盧秋蓓綜述,王勝煌審校
心率減速力檢測及其對心肌梗死后患者猝死風險的預警價值
盧秋蓓綜述,王勝煌審校
心率減速力(Deceleration capacity of rate,DC)和連續(xù)心率減速力(Heart Rate deceleration runs,DRs)是近年來提出的定量測定自主神經(jīng)功能的新技術,而急性心肌梗死后致命性心律失常如心室顫動、室性心動過速等與患者的自主神經(jīng)功能失衡密切相關。國內(nèi)外相關研究已證實 DC和 DRs能獨立對心肌梗死后患者猝死風險進行預警,具有重要的臨床應用價值。現(xiàn)就 DC和 DRs在這一領域的研究進展作一綜述。
心肌梗死;迷走神經(jīng);預警;心率減速力
流行病學資料顯示,急性心肌梗死后患者是發(fā)生猝死的高危人群。目前,有多種檢查方法和預測指標對心肌梗死后患者進行危險分層,對高危患者進行預防性治療,以期提高心肌梗死后的生存率。心肌梗死后患者往往存在不同程度的自主神經(jīng)功能紊亂,研究表明自主神經(jīng)功能的紊亂與多種惡性心律失常密切相關。自主神經(jīng)對心臟的調(diào)節(jié)包括交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙向調(diào)節(jié),既往普遍認為猝死的發(fā)生是由于交感神經(jīng)的興奮性增高,而目前的研究卻傾向于認為迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)作用下降更為重要。目前用于對心肌梗死危險預警的指標如心率變異性、竇性心率震蕩等多是對交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)作用的綜合評價,這些指標所提供的危險分層必然存在很大的局限性。而單獨評價迷走神經(jīng)功能的指標能更準確地對心肌梗死后患者進行危險分層。
心率減速力(Deceleration capacity of rate,DC)和連續(xù)性心率減速力(Heart Rate deceleration runs,DRs)是由Georg Schmidt等學者分別于 2006 年和 2012 年提出的能單 獨定 量 測 定 體內(nèi) 迷走 神經(jīng) 功 能 的 指標[1,2]。 心 率減 速力和連續(xù)心率減速力的提出,對心肌梗死后患者猝死風險預警有極其重要的臨床意義。
1.1 心率減速力的檢測原理
自主神經(jīng)對心率和心肌不應期的調(diào)節(jié)細微而迅速,這種細 微 調(diào) 節(jié)體現(xiàn)在每一個心 動 周 期[3]。Holter 記錄的心電信息中,相鄰兩個心動周期,若后一周期較前一周期延長,則認為發(fā)生了心率減速,即迷走神經(jīng)對心率起到了負性調(diào)節(jié)的作用。DC的檢測就是通過位相整序信號平均技術(PRSA)對這些調(diào)節(jié)痕跡進行提取與檢測。PRSA 對信號的處理技術能反映自主神經(jīng)系統(tǒng)對心率的直接調(diào)節(jié)作用,因此 DC的測定能定量分析迷走神經(jīng)的作用。
1.2 連續(xù)心率減速力的檢測原理
DRs 是指 Holter 記錄的心電信息中,連續(xù)出現(xiàn) RR 間期逐搏延長的現(xiàn)象,它反映了迷走神經(jīng)對竇性心律在短時間 內(nèi)負 性頻 率 的 調(diào) 節(jié) 結(jié) 果[4]。 連續(xù) 1~10 個心 動周 期存 在心率減速時分別記錄為 DR1~DR10,即發(fā)生一個心動周期減速記錄為 DR1,連續(xù)兩個心動周期減速記錄為 DR2,依此類推直至 DR10。DRs的結(jié)果用相對值來表示,實驗證明,DR2、DR4、DR8 有獨立預警死亡風險的能力,以DR4相對值為分割點,DR4相對值低的患者為高危,反之,DR2、DR4、DR8 相對值均正常的為低危,DR4 相對值正常而 DR2或DR8相對值低于正常則為中危患者,此即 CART 導出的二元決策[2]。
