心率減速力的臨床應用研究進展

陳書佩綜述，方業明、郭來審校

目前，中國心血管疾病的發病率和死亡率呈持續上升趨勢，其中大約一半的心源性死亡患者之前未被診斷心血管疾病或未表現相關癥狀[1，2]。對心源性猝死的高危患者進行預警顯得尤為重要。心率減速力（deceleration capacity of rate，DC）是一種檢測自主神經張力的新技術，是通過24小時心率的整體趨向性分析和減速能力的測定，定量評估受檢者迷走神經張力的高低，進而篩選和預警猝死高危患者的一種新的無創心電技術[3]。該項技術是德國慕尼黑心臟中心Georg Schmidt 教授近年提出的一種自主神經張力檢測新技術。2006年，Bauer首次報道心率減速力作為心肌梗死后死亡率預測因子的隊列研究。目前，心率減速力應用于心血管疾病、糖尿病等臨床研究。現綜述如下：

1 心率減速力的機制

心臟受自主神經的支配，自主神經又分為迷走神經和交感神經，迷走神經是心臟的減速神經，當迷走神經興奮性減低時，心臟減速的能力下降，極易發生竇性心動過速，甚至誘發致命性室性心律失常，繼而引起心源性猝死。自主神經對心率的調節作用較為細微且迅速，每個心動周期中都蘊含著自主神經的調節痕跡，交感神經是心臟的加速神經,其張力增高時,心率變快。迷走神經是心臟的減速神經,其張力增高時,心率變慢,心臟減速的能力增加；迷走神經受損時,其張力降低,心臟減速的能力減低。通過位相整序信號平均技術（phase-rectified signal averaging，PRSA）進行提取和檢測，計算出心率減速力具體數值進而評價迷走神經的張力。

2 心率減速力測量方法

心率減速力的測量主要是借助24小時動態心電圖，將心率減速力技術的軟件組合到普通的Holter系統中，受試者在完成Holter檢查的同時也完成了心率減速力的檢測，然后離線對記錄的24小時心動周期進行PRSA處理，得出心率減速力具體數值。

心率減速力的測量方法具體如下[3]：（1）動態心電圖記錄：記錄受檢者24小時動態心電圖；（2）確定減速周期及加速周期并做標志：將24小時的動態心電圖經120 Hz數字化自動處理系統轉化為以心動周期RR值為縱坐標的序列圖，隨后將每一心動周期的RR值與前一心動周期比較，確定該周期屬于心率減速或加速的心動周期，再用不同的符號做出標志；（3）確定心率段的長短值：位相整序時應用的心率段是指每一個減速點或加速點為心率段中心時，位于其兩側的心動周期依次各取多少。當心率段數值確定為30個周期時，則意味著以選定的減速點為中心時，其左右依次各取15個心動周期組成一個心率段；（4）各心率段的位相整序：以入選的減速點為中心，進行不同心率段的有序排列；（5）對應序號的周期進行信號平均：經位相整序后，分別計算對應周期的平均值，包括①X(0)：所有中心點的RR間期的平均值；②X(1)：中心點右側緊鄰的第一個心動周期的平均值；③X(-1)：中心點左側緊鄰的第一個心動周期的平均值；④X(-2)：中心點左側相鄰的第二個所有心動周期的平均值；（6）計算：將結果帶入公式進行計算心率減速力 , 心率減速力 =[X(0)+ X(1)- X(-1)- X(-2)]×1/4，計算結果的單位為ms，若結果為5.4 ms，則表示該受檢者24小時的心率調節中，迷走神經對較快的心動周期的調節減速力為5.4 ms。

3 研究進展

3.1 心率減速力正常值

目前，國際上尚沒有明確的心率減速力正常值的參考范圍。Bauer等[4]通過大樣本的臨床研究，根據心肌梗死后患者隨訪期臨床觀察結果，建議以2.5 ms和4.5 ms作為分界線，分為低危值、中危值及高危值三類：心率減速力 ＞4.5 ms為猝死低危值；心率減速力 2.6～4.5 ms為猝死中危值；心率減速力≤2.5 ms，提示患者迷走神經張力過低，對心率調節的減速力顯著下降，對心臟的保護作用顯著下降，為猝死的高危患者。楊曉云等[5]報道健康國人心率減速力平均值為（6.24±2.00）ms，夜間心率減速力值較晝間心率減速力值明顯增大。此外，心率減速力值還受周圍環境、運動和年齡等因素的影響[6-8]。

