平板運動試驗心率恢復及心率變異性與冠心病的相關分析

楊冰　賈志越　吳元軍　張溥　楊風翔　王國風　康雪飛　關欣

030012 山西 太原，山西省人民醫院心電圖室

?

平板運動試驗心率恢復及心率變異性與冠心病的相關分析

楊冰賈志越吳元軍張溥楊風翔王國風康雪飛關欣

030012 山西 太原，山西省人民醫院心電圖室

[摘要]目的評價平板運動試驗后心率恢復、心率變異性與冠心病的關系及臨床意義。方法對310例擬診為冠心病的患者行活動平板運動試驗，并對照其冠狀動脈造影結果，將患者分為冠心病組106例和非冠心病組204例。比較兩組患者的心率恢復值、達標時間、靜息心率及運動最大心率，分析心率恢復異常與冠心病。同時評估短期心率變異性。結果冠心病組運動后心率恢復值低于非冠心病組，差異有統計學意義；冠心病組心率變異性與非冠心病組相比，差異有統計學意義。結論冠心病組與非冠心病組相比，心率恢復異常及心率變異性差異均有統計學意義，兩者綜合評價冠心病的準確率更高。

[關鍵詞]平板運動；心率恢復；心率變異；冠心病

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary artery disease，CAD)是嚴重威脅人類健康的主要疾病之一。可引起不穩定型心絞痛、心肌梗死、甚至猝死等嚴重臨床事件，近年來有發病率逐年升高的趨勢。冠狀動脈造影術是診斷冠心病的金標準，平板運動試驗是臨床輔助診斷冠心病的一種重要且實用的無創檢測方法[1]。運動試驗心率恢復(HRR)受控于心臟交感神經和迷走神經，心率恢復異常是高交感反應和迷走神經反應減退的結果，可以作為預測心血管疾病發生和死亡的獨立危險因素[2-3]。目前臨床上常采用心率變異性(HRV)作為反映自主神經功能的定量指標。本研究旨在探討平板運動后心率恢復、心率變異性在冠心病診斷中的價值。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2011年1月至2014年12月在我院擬診為冠心病并行活動平板運動試驗的患者310例，其中，男182例，女128例。年齡45 ～ 59(52±6.6)歲。所有入選患者均符合2009年ACC/AHA運動試驗指南。排除周圍血管閉塞性疾病、完全性左束支阻滯、預激綜合征、心房顫動、瓣膜性心臟病、植入心臟起搏器、頻發房性或室性早搏、急性心肌炎、心包炎等禁忌證；均停止使用β2受體阻滯劑、硝酸酯類藥物72 h后行平板運動試驗，運動量均達次極量或達運動終止指征。患者均簽署了知情同意書，同時試驗方案得到醫院倫理學委員會批準。

1.2平板運動試驗

采用馬奎特公司生產的平板運動心功能檢測系統，按Bruce運動方案，連續同步監測12導聯心電圖。受試者血壓記錄使用袖帶式血壓自動記錄儀。患者在活動平板上行走，3 min增加一級負荷，每2 min監測運動血壓一次。運動量達次級量時記錄運動1 min時的心率。運動7 min后結束檢查。終止運動試驗的指征：出現典型的心絞痛、嚴重的心律失常(如室速、室顫)；心率達到次級量標準(220-年齡)×85%；運動中或運動后兩個相鄰的導聯ST 段在J點后0.08 s水平型或下斜型壓低0.1 mV；收縮壓>220 mmHg，收縮壓較運動前下降20 mmHg；出現明顯的癥狀：心衰、眩暈、黑蒙、跛行。

1.2.1心率恢復定義[4]依據Framingham心臟病研究中心定義，運動試驗結束后患者休息，分別記錄運動停止后l、2、3、4、5、6、7 min時心率，與運動中峰值心率的差值△HRT(T表示運動后停止時間)即為運動后各時段心率恢復值(△HR1、△HR2、△HR3、△HR4、△HR5、△HR6、△HR7)。以運動后1 min[5]心率恢復<18次/min，運動后2 min心率恢復<42次/min為心率恢復異常標準。

1.2.2心率變異平板運動試驗開始后對患者的心率記錄10 min，測定正常竇性心搏間期的標準差(SDNN)、相鄰NN間期差的均分根(RMSSD)，NN間期平均值的標準差(SDANN)。以10 min為一個時間段，計算每個時間段內平均值，再計算標準差(SDNN Index)。

