慢性心力衰竭(以下简称“心衰”)时,心脏在较大的压力负荷及神经内分泌系统的共同作用下,心肌细胞发生病理性肥大、凋亡以及间质增生,这不仅是导致心脏收缩功能下降的原因,更是导致心室重构及心电活动紊乱的原因。心衰患者发生电紊乱致恶性心律失常,进而发生心脏性猝死的风险是正常人的5~10倍。体表心电图可以提供很多线索,早发现、早干预对预防心脏性猝死有重要意义。判断心衰伴恶性心律失常的心电图参数包括除极、复极和自主神经功能三个方面的指标。
年,ACC/AHA/HRS联合发布的《无创技术对心脏性猝死危险分层的专家共识》包括了五类12项指标,分别是:1.左室射血分数;2.心电图:QRS波宽度、QT间期和QT间期离散度、心室晚电位、短程心率变异性;3.动态心电图:室性早搏和非持续性室速、长程心率变异性、窦性心率震荡;4.运动试验和功能状态:运动能力和NYHA分级、运动后心率恢复和恢复期室性早搏、T波电交替;5.压力感受器敏感性。其中,与慢性心衰患者恶性心律失常关系密切的体表心电图预测指标还包括以下一些新的、有意义的研究参数。
一、心电图QRS波群时限
在12导联心电图中,QRS波宽度反映心室激动时间,成年正常人为0.06~0.11s;QRS波增宽是室内或时限传导延迟的简单衡量指标,其重复性好,变异系数5%。慢性心衰患者QRS波群时限延长(≥ms),是慢性心衰高危患病人群,QRS波群时限的变化可反映心脏电机械活动的不同步性。心室不同步收缩进一步导致左心结构改变和左室收缩功能受损。对例因各种原因引起的充血性心衰患者进行回顾性分析后发现,QRS时限≥ms和全因死亡以及心脏性猝死具有独立相关性,尤其是射血分数值≤30%的患者。有研究对例左室射血分数降低的心衰患者进行分析发现,QRS时限延长是患者出院后高复发率和死亡率的独立预测指标。另有研究表明,对于收缩功能正常的舒张性心衰患者,QRS时限延长(≥ms)可独立预测其长期死亡率。5项大型临床随机试验(COMPANION、CARE-HF、REVERSE、MADIT-CRT和RAFT试验)均报道了在QRS时限≥ms的患者中行CRT治疗后发生不良临床事件的概率明显降低。在CRT治疗心衰进展的过程中,QRS时限≥ms的患者较QRS时限ms的患者临床获益较大,确定为左束支传导阻滞的患者更能获益。
二、心室晚电位
心室晚电位反映心脏除极终末延缓、有代谢产物堆积、不同步碎裂电活动存在,可能形成折返。在无束支传导阻滞的情况下,在滤波带为25~Hz的条件下,符合下列两项标准者可确定有心室晚电位:①QRS波时限≥ms;②低振幅信号时限(LAS)≥40ms;③QRS终末40ms电压的均方根(RMS40)≤25μV。据报道,心室晚电位异常预测心脏性猝死或者心律失常事件的敏感性为30%~76%,特异性为63%~96%。因此,心室晚电位阴性预测价值高。
三、QT间期和QT间期离散度
QT间期反映了心室除极复极时程,随心率的增加而缩短,需要校正。QT间期离散度(QTd)反映了心室肌复极的离散度,见图1。在病理情况下,体表心电图QTd的增加,反映了心室肌复极差异及心电不稳的区域性变化程度加重。Bazett公式计算得出的QT间期与心率的相关系数是正值(r=0.32),而Fridericia提出的采用RR立方根的类似公式校正得出的相关系数为负值(r=-0.26和-0.32)。尤其在心率较快时,心率校正的QT间期可能是错误的。指南建议,用线性回归函数法计算心率校正的QT间期。正常范围:QT间期0.45s(男性)/0.46s(女性);QTd40ms。Padmanabhan等认为在左室收缩功能障碍患者中,QTc(校正的QT间期)延长及QTd增加与死亡危险性增高有关。潘杰明的研究表明QTd与QTc有独立的相关性,QTd与NYHA分级有相关性,NYHA分级为Ⅲ~Ⅳ级的患者其QTd较NYHA分级是Ⅰ~Ⅱ级患者的QTd长。刘培良等研究表明充血性心衰患者QTd的延长与恶性心律失常和猝死的发生具有相关性。QTd≥65ms的患者发生恶性心律失常及猝死的风险明显增大。郭新胜等研究也得出同样的结论,即充血性心衰患者QTd的延长与恶性心律失常和猝死的发生均具有相关性。
