Epsilonε波的前世今生

呂航 劉鳴

1994年,歐洲心臟病學會(ESC)頒布了第一部關于致心律失常性右室心肌病(arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy,ARVC)的診斷指南,明確提出 epsilon(ε)波是 ARVC 的主要診斷標準之一［1］。 但人們發現,ε波是ARVC 的晚期表現,早期普通心電圖檢出率不高,導致其敏感性不高。 在2010年 ESC 頒布的第二部 ARVC 診斷指南中,ARVC 的診斷標準有3 條:一是符合2 個主要標準;二是符合1 個主要標準+2 個次要標準;三是符合4個次要標準［2］,而ε波仍是主要診斷標準之一。 近年來,陸續有文獻報道在其他疾病中也發現了ε波,這表明ε波并不是ARVC 獨有的病理生理表現。 本文對ε波從發現到命名的歷史變遷,以及目前臨床研究的最新進展進行綜述。

1 ε波的發現和命名

ε波的發現其實是一次意外,它并不是在ARVC 中首次被發現的。 1971年,Fontaine 教授在給一位心肌梗死合并室速患者做心外膜標測時,意外地在 QRSε波的終末部記錄到小棘波,隨后Fontaine等［3］在1973年法國內科雜志上發表了第一批關于這種小棘波的研究結果,但當時并沒有“波”這一術語。 1977年 Fontaine 教授在其著作中,在心外膜標測記錄的小棘波原圖上添加了字母“ε”［4］,這一現象也被美國心臟協會(AHA)在一次會議上以抽象形式提出來［5］。 但此時ε波尚未與ARVC 有任何聯系,直到1982年Marcus 教授在24例右室發育不良患者中總結了ARVC 的臨床表現,并且在13例患者中記錄到“ε波”,當時被稱為“心室后激動波” (ventricular post-excitation wave)［6］。兩年后,Fontaine 教授對15例ARVC 患者進行體表心電圖分析,并通過心外膜標測及組織學檢查,指出ARVC 患者的心室后激動波并非右束支阻滯,而是由于右室游離壁遠端發生阻滯所致［7］。

關于ε波的命名,Pérez-Riera 等［8］曾問過 Fontaine 教授,他答道:“心電圖波形的命名及其選擇的原因是一個漫長的故事。”正如Hurst 教授在一篇關于心電圖波形命名的文章中所述,“ε波”的命名很好,因為ε在希臘字母中位于δ 之后,在心電圖中δ波有“激動前”的含義,而ε波正好相反,其為激動后所發生的心電現象［9］。 此外,ε在數學中還代表很小的量。

2 波的檢測方法

在ARVC 中,ε波產生的原因實質上是正常的心肌組織被脂肪組織所替代,而造成心肌除極延遲的心電圖表現。 根據2010年國際工作組指南(TFC)中發布的北歐、瑞士、意大利和北美ARVC注冊管理機構統計報告,ε波在ARVC 中的檢出率在 1%～25%,總體檢出率 13%(105/815)［10］。

2.1 心電圖機頻響范圍的設置

由于ε波振幅很小,因此可能會受心電圖機濾波器設置的影響,根據《2007 AHA/ACC/HRS 心電圖標準化與解析建議》,青少年及成人采集頻率為150 Hz,兒童采集頻率為 250 Hz［11］。 由于心電圖頻譜與其他高頻噪聲(如肌顫波)頻譜存在重疊,因此,為避免噪聲干擾、確保圖形美觀,臨床上往往將低通濾波頻率設置為40 Hz［12］,但這會導致部分重要信息的丟失,使ARVC 患者中ε波的檢出率降低。 我們記錄了一位ARVC 患者分別在25、45、100、150 Hz 下采集的心電圖(圖 1,箭頭所示為ε波)。 從圖1 中可以看出,25 Hz 時僅在 V1導聯記錄到ε波,45 Hz 時可在V1、V2導聯記錄到波,而將采集頻率調至 100 或 150 Hz 時,ε波出現導聯可擴展至V3、V4。 另外,在采集ε波時,將心電圖機的走紙速度調整為50 mm/s、電壓調整為20 mm/mV,可獲得較為清晰的ε波(圖2)。

圖1 不同采集頻率下ε波在致心律失常性右室心肌病患者中的心電圖表現Fig.1 ECG manifestations of εwave in a patient with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy under different acquisition frequencies

圖2 不同走紙速度及電壓設置下檢出ε波的對比Fig.2 Comparison of detected ε waves under different paper speeds and voltage of electrocardiograph