1.3 心率減速力與連續(xù)心率減速力的相互關系
DRs是在 DC 的基礎上提出的,它們反映的心率的生理性調(diào)節(jié)過程十分相似,只是從不同的側(cè)面反應了迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)能力,有互補作用。它們之間的區(qū)別是,DC顯示的是心率在單個心動周期減速的平均強度,而DRs則反映了多個心動周期發(fā)生連續(xù)減速的現(xiàn)象,是竇性心律在短時間內(nèi)受迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)的具體表現(xiàn)[4]。
臨床上檢測 DC 和 DRs的方法簡便易行,患者只需行動態(tài)心電圖檢測,然后采集患者 24 h 的心電圖數(shù)據(jù),經(jīng)計算機自動分析即可得出 DC和 DRs值。目前,已有部分Holter 生產(chǎn)廠家將該檢測功能編入其常規(guī)數(shù)據(jù)分析中。
3.1 國外研究現(xiàn)狀
Bauer 等[1]在 2006 年首次提出 DC 的概念并報道了心率減速力在臨床的應用結(jié)果。他們這項隊列研究結(jié)果為,隨訪期間生存者的 DC 值均值為 5.3~5.9 ms,隨訪期死亡患者的 DC 值均值在 2.8~3.4 ms。根據(jù) DC 值 將患者進行危險分層:①高危,DC 值≤ 2.5 ms,提示患者迷走神經(jīng)張力過于低下,需對此類患者密切關注并采取相應的臨床預防措施;②中危,DC 值為 2.6~4.5 ms,患者迷走神經(jīng)張力較低;③低危,DC 值> 4.5 ms,提示患者迷走神經(jīng)功能較好。該項研究尚將DC與左室射血分數(shù)和心率變異性時域指標 24 h 全部正常心動周期的標準差(SDNN)預警能力進行了對比,實驗數(shù)據(jù)表明,DC的預警能力優(yōu)于左室射血分數(shù)和常規(guī)的心率變異性檢測。
研究發(fā)現(xiàn)迷走神經(jīng)興奮性增強時,DC增強,心率減慢[5]。另有報 道 稱,對于初發(fā) ST 段抬高型 心 肌 梗 死患者,DC 值受年齡、性別和是否患高血壓病的影響;DC 值與左室射血分數(shù)值無明顯相關性,而與平均心率、所有的心率變異性參數(shù)以及心率震蕩斜率顯著相關,心率較快且震蕩斜率較低的患者 DC 值也低[6]。
Bauer 等[7]在對 2 534 例 心肌梗 死 患者的 跟 蹤隨訪 中發(fā)現(xiàn),在左室射血分數(shù)正常的心肌梗死后患者中,嚴重自主神經(jīng)功能受損(定義為 DC 值≤ 4.5 ms 及心率震蕩中震蕩斜率≤ 2.5 ms/RR,震蕩初始≥ 0%)者猝死風險高,即聯(lián)合應用DC和心率震蕩相關指標預測自主神經(jīng)功能,可進一步提高猝死風險預警的精確性。
另外一項最新研究結(jié)果表明,對于急性心肌梗死后患者,DC 值降低對死亡率的預測準確度高且獨立[8]。
2012 年,Guzik 等[2]提 出 DRs 的 概 念, 通 過 研 究 組(心肌梗死后患者 1 455 例 )DRs 值的相關分析,發(fā)現(xiàn)不同 DRs的相對值與患者的總死亡率均明顯相關,且DR4相關性最明顯,提出根據(jù) DRs進行死亡風險預警的流程圖。該研究還通過驗證組(946 例心肌梗死后患者)對上述結(jié)果進行驗證,通過對驗證組病例的隨訪,發(fā)現(xiàn)隨訪期的實際死亡率與DR預警結(jié)果完全一致。
3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