1.3統計學方法

2結果

2.1冠心病組和非冠心病組運動后心率恢復情況比較

兩組運動后心率恢復情況比較見表1。冠心病組患者平板運動試驗后1、2、3、4、5、6、7 min心率恢復顯著低于非冠心病組。冠心病組和非冠心病組運動后1、2、3 min心率恢復差異有統計學意義，而運動后4、5、6、7 min心率恢復差異無統計學意義。

表1　冠心病組和非冠心病組心率恢復結果比較

續表1

a：與△HRl相比，P<0.05

2.2心率變異性與冠心病

冠心病組心率變異性指標SDNN、RMSSD、SDANN、SDNN Index與非冠心病組比較差異有統計學意義。

表2　HRV時域分析比較

2.3心率恢復異常與心率變異性相關系數

SDNN：相關系數0.33，P<0.001；RMSSD：相關系數0.39，P<0.001。

3討論

由于平板運動試驗費用低、簡單易操作、可重復性強的特點，廣泛用于臨床冠狀動脈疾病診斷和風險評估。但單純依靠ST段改變判斷心肌缺血有一定的局限性。近年來，平板運動后心率恢復異常與冠心病的相關分析受到關注。Routledge等[6]研究表明交感神經功能增加和迷走神經功能減弱與主要心血管事件及猝死發生密切相關。平板運動過程中的心率變化是交感神經與迷走神經相互作用于心臟特殊傳導系統，反映了自主神經系統的平衡狀態。平板運動試驗開始時心率增加是迷走神經張力減退和交感神經功能激活共同作用的結果[7]。運動試驗結束后心率立即下降，特別是在運動后第 1個30 s內的心率下降，主要是由于迷走神經系統功能再次被激活導致的[8]。

Dresing等[9]對冠心病患者研究發現，冠心病患者存在心率恢復異常。國外有研究表明心率恢復異常與心肌缺血、冠心病之間呈強相關，同時也是判斷冠脈嚴重程度及冠心病預后的指標[10]。本研究結果顯示，冠心病組患者運動試驗后1、2、3、4、5、6、7 min心率恢復顯著低于非冠心病組。冠心病組和非冠心病組在運動后1、2、3 min心率恢復差異有統計學意義，而運動后3、4、5、6、7 min心率恢復差異無統計學意義。表明兩組患者均于運動后第4分鐘心率恢復穩定水平，交感神經和迷走神經的張力達到平衡。故研究平板運動試驗后1、2、3 min心率異常有重要意義，與文獻[11]報道一致。因此，將心率恢復異常納入平板運動試驗的常規評估項目，有利于提高臨床對冠心病篩查和預后評估。

HRV產生于自主神經系統對竇房結自律性的調制，使心搏間期一般存在幾十毫秒的差異或波動，連續心搏間RR間期的微小漲落是評價自主神經調節功能的敏感定量指標，間接反映了心臟交感神經和迷走神經活動的緊張性和均衡性。有研究顯示，冠心病患者自主神經功能受損，發生惡性心律失常的風險增加[12]。在HRV各項指標中，SDNN表示總體心率變異程度，是反映交感與迷走神經之間平衡的指標。SDANN，SDANN Index代表心率緩慢變化，反映交感神經功能。RMSSD代表心率迅速變化，反映迷走神經功能[13]。本研究結果提示，冠心病患者的心率變異性時域分析指標明顯低于非冠心病組。尤其是RMSSD，提示冠心病患者的迷走神經功能受損，從而失去了對維持心臟電活動平衡的主導地位，導致其心律失常、猝死的機會增加，成為冠心病發生的重要因素。

平板運動試驗HRR和HRV用于評估心臟自主神經系統功能，對預測心血管疾病風險有重要作用。運動后早期HRR主要由迷走神經主導，而整個HRV譜范圍內迷走神經的效應一直存在，迷走神經的參與為HRR和HRV的共同通路。本研究發現HRR與短期HRV數據的時域指數(SDNN，RMSSD)相關，二者有關聯性，均可作為對冠心病的診斷參考依據。

本研究不足之處，活動平板影響因素未完全避免，尤其是藥物對于自主神經功能的影響。此外對于自主神經功能紊亂如何導致HRR、HRV異常的具體機制尚需深入研究。

參 考 文 獻

[1] Sun JL, Han R, Guo JH, et al. The diagnostic value of treadmill exercise test parameters for coronary artery disease[J]. Cell Biochem Biophys, 2013, 65(1): 69-76.