图1.同步12导联心电图测量QTd
四、T波峰—末间期
T波峰-末间期(Tpeak-Tendinterval,Tp-Te间期)是指心电图T波顶点至T波终末时间间期,如图2。Tp-Te间期离散度是胸导联Tp-Te时间最长与最短之差。心脏电生理关于离子通道、心室跨壁离散度的研究揭示了Tp-Te间期的发生机制,心电图参数Tp-Te间期研究的最新进展显示了其对心律失常发生风险的评估有重要的临床价值。
图2.T波峰-末间期
年Kelvin研究使用Bazett(TpecBa)和Fridericia(TpecFd)公式对Tp-Te间期进行心率校正,并且使用逻辑回归模型评估预测心脏骤停(SCA)的校正Tp-e间期(Tpec)值。结果显示,使用Bazett或Fridericia公式校正Tp-Te可以提高对SCA风险评估的独立预测价值,TpecBa值为90ms作为界值预测SCA,其独立于年龄、性别、合并症、QRS持续时间、校正的QT间期和严重减少的左心室射血分数。TpecBa值延长超过90ms,SCA的风险增加近3倍。美国妇女保健组织对非裔美国妇女推荐ms作为未校正Tp-Te截止值,而其他一般人群或心肌梗死后患者的研究建议ms。仪器自动测量大于手动测量,可以考虑手动测量>90ms的界值。年Troels发表的文章使用大规模人群中的Tp-Te与全因死亡率、心血管死亡、心房颤动和心衰风险之间呈U型关联的趋势(图3),短和长Tp-Te间期与随访终点心衰事件的风险相关,极端大小均增加心血管风险。30例慢性心衰患者随机分成曲美他嗪治疗(17例)和常规治疗(13例)两组。结果显示,6个月后两组心电图参数QTc间期均明显缩短;曲美他嗪组Tp-Te间期缩短(63.53±24.73msvs.42.35±21.07ms,P=0.);慢性心衰患者伴有缺血性者比无缺血性者Tp-Te缩短(36.67±11.55msvs.56.00±33.86ms,P=0.)。心脏病患者Tp-Te界值为ms,Tp-Te/QT的比值≥0.25,更合适ICD治疗。
图3.心衰与短和长T波峰-末间期预警风险呈U型关联的趋势
五、T波电交替
T波电交替(Twavealferhans,TWA)是心律规整时,心电图T波的振幅、形态和极向出现逐搏交替变化。具有中度可重复性,结果明确的患者重复检查的一致性高达80%~90%。一些队列研究(至少入选例患者)发现TWA和心脏性猝死的风险增加显著相关,预测价值甚至优于射血分数值、电生理检查、心室晚电位、BRS和心率变异性。AHA关于TWA的学术研讨会报道了两个大型试验。一是入选例射血分数≤40%的冠心病患者的ABCD试验发现,TWA阳性在预测心律失常事件方面的价值和电生理检查相同,更为重要的是两项检查均为阴性的患者事件发生率很低;另一项是包含例患者的SCD-HeFT试验的亚组研究发现,该研究中41%的患者TWA检查结果不确定。
六、心率变异性
心率变异性(Heartratevariability,HRV)反映了自主神经对心室的影响,而这些影响在VT和VF的发生中起着重要作用。心律失常通常发生在交感神经张力增加而副交感张力降低的患者中。心率的频域分析可以识别在高频(0.15~0.45Hz)和低频(0.04~0.15Hz)范围内的周期性震荡。副交感神经张力波动引起的呼吸相关性窦性心律失常是高频成分的主要决定因素。交感神经活动在HRV低频成分中起重要作用。检测HRV需要严格控制影响因素,特别是短时程心率变异性的测定。
心率变异性-长程测定分析24h时域参数有SDNN、SDANN、RMSSD,正常参考值分别为±39ms、±35ms和27±12ms。常用的HRV三角指数正常参考20。心肌梗死后自主神经张力和反射(ATRAMI)研究表明,心梗后HRV降低的患者其死亡相对危险度为3.2(同时考虑到射血分数值和室性早搏)。DINAMIT试验结果显示,ICD治疗后降低了心律失常引起的死亡,但非心律失常引起的死亡在ICD组反而增加。HRV降低是总死亡率的一个预测因子。因此,HRV在预测非心律失常引起的死亡方面更有价值。