DC的概念由北京大學人民醫(yī)院郭繼鴻教授引入國內(nèi)。目前,國內(nèi)已有部分學者相繼對其進行了相關研究。2012年,DRs的概念再次由郭繼鴻教授引入國內(nèi),并在一項臨床對照研究中發(fā)現(xiàn),急性心肌梗死 1個月內(nèi)及 3個月以上與正常對照組 DRs 值比較有顯著統(tǒng)計學意義[9]。
有學者對急性心肌梗死和非急性心肌梗死患者的DC值進行的對比分析發(fā)現(xiàn),急性心肌梗死患者的 DC值明顯低于非急性心肌梗死患者,即急性心肌梗死患者的迷走神經(jīng)功能受損,對心臟的保護功能下降[10]。在另一項實驗研究中,發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者DC和心率變異性值同時降低,且 DC值與心率變異性的時域指標和震蕩斜率呈顯著相關[11]。
不同類型冠心病患者其 DC 值也有差異,有研究發(fā)現(xiàn)[12]不同類型冠心病患者的 DC值呈如下關系:急性心肌梗死<不穩(wěn)定性心絞痛<穩(wěn)定性心絞痛。這說明 DC值可以直接反應冠心病患者病情的嚴重程度。此外,急性心肌梗死患者 DC 值越低其預后越差[13]。
孫 海 燕 等[14]在 研 究 DC 對 惡 性 心 律 失 常 性 心 臟 猝 死的預測中發(fā)現(xiàn),DC值的降低與惡性心律失常及心臟性猝死之間有良好的吻合關系,提出DC技術對于臨床惡性心律失常心臟猝死有一定的預警價值。
楊 曉 云 等[15]在 研 究 急 性 冠 脈 綜 合 征 患 者 的 DC 與 心率變異性之間的關系中發(fā)現(xiàn),急性冠脈綜合征患者的DC值明顯低于穩(wěn)定型心絞痛患者和正常對照者,且急性冠脈綜合征患者的 DC 值與心率變異性時域指標 SDNN、正常相鄰心動周期差值的均方的平方根(RMSSD)值及頻域指標(低頻成分、高頻成分)呈明顯正相關,進一步證實和DC值與迷走神經(jīng)活性密切相關。
綜上所述,國內(nèi)目前對 DC的研究結(jié)果基本與國外研究結(jié)果相符合,均認為DC值能單獨進行猝死風險分層,與其他指標(參見下文)結(jié)合更佳,DC的測定有較強的臨床實用價值。目前國內(nèi)對 DRs的研究仍甚少,值得進一步探索。
4.1 臨床廣泛應用的預警指標
目前廣泛應用于臨床的心肌梗死后患者危險分層指標主要包括左心室射血分數(shù)、心率變異性、心率震蕩、壓力感受器敏感性等。
國外的大型隨機試驗研究表明,左心室射血分數(shù)的受損程度可被廣泛地用于預測死亡的風險[16],然而,隨著現(xiàn)代治療的進展,許多急性心肌梗死患者經(jīng)過血運重建后,死亡的患者大多數(shù)左室射血分數(shù)處于正常水平。也就是說,經(jīng)過左室射血分數(shù)進行風險分層的患者,有相當大一部分左室射血分數(shù)正常的患者處于高風險水平而被臨床遺漏,說明左室射血分數(shù)尚不能進行獨立的風險預警。
傳統(tǒng)的心率變異性分析在預測心肌梗死后風險的能力曾被廣泛認可,但卻在臨床應用上有一定的限制。其一,心率變異性的某些時域指標和頻域指標所代表的生理意義并不十分明確;其二,隨著β受體阻滯劑的廣泛應用,心率變異性的指標所代表的預后信息被弱化。此外,糖尿病、高血壓等均可影響心率變異性,這也減弱了心率變異性的預測精度[17]。同樣的,國內(nèi)外已有相關研究表明,糖尿病、高血壓也能影響 DC值,故這一點并不能作為DC優(yōu)于心率變異性的依據(jù)。
國內(nèi)外研究均表明,心率震蕩的兩個參數(shù)震蕩初始和震蕩斜率對心肌梗死患者的預測作用穩(wěn)定,其中震蕩斜率預測能力較震蕩初始更強,但其原因尚不明確。然而,作為必須條件,竇性心率震蕩的檢測需要存在單發(fā)的室性早搏,這在一定程度上限制了竇性心率震蕩的應用。2006 年,Bauer 等[1]在 實 驗中 并未 將 DC 與竇 性心 率 震蕩 以及 壓 力感受器敏感性的預測能力進行對比。但是可明確的是,大多數(shù)反映自主神經(jīng)功能的指標檢測的是交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的混合作用,有一定的局限性。