2.2 記錄導聯的選擇:右胸導聯、右室導聯及Fontaine導聯

在ARVC 的早期,心臟結構可能沒有變化或只有些微變化,并且僅限于右室的局部區域(通常位于右室流入道、流出道或心尖,又被稱作“發育不良三角”)［6］。 隨著疾病的進展,ARVC 可累及整個右室,乃至左室后側壁［13］。 在記錄心電圖時,臨床醫師通常會關注右胸導聯變化,但由于患者病程及病變分布部位的不同,常常會漏檢一部分ε波。 因此,除標準12 導聯外,建議加做右室導聯及Fontaine 導聯,有助于發現ε波。

Fontaine 導聯是胸前雙極改良導聯,它將左臂電極放置在劍突上,右臂電極放置在胸骨柄上,左下肢電極放置在V4導聯位置［14］,以便有針對性地記錄右室“發育不良三角”內產生的電位差。

Wang 等［15］運用標準右胸導聯(S)、右室導聯(R)及 Fontaine 導聯(F),對 32例 ARVC 患者進行心電圖檢測,ε波檢出率分別為37.5% (12/32)、37.5%(12/32)和50%(16/32),且差異均無統計學意義(P＞0.05);而聯合運用3 種導聯時,檢出率高達66%(21/32)。

2.3 信號平均心電圖

在某些ARVC 患者中,體表心電圖有時難以捕捉到ε波(卻可被心外膜電圖清楚記錄到),原因是延遲心肌電位不足以傳導到皮膚,除非將其放大數倍,但這又可能會被骨骼肌噪聲所掩蓋。 因此,為了減少這種噪聲干擾,神經電生理學家利用信號平均技術顯示 30 ms 內的延遲電位［5］。 另外,在ARVC 患者的正常家庭成員中,有4%～16%的信號平均心電圖(signal average electrocardiogram,SAECG)存在異常,因此,其可被視為評估疑似ARVC 患者的重要檢查標準［16］。

2.4 便攜式環路心電記錄儀

Fontaine 教授2017年報道了一例心肌炎合并ARVC 患者,該患者普通心電圖正常,但在便攜式環路心電記錄儀上清晰地記錄到了ε波。 他發現該裝置在解剖學上靠近右室游離壁,因此可以更好地記錄ε波。 與心外膜電極比較,環路心電記錄儀的電極位置更加穩定,電極間距(6 cm)大于心外膜電極(1.2 mm)和普通導管心內膜電極(12 mm),這樣就可以記錄到更多的心肌電位［17］。 這說明便攜式環路心電記錄儀可提高ε波檢測的敏感性,但目前在我國國內尚未普遍開展該技術,很重要的原因在于該設備價格昂貴,限制了其臨床應用。

3 ε波的動態變化

3.1 進展性ε波

ε波可分為擺動波、小尖峰波(向上、向下兩個亞型)和潛在的平滑波(V1導聯中QRS 持續時間比V3導聯長25 ms)3 種類型。 每一種類型的ε波在ARVC 患者中并非固定不變,而是隨著病程及病變部位的不同發生變化［15］。 我們對1例 ARVC 患者進行了長達 11年的隨訪,其 2007年、2014年和2015年的心電圖見圖3。 從圖3 中可以看到 V1導聯ε波的變化過程(箭頭所指的為ε波,小尖波從向下轉而向上),這是疾病進展的結果。

圖3 1例進展性ε波Fig.3 A case of progressive ε waves

3.2 藥物誘發的ε波

Wang 等［15］觀察到 1例 ARVC 患者,入院心電圖上未發現ε波;次日發生室速,靜注普羅帕酮70 mg后,室速終止并恢復竇律,此時心電圖V1、V2導聯上出現ε波;第3 日心電圖上ε波消失,他們因此認為是普羅帕酮的應用減慢了被脂肪組織包裹心肌的傳導速度。 如果推測成立,那么影響心肌傳導的藥物就有可能影響ε波的檢出率。

3.3 運動試驗誘發的ε波

2013年,Perrin 等［18］通過平板運動試驗對 30例無癥狀ARVC 患者與30例健康者進行比較,觀察在運動期間的心電圖異常及心律失常發生情況。在這30例無癥狀ARVC 患者中,有90%存在PKP2基因突變,對其中28例進行了平板運動試驗,有4例在運動期間新出現ε波,而健康者在運動期間均未誘發出ε波。 2015年,Adler 等［19］觀察到 1例DSP基因突變的無癥狀ARVC 患者,在運動后出現波。 這個發現很重要,因為它表明在部分無癥狀的ARVC 患者中,可能通過運動誘發ε波。 更為重要的是,電活動先于結構改變,運動誘發的ε波可能是心律失常易感性的早期標志,而平板運動試驗可以為無癥狀的ARVC 患者制定運動處方。

3.4 射頻消融后出現的ε波

Caldwell 等［20］在給 1例反復發生室速的 ARVC患者進行消融后檢測到ε波,并且隨訪12 個月后波仍持續存在。 他們認為,ε波持續存在的原因是射頻消融增加了右室瘢痕,但這并不預示著室性心律失常的風險增加［20］。