七、窦性心率震荡
窦性心率震荡(Heartrateturbulence,HRT)是一次室性早搏后窦性节律周期生理性的短期波动的定量分析。定量测量包括两个主要指标:震荡初始(TurbulenceOnset,TO)和震荡斜率(Turbulenceslope,TS)。TO代表室性期前收缩后是否存在窦性心率加速,其中TO0代表室性期前收缩后窦性心率加速;TO≥0代表室性期前收缩后窦性心率减速。TS用于定量分析室性早搏后是否存在窦性心率减速现象。当TS2.5ms/RR间期时,表明窦性心律加速后存在减速现象;TS≤2.5ms/RR间期,表明窦性心律后不存在减速现象。
HRT指标反映自主神经活性,可以评估心脏交感神经与迷走神经张力及其平衡性,从而判断心血管疾病的病情及预后。慢性心衰患者交感神经异常兴奋,迷走神经对心脏的保护作用受到抑制,HRT现象可减弱或消失。Morley-Davies等应用多变量分析研究表明,在慢性心衰患者中,若HRT参数TS和TO均异常,那么预测心脏死亡的OR值4.1,这提示TS和TO均异常是预测心脏死亡的独立危险因素。UK-HEART研究表明,TS异常是失代偿性心衰的独立预测值。HRT对于心衰的预测价值似乎与心衰的发生机制密切相关。研究表明HRT对于心梗后心衰患者预测价值较高。相反,在非缺血性心脏病导致心衰的患者中,HRT似乎对于预后的预测价值不大。HRT作为一种新型的临床检测技术,对于心功能不全患者的预后、危险分层判定具有良好的临床价值。
八、心率减速力
心率减速力(Decelerationcapacityofheartrate,DC)检测技术是通过对24h心率的整体趋向性分析和减速能力的测定,定量评估受检者迷走神经张力的高低,进而筛选和预警猝死高危患者的一种新的无创技术,见图4。当DC值4.5ms时为猝死低危者,受试者迷走神经致心率减速的能力强;DC值为2.5~4.5ms时为猝死的中危值,患者迷走神经调节心率减速的能力降低;DC值2.5ms时提示患者的迷走神经张力过低,对心率调节的减速力显著降低,对心脏的保护作用显著下降,使患者成为猝死高危人群。
图4.心率减速力测定
研究表明,心衰组患者的DC值明显低于对照组,且心衰DC值与SDNN值(24h正常窦性RR间期的标准差)呈正相关,与平均心率呈负相关,这充分说明DC值与传统的自主神经检测指标有较好的相关性。由于绝大部分心脏性猝死发生在左室射血分数绝对值较高的患者,因此DC值对慢性心衰患者猝死的预警能力高于左室射血分数。DC值不仅对左室射血分数≤30%的慢性心衰患者预测敏感性高,而且对仍存在较高猝死风险的左室射血分数30%的患者也有较强的预测价值,其对慢性心衰患者猝死及全因死亡预警作用明显胜过左室射血分数。DC的定量价值能更细化、更直接,更独立的对心衰患者危险进行分层,且预测价值更为可靠。
总之,预警心衰猝死风险的心电图除极、复极和自主神经功能参数联合预测意义更大,长短时程体表心电图提供的各种信息线索,综合分析有重要价值。
医师简介王红宇医院
主任医师、医学博士、研究生导师
国际动态心电图与无创心电学会常委,中国医疗保健国际交流促进会心律与心电分会副主任委员,中国医药信息学会远程心脏监护委员会副主任委员兼秘书长,山西省医学会心电信息学专业委员会主任委员,《实用心电学杂志》副主编。在各级刊物上发表论文百余篇,主编、参编了学术专著30部,专利4项,承担和参与了国家自然基金、卫生部、科技厅立项资助科研项目10项,获科技进步奖5项。荣获“中国心电杰出工作者奖”、“山西省学术技术带头人”称号。
END本文内容为《门诊》杂志原创内容转载须经授权并请注明出处。
门诊新视野|《门诊》杂志官方