4.2 心率減速力和連續(xù)心率減速力的優(yōu)越性
DC 和 DRs技術是定量評估患者迷走神經(jīng)功能的新技術,綜合國內(nèi)外文獻報道,其優(yōu)點主要有以下幾個方面:① DC 和 DRs 的檢測方便,患者只需要進行一項 Holter 檢測,無需其他額外檢測,不增加患者的經(jīng)濟負擔;② DC與 DRs的檢測為無創(chuàng)性檢查,且有專用軟件分析其結(jié)果,無需耗費巨大的人力、物力;③ DC 和 DRs能單獨定量測定迷走神經(jīng)功能,且兩者之間能互補;④大型試驗證明,基于 DC 與 DRs的風險分層,其精確程度明顯優(yōu)于心率變異性、左室射血分數(shù)及兩者的聯(lián)合;⑤結(jié)合DC與左室射血分數(shù)進行預警更準確,當在左室射血分數(shù)降低的基礎上增加DC降低的標準,其判定出的高危者數(shù)量幾乎增加了一倍而真陽性值(陽性預測精度)幾乎不受影響,對于左室射血分數(shù)功能正常但卻處于高風險的患者,利用DC值能將其識別,從而彌補了左室射血分數(shù)的預警缺陷;⑥ DC與 DRs有雙向預警功能,也就是說,其不但能識別高危患者,也能準確認定那些沒有必要進行嚴格遠期干預的低風險患者,進而大大減少在疾病監(jiān)控和預防方面的投入。另外,根據(jù) DRs所確定的預警流程簡單清晰,危險分層的標準易懂、易記,在臨床上更具可操作性。
Bauer 等[1]在 對 DC 的 隊 列 研 究 中 , 所 有 的 入 選 患者年齡都限制在 75歲以內(nèi),因此其研究結(jié)果不能直接外推至年齡更大的患者。此外,在該研究中,DC的預警結(jié)果僅與左室射血分數(shù)和 SDNN 進行了對比,而未與諸如竇性心率震蕩等重要指標對比。而國內(nèi)的研究中,病例數(shù)都較少,進一步分組對比分析困難。目前尚需要更多的驗證資料和更深入的研究來進一步確定DC和 DRs的臨床意義。另外,用以記錄動態(tài)心電圖和分析的儀器的不同是否影響 DC或 DRs值的測定仍需要進一步探討。
同時,從國內(nèi)外對 DC 和 DRs的各項研究中不難看出,DC 和DRs的測定均是基于受檢者為竇性節(jié)律的前提條件下,故對于那些有明顯心律失常或者心房顫動等患者,該檢測技術尚不能應用。然而此類患者在臨床上并不少見,如何來定量測定此類患者迷走神經(jīng)功能仍需要進一步的研究,且具有重大意義。
研究發(fā)現(xiàn),冠心病患者均存在不同程度的迷走神經(jīng)功能降低[18,19],從而導 致 對 心 臟的保護作用下降,猝死風險顯著增加。DC 和 DRs可以直接反映迷走神經(jīng)功能,對冠心病患者的危險分層有著重要的臨床意義。同時,這兩個指標不僅對冠心病患者危險分層有意義,對于多種心血管疾病患者都能直接量化 其 迷走神經(jīng)活性[20,21],從而對 猝死高危患者進行早期干預,降低死亡率。隨著對于DC和DRs研究的深入,在未來可能作為一項常規(guī)檢查而廣泛應用于臨床。
DC 和 DRs技術的提出使自主神經(jīng)功能的檢測有了突破性的進展,基于 DC 和 DRs的諸多優(yōu)點,對于心肌梗死后患者的猝死風險預測準確度必將大幅提高,它們作為廉價且簡單易行的無創(chuàng)性指標,用以雙向識別心肌梗死后猝死的高危和低危患者,不但能早期發(fā)現(xiàn)和干預高危患者,提高其生存率,還能進一步促進社會醫(yī)療資源的合理使用,有很好的臨床和經(jīng)濟價值,值得進一步研究和臨床推廣。
[1]Bauer A, Kantelhardt JW, Schmidt G, et al. Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study. Lancet, 2006, 367: 1674-1681.