3.2 心血管疾病

心率減速力值與心血管疾病的病情嚴重程度及預后有較強的相關性和特異性。心血管疾病，冠心病、心力衰竭、心律失常等影響心臟交感神經的張力，導致心率減速力值下降。Guzik等[9]研究946例心肌梗死后患者心率減速力，隨訪24個月，結果表明：較低的心率減速力提示較高的心肌梗死后死亡的風險。Lewek等[10]觀察得出：ST段抬高型心肌梗死患者的心率減速力值與心肌梗死發生的部位和左心室射血分數無關，而與平均心率、心率變異性（HRV）及心率震蕩（HRT）的斜率（TS）相關。Bauer等[11]報道心率減速力值與心力衰竭患者終點死亡事件顯著相關，心率減速力值是一項強而有力的獨立預測心力衰竭患者死亡的預測因子。曾春芳等[12]報道心率減速力值與冠心病病情嚴重程度呈負相關，心率減速力值可以直接反映冠心病患者的病變不穩定狀態，隨著病情的不斷加重，迷走神經對心臟的保護作用也逐漸減低，猝死的風險也逐漸增加。Rademacher等[13]觀察45例心房顫動患者，發現通過對心房顫動電復律后患者進行新的Holter相關的自律性指標方面多方位的分析，能發現早期心房顫動復發的高危患者。孫海燕[14]報道使用心率減速力測定技術預測臨床惡性心律失常性心臟猝死，用心率減速力＜2.5 ms作為異常標準更具有臨床實用性。劉志紅等[15]臨床觀察發現發生室性心動過速的冠心病患者自主神經功能降低，其中迷走神經張力的降低更為明顯。劉文舉等[16]研究報道高血壓病心肌肥厚組患者心率減速力值明顯低于單純高血壓病組患者，高血壓病心肌肥厚與自主神經功能異常明顯相關，高血壓病患者中心肌肥厚者迷走神經張力明顯減低。

此外，曹曉曉等[17]研究病毒性心肌炎患兒和正常對照兒童心率減速力、心率變異性各指標，得出病毒性心肌炎組患兒心率減速力值和高頻功率（HF）顯著低于正常對照組兒童的結果，從而說明病毒性心肌炎患兒存在迷走神經功能的受損。

3.3 2型糖尿病

薛妮娜等[18]報道2型糖尿病患者心率減速力及心率變異性時域指標均較正常對照組顯著性降低，心率減速力可作為2型糖尿病患者自主神經功能檢測的指標。Barthel等[19]研究481例2型糖尿病合并急性心肌梗死患者，通過自主神經功能衰竭（SAF，即心率震蕩和心率減速力均異常）分辨猝死高危者，研究表明：結合自主神經功能（心率震蕩）的異常和迷走神經功能（心率減速力）的異常，能辨別出心肌梗死后較差的預后的2型糖尿病患者。Zuern等[20]研究97例2型糖尿病合并穩定型冠心病竇性心律的患者，得出結論：合并冠心病的2型糖尿病患者，自主神經功能衰竭的發生既與血糖控制情況相關，還與糖尿病并發癥相關，左心室射血分數受損和升高的糖化血紅蛋白與自主神經功能衰竭獨立相關。

3. 4 其他疾病

Birkhofer等[21]研究60例精神分裂患者，發現未服用抗精神分裂藥物的患者，其心率變異性指標及心率減速力值較正常對照組無明顯區別，服用藥物的患者夜間記錄4小時計算出的心率減速力值明顯較正常人低，對服用抗精神分裂藥物的患者，應該進行心率減速力值的檢測，以減少心源性猝死的風險。Graatsma等[22]研究正常分娩胎兒和宮內窘迫嬰兒的平均心率加速力和平均心率減速力，結果表明：平均心率加速力和平均心率減速力較短程心率變異性更好地區分正常胎兒和宮內窘迫胎兒。

3.5 心率減速力值與心率變異性、心率震蕩的相關性

劉志紅等[23]研究發現心率減速力與心率變異性時域指標RR間期總體標準差（SDNN）、相鄰RR間期差值的均方根（RMSSD）、相鄰間期差值大于50 ms占總RR間期數的百分比（pNN50）顯著相關，從而得出心率減速力可作為自主神經功能檢測指標的結論。楊曉云等[24]報道急性冠脈綜合征患者心率減速力值與心率變異性時域指標SDNN、RMSSD及頻域指標低頻功率（LF）、高頻功率呈明顯正相關。此外，心率減速力與心率震蕩相關指標也具有相關性。胡亞紅等[25]研究發現心肌梗死患者的心率減速力值、心率變異性時域指標降低，心率震蕩指標減弱，心率減速力與心率變異性時域指標SDNN、RMSSD、pNN50及震蕩斜率呈顯著相關。

4 前景與展望

目前，對心臟自主神經檢測的指標主要有心率震蕩、心率變異性及心率減速力。心率震蕩的檢測需要有室性早搏這一條件，心率變異性的檢測結果卻受外在環境、情緒變化、煙酒或咖啡等的影響；而心率減速力的檢測不受上述因素的影響。心率減速力是定量檢測迷走神經張力的一項新技術，其檢查簡單方便，不需要附加條件，能獨立并定量測定迷走神經作用的強度，對猝死高危人群進行篩選和預警，心率減速力值與心血管事件預后有較強的相關性和特異性。但目前對這一新技術的研究也存在一些不足：關于危險程度分級的具體心率減速力值，國外有少量文獻報道；但國內尚無明確的醫學正常值范圍的參考標準，且尚缺少大樣本的心率減速力值檢測的臨床研究；國外的標準是否適用于國人尚需要進一步的研究；不同疾病、不同年齡人群的心率減速力值尚不清楚。這些問題均需要在以后臨床和科研工作中進一步探討。

[1] 張抒揚. 重視整體危險的評估—2010年ACCF/AHA無癥狀成年人心血管風險評估指南解讀 . 中國循環雜志 , 2012, 27（增刊 ）： 63-65.