[2] Gayda M, Bourassa MG, Tardif JC, et al. Heart rate recovery after exercise and long-term prognosis in patients with coronary artery disease[J]. Can J Cardiol, 2012, 28(2): 201-207.

[3] Messias LR, Queiroz Carreira MA, Miranda SM, et al. Is abnormal adrenergic activation associated with abnormal Heart Rate Recovery[J]. Arq Bras Cardiol, 2012, 98(5): 398-405.

[4] Frolkis JP, Pothier CE, Blackstone EH, et al. Frequent ventricular ectopy after exercise as a predictor of death[J].N Engl J Med, 2003, 348(9): 781-790.

[5] O′Neill JO, Young JB, Pothier CE, et al. Severe frequent ventricular ectopy after exercise as a predictor of deathin patients with heart failure[J]. J Am Coll Cardiol, 2004, 44(4): 820-826.

[6] Routledge HC, Townend JN. Why does the heart rate response to exercise predict adverse cardiac events[J].Heart, 2006, 92(5): 577-578.

[7] Grossman C, Ehrlich S, Shemesh J, et al. Coronary artery calcium and exercise electrocardiogram as predictors of coronary events in asymptomatic adults [J]. Am J Cardiol, 2015, 115(6):745-750.

[8] Jouven X, Empana JP, Schwartz PJ, et al. Heart-rate profile during exercise as a predictor of sudden death[J].N Engl J Med, 2005, 352(19): 1951-1958.

[9] Dresing TJ, Blackstone EH, Pashkow FJ, et a1. Usefulness of impaired chronotropic response to exercises a predictor of mortality, independent of the severity of coronary artery disease[J].Am J Cardiol, 2000, 86(6): 602-609.

[10] Pecanha T, Silva-Júnior ND, Forjaz CL. Heart rate recovery: autonomic determinants, methods of assessment and association with mortality and cardiovascular diseases[J]. Clin Physiol Funct Imaging, 2014, 34(5): 327-339.

[11] Goldberger JJ, Le FK, Lahiri M, et al. Assessment of parasympathetic reactivation after exercise[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2006, 290(6): p446-p452.

[12] van Ockenburg SL, Tak LM, Bakker SJ, et al. Effects of adverse life events on heart rate variability, cortisol, and C-reactive protein[J].Acta Psychiatr Scand, 2015, 131(1): 40-50.

[13] Lewis MJ, McNarry MA. Twenty-four hour variation in heart rate variability indices derived from fractional differintegration[J]. Clin Physiol Funct Imaging, 2015, 35(1): 57-63.

(本文編輯：李政萍)

Correlation between of heart rate recovery after treadmill exercise test to patients with coronary artery disease and heart rate variability

YangBing，JiaZhi-yue，WuYuan-jun，ZhangPu，YangFeng-xiang，WangGuo-feng，KangXue-fei，GuanXin

(Department of Electrocardiogram，Shanxi Provincial People’s Hospital，Taiyuan Shanxi 030012,China)

[Abstract]ObjectiveTo evaluate the significance of heart rate recovery(HRR), heart rate variability(HRV) after treadmill exercise test and its clinical value in coronary heart disease(CAD). Methods310 cases of suspicious coronary artery disease who underwent treadmill exercise test were divided into CAD group and non-coronary artery disease(NCAD) group according to coronary artery angiogram. HRR value of the two groups were compared, the standard time, resting heart rate and exercise maximum heart rate, abnormal HRR as a diagnostic criterion for CAD, Compare its accuracy with treadmill exercise test in the diagnosis of CAD. Simultaneous analysis of short-term HRV. ResultsHRR after CAD is lower than the NCAD group, the difference was significant; CAD rate variability compared with non-CAD group, the difference was statistically significant. ConclusionCAD group compared with the non-CAD group, HRR and HRV significantly differs,can be used to diagnose CAD.

[Key words]treadmill exercise test；heart rate recovery；heart rate variability；coronary artery disease

(收稿日期：2015-12-27)

DOI:10.13308/j.issn.2095-9354.2016.01.008

[中圖分類號]R541.7

[文獻標志碼]A

[文章編號]2095-9354(2016)01-0035-04

作者簡介：楊冰，住院醫師，主要從事冠心病的研究，E-mail：155086269@qq.com