[2]Guzik P, Piskorski J, Schmidt G, et al. Heart rate deceleration runs for postinfarction risk prediction. Electrocardiol, 2012, 45: 70-76.
[3]郭繼鴻 . 心率減速力檢測 . 臨床心電學雜志 , 2009, 1: 59-68.
[4]郭繼鴻 . 猝死預警新技術:連續(xù)心率減速力測定 . 臨床心電學雜志 , 2012, 3: 227-233.
[5]Wessel N, Dash S, Kurths J, et al. Asymmetry of the acceleration and deceleration capacity of heart rate is strongly dependent on ventricular premature complexes. Biomed Tech (Berl), 2007, 52: 264-266.
[6]Lewek J, Wranicz JK, Guzik P, et al. Clinical and electrocardiographic covariates of deceleration capacity in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Cardiol J, 2009, 16: 528-534.
[7]Bauer A, Barthel P, Müller A, et al. Risk prediction by heart rate turbulence and deceleration capacity in postinfarction patients with preserved left ventricular function retrospective analysis of 4 independent trials. Electrocardiol, 2009, 42: 597-601.
[8]Kisohara M, Stein PK, Yoshida Y, et al. Multi-scale heart rate dynamics detected by phase-rectified signal averaging predicts mortality after acute myocardial infarction.Europace, 2013, 15: 437-443.
[9]孫穎鋒 , 郭繼鴻 . 連續(xù)心率減速力的臨床應用 .心電圖雜志(電子版 ). 2012, 1: 5-7.
[10]胡亞紅 , 崔俊玉 , 郭繼鴻 . 急性心肌梗死患者心率減速力檢測的研究 . 臨床心電學雜志 , 2010, 4: 250-251.
[11]胡亞紅 , 李學斌 , 劉肆仁 , 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, 1: 30-32.
[12]曾春芳 , 何喜民 , 李天發(fā) , 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(yī)藥 , 2011, 29: 36-37.
[13]黃佐貴 , 杜國偉 , 殷波 . 心率減速力對急性心肌梗死的預警研究 .中華實用診斷與治療雜志 , 2011, 1: 40-42.
[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, 1:6-8.
[15]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, 2: 219-221.
[16]Gregoratos G, Abrams J, Epstein A, et al. ACC/AHA/NASPE 2002 guideline update for implantation of cardiac pacemakers and antiarrhythmia devices: summary article—a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on practice guidelines (ACC/AHA/NASPE committee to update the 1998 pacemaker guidelines). Am Coll Cardiol, 2002, 40: 1531-1540.
[17]Jokinen V, Tapanainen JM, Sepp?nen T, et al. Temporal changes and prognostic significance of measures of heart rate dynamics after acute myocardial infarction in the beta-blocking era. Am J Cardiol, 2003, 92: 907-912.
[18]Pan Q, Gong Y, Gong S, et al. Enhancing the deceleration capacity index of heart rate by modified-phase-rectified signal averaging. Med Biol Eng Comput, 2010, 48: 399-405.
[19]李佐民 , 鄧宇英 , 楊震,等 .冠心病維持性血液透析患者心率減速力與心率變異性的分析 .中國心血管病研究 , 2013, 11: 173-175.
[20]阮炳新 , 田永群 , 莫麗瓊 , 等 . 心率減速力值對心血管疾病患者的臨床意義 .實用心腦肺血管病雜志 , 2013, 21: 72-73.
[21]時翠華 , 洪鈺錕 , 黃新 , 等 . 器質(zhì)性心臟病患者心率減速力與心率變異性的相關性分析 . 臨床心電學雜志 , 2012, 6: 419-421.
2013-08-19)
(助理編輯:許菁)
315211 浙江省寧波市,寧波大學醫(yī)學院(盧秋蓓 );寧波市第一醫(yī)院 心內(nèi)科(王勝煌 )
盧秋蓓 碩士研究生 主要從事電生理研究 Emali:luqiubei@163.com 通訊作者:王勝煌 Email:13605746913@163.com
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1000-3614(2013)06-0472-03
10.3969/j.issn.1000-3614.2013.06.020