4 ε波在其他疾病中的表現

4.1 右室心肌梗死

ε波最早是在心肌梗死伴室速患者的心外膜電圖中被發現的［3］。 2005年 Zorio 等［21］在 1例右室心肌梗死患者的體表心電圖上清晰地記錄到ε波,其在房早、室早及房顫時保持不變,直至10 d 后消失。 超聲及心臟磁共振成像均未發現有脂肪組織浸潤心肌;電生理檢查未誘發出室速,僅觀察到下壁存在碎裂電位;3 d 后ε波再次出現,最終患者因心臟破裂而死亡。

心肌梗死后出現的ε波代表心肌壞死后周圍存活心肌細胞的局部延遲除極。 右室梗死時,因病變部位距胸壁較近,ε波容易在胸前導聯(V1、V2)出現。 而ε波消失后再次出現,可能與心肌梗死后機械并發癥(如室壁瘤)有關。

4.2 心臟結節病

當心臟結節病累及右心室時,可能會在右室流入道、流出道或心尖出現傳導延遲,從而在心電圖上檢出ε波、在 SAECG 上觀察到晚電位［22］。 心臟結節病的診斷與ARVC 相近,但兩者在處理方案上完全不同(前者應用免疫抑制劑,后者需進行家族篩查)［23］,因此鑒別診斷尤為重要。 心臟結節病在心電圖上可能會表現為不同程度的房室阻滯及室內阻滯,且病變先累及左心室更多見［24］。 另外,當該病全身受累時,往往會出現心臟外的結節表現。正電子發射計算機斷層顯像(PET)有助于鑒別心臟結節病與ARVC,但也有報道稱ARVC 患者會出現炎癥性表現［25］。 心內膜活檢被認為是鑒別兩者的金標準［2］,但有一定風險,應用中存在爭議［26］。Nery 等［23］報道,在電壓解剖圖引導下的心內膜活檢可以更精準地定位到低電壓區,從而增加了檢查的準確性及安全性。

4.3 法洛四聯癥患者術后出現的ε波

法洛四聯癥根治術術后患者由于加寬右室流出道的補片不具備收縮功能,因此有可能形成右室流出道瘤。 美國貝勒心臟與血管研究所在2011年［27］及2014年［28］分別報道了 2例法洛四聯癥患者術后形成巨大的右室流出道瘤,其中1例患者在心電圖上發現了ε波。 我們也觀察到1例接受法洛四聯癥根治術的患者,術后一年多反復發生右室流出道室速,并在術后心電圖上發現ε波(圖4 中箭頭所示)。

圖4 法洛四聯癥術后出現的ε波Fig.4 Appearance of ε waves after the repair of tetralogy of Fallot

4.4 Uhl's 畸形

Uhl's 畸形又稱“羊皮紙樣心臟病”,由 Uhl等［29］于1952年首次描述。 它的特點是右室心肌部分或完全缺失,并伴有嚴重的右室收縮和舒張功能障礙。 存活至成年的Uhl's 畸形患者可能會出現右心衰竭或心律失常。 Cooper 等［30］報道了 1例 Uhl's畸形的30 歲女性患者,心電圖特征是Pε波高尖、右束支阻滯,所有導聯QRSε波后均可見明顯的ε波;磁共振檢查顯示右房右室有嚴重擴張跡象。

4.5 酷似ε波的左心耳電位

Arantes 等［31］報道了 1例肥厚型梗阻性心肌病伴陣發性房顫患者在消融過程中轉竇律,并記錄到左心耳電位位于QRSε波后,體表心電圖酷似ε波。因此,當房顫患者轉為竇律后,心電圖上如記錄到酷似ε波時,應考慮存在左心耳電位的可能,而電生理檢查有助于兩者的鑒別診斷。

4.6 鐮狀細胞貧血

Hurst［9］曾簡要提到,在 1例鐮狀細胞貧血患者的心電圖上發現了ε波。 而ε波產生的原因有可能與肺動脈高壓導致的右心室肥厚有關。

4.7 Ebstein's 畸形

Prejean 等［32］在 2015年美國心臟病學會(ACC)會議上壁報展示了1例Ebstein's 畸形患者在電復律后出現ε波。 他認為ε波可以用右心室部分心房化來解釋。

5 結論

ε波是診斷ARVC 的主要標準,是右室延遲除極所產生的一種心電現象。 因受病程及病變部位的影響,普通心電圖對ε波檢出率不高,多種檢測方法結合有助于早期發現ε波。 但ε波并非ARVC 特有的病理生理特征,在其他疾病中也有發現,所以僅憑ε波診斷 ARVC 存在一些爭議［33］。 正確解讀波至關重要,只有充分結合患者的臨床表現、影像學特征以及其他電活動的改變,才能更好地認識疾病、治療疾病。