[2] 李萍, 程曉暑. 從2012年歐洲指南看心血管疾病預防的臨床實踐.中國循環雜志 , 2012, 27（增刊 ）： 48-50.

[3] 郭繼鴻 . 心率減速力檢測 . 臨床心電學雜志 , 2009, 18： 59-68.

[4] Bauer A, Kantelhardt JW, Barthel P, et al. Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction： cohort study. Lancet, 2006, 367： 1674-1681.

[5] 楊曉云 , 左萍 , 劉鳴 , 等 . 正常人心率減速力與心率變異性的關系.臨床心電學雜志 , 2011, 20： 264-266.

[6] Schneider A, Hampel R, Ibald-Mulli A, et al. Changes in deceleration capacity of heart rate and heart rate variability induced by ambient air pollution in individuals with coronary artery disease. Part Fibre Toxicol, 2010, 7： 29.

[7] Ricca-Mallada R, Migliaro ER, Piskorski J, et al. Exercise training slows down heart rate and improves deceleration and acceleration capacity in patients with heart failure. J Electrocardiol, 2012, 45： 214-219.

[8] Campana LM, Owens RL, Clifford GD, et al. Phase- rectified signal averaging as a sensitive index of autonomic changes with aging. J Appl Physiol, 2010, 108： 1668-1673.

[9] Guzik P, Piskorski J, Barthel P, et al. Heart rate deceleration runs for post infarction risk prediction. J Electrocardiol, 2012, 1： 70-76.

[10] Lewek J, Wranicz KJ, Guzik P, et al. Clinical and electrocardiographic covariates of deceleration capacity in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Cardiology Journal, 2009, 11： 528-534.

[11] Bauer A, Morley-Davies A, Barthel P, et al. Bivariate phase-rectified signal averaging for assessment of spontaneous baroreflex sensitivity：pilot study of the technology. J Electrocardiol, 2010, 43： 649-653.

[12] 曾春芳 , 何喜民 , 李天發 , 等 . 不同類型冠心病患者心率減速力的變化及臨床意義 . 山東醫藥 , 2011, 51： 36-37.

[13] Rademacher W, Seeck A, Surber R, et al. Multidimensional ECG-based analysis of cardiac autonomic regulation predicts early AF recurrence after electrical cardio version. J Electrocardiol, 2012, 45：116-122.

[14] 孫海燕. 心率減速力測定對惡性心律失常性心臟猝死的預測價值.江蘇實用心電學雜志 , 2012, 12： 6-8.

[15] 劉志紅, 張紅宇, 王紅宇. 室性心動過速患者心率減速力與心率變異性的分析 . 中國醫藥科學 , 2012, 2： 22-23.

[16] 劉文舉, 湯立軍, 石亞萍. 高血壓病心肌肥厚患者心率減速力的分析. 中國（江門）國際中西醫結合心血管病學術會議論文匯編,148-149.

[17] 曹曉曉 , 文紅霞 , 張京楊 , 等 . 學齡前兒童病毒性心肌炎心率變異性與心率減速力的分析 . 臨床兒科雜志 , 2012, 30： 619-621.

[18] 薛妮娜, 吳岳平. 糖尿病患者心率減速力與心率變異性分析. 嶺南心血管病雜志 , 2012, 18： 227-229.

[19] Barthel P, Bauer A, Müller A, et al. Reflex and tonic autonomic markers for risk stratification in patients with type 2 diabetes surving acute myocardial infarction. Diabetes Care, 2011, 34： 1833-1837.

[20] Zuern CS, Rizas K, Eick C, et al. Prevalence and predictors of autonomic failure in patients with insulin-dependent type 2 diabetes mellitus and coronary artery disease： pilot study. J Electrocardiol,2012, 45： 774-779.

[21] Birkhofer A, Geissendoerfer J, Alger P, et al. The deceleration capacity-a new measure of heart rate variability evaluated in patients with schizophrenia and antipsychotic treatment. Eur Psychiatry, 2011,9： 13.

[22] Graatsma EM, Mulder EJ, Vasak B, et al. Average acceleration and deceleration capacity of fetal heart rate in normal pregnancy and in pregnancies complicated by fetal growth restriction. J Matern Fetal Neonatal Med, 2012, 25： 2517-2522.

[23] 劉志紅, 王紅宇. 高血壓并冠心病者心率減速力與HRV的相關性.臨床心電學雜志 , 2011, 20： 409-410.

[24] 楊曉云 , 樊靜靜 , 劉鳴 , 等 . 急性冠脈綜合征患者的心率減速力與心率變異性之間的關系 . 心臟雜志 , 2012, 24： 219-221.

[25] 胡亞紅 , 李學斌 , 劉肆人 , 等 . 急性心梗患者心率減速力與心率變異性 . 臨床心電學雜志 , 2011, 20： 30-32.