QRS波時限在射血分數保留性心力衰竭中的相關性研究

作者簡介：段玉彩（1981.8-），女，甘肅白銀人，本科，主治醫師，主要從事心血管疾病的防治研究

通訊作者：馬凌（1975.10-），男，江西永新人，碩士，主任醫師，主要從事心血管疾病的防治研究

摘要：目的" 研究QRS波時限在射血分數保留性心力衰竭（HFpEF）中的關系。方法" 選取2021年1月-2022年1月就診于聯勤保障部隊第九四〇醫院的HFpEF患者87例為心衰組，并根據紐約心臟病協會（NYHA）心臟功能分級將心衰組分為Ⅱ～Ⅳ組，另選取同期53名健康體檢者為對照組，比較各組臨床資料，采用Spearman相關分析QRS波時限與臨床各指標的關系，ROC曲線分析QRS波時限診斷HFpEF的效能。結果" 各組年齡、BMI、冠心病比例、糖尿病比例、FS比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組性別、高血壓比例、房顫比例、肌酐、QRS、QTC、LVEF、LAD、LVEDV、LVESV、QRS波時限、NT-proBNP比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。Spearman相關性分析顯示，QRS波時限與年齡、LAD、LVEDV、LVESV、NT-proBNP呈正相關，與LVEF呈負相關（P＜0.05）。ROC曲線顯示分析，QRS波時限診斷HFpEF的AUC為0.843（95%CI：0.772～0.915），敏感度和特異度分別為88.50%和71.70%，截點值為98.5 ms；NT-proBNP診斷HFpEF的AUC為0.979（95%CI：0.961～0.998），敏感度和特異度分別為93.10%和96.20%，截點值為619.5 pg/ml。QRS波時限與NT-proBNP聯合對HFpEF的診斷價值更高，AUC達0.984（95%CI：0.967～0.100），敏感度和特異度分別為92.00%和98.10%。結論" QRS波時限在HFpEF患者中隨著NYHA分級增加而增寬，QRS波時限與NT-proBNP聯合檢測可有效提高HFpEF的診斷效率。

關鍵詞：QRS波時限；射血分數保留性心力衰竭；心力衰竭

中圖分類號：R541.6" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.03.020

文章編號：1006-1959（2024）03-0104-05

Correlation Study of QRS Duration in Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

DUAN Yu-cai1，WEI Ya-jun2，MA Ling1，YUAN Ying-na1，WANG Bing-ling1，LI Zhong1

（1.Department of Cardiology，940th Hospital of Joint Logistics Support Force，Lanzhou 730000，Gansu，China;

2.Department of Infectious Diseases，64th Base of PLA Rocket Force，Lanzhou 730000，Gansu，China）

Abstract：Objective" To study the relationship between QRS duration and heart failure with preserved ejection fraction （HFpEF）.Methods" A total of 87 patients with HFpEF who were admitted to the 940 th Hospital of Joint Logistics Support Force from January 2021 to January 2022 were selected as the heart failure group， and the heart failure group was divided into groups Ⅱ-Ⅳ according to the New York Heart Association （NYHA） cardiac function classification. In addition， 53 healthy subjects in the same period were selected as the control group. The clinical data of each group were compared. Spearman correlation was used to analyze the relationship between QRS duration and clinical indicators. ROC curve was used to analyze the efficacy of QRS duration in the diagnosis of HFpEF.Results" There was no significant difference in age， BMI， proportion of coronary heart disease， proportion of diabetes and FS among the groups （Pgt;0.05）， while there were significant differences in gender， proportion of hypertension， proportion of atrial fibrillation， creatinine， QRS， QTC， LVEF， LAD， LVEDV， LVESV， QRS duration and NT-proBNP among the groups （Plt;0.05）. Spearman correlation analysis showed that QRS wave duration was positively correlated with age， LAD， LVEDV， LVESV and NT-proBNP， and negatively correlated with LVEF （Plt;0.05）. ROC curve analysis showed that the AUC of QRS wave duration in the diagnosis of HFpEF was 0.843（95%CI：0.772-0.915）， the sensitivity and specificity were 88.50% and 71.70%， respectively， and the cut-off value was 98.5 ms; the AUC of NT-proBNP in the diagnosis of HFpEF was 0.979（95%CI：0.961-0.998）， the sensitivity and specificity were 93.10% and 96.20%， respectively， and the cut-off value was 619.5 pg/ml; the combination of QRS duration and NT-proBNP had higher diagnostic value for HFpEF， with AUC of 0.984（95%CI：0.967-0.100）， sensitivity and specificity of 92.00% and 98.10%， respectively.Conclusion" The QRS duration in patients with HFpEF increases with the increase of NYHA classification. The combined detection of QRS duration and NT-proBNP can effectively improve the diagnostic efficiency of HFpEF.

Key words：QRS duration;Heart failure with preserved ejection fraction;Heart failure

射血分數保留性心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）是指一組具有心衰的癥狀或體征、左心室射血分數正常而以心室舒張功能障礙、順應性減退、僵硬度增加為特征的臨床綜合征。HFpEF是心力衰竭（heart failure，HF）中最主要的類型，根據最新流行病學調查，65歲以上的HFpEF患者在美國和歐洲人口中占到8%，而我國HFpEF患病率和住院死亡率的比例分別為36%和4.1%[1]。該疾病目前已造成巨大的經濟負擔，因此降低HFpEF患者的病死率和發病率十分重要，但目前尚缺少一種檢查手段能夠快速、早期診斷HFpEF。目前已知生物標志物，如N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）、可溶性基質裂解素-2、生長分化因子-15、高敏肌鈣蛋白，在臨床試驗中顯示敏感度和特異性均較不理想[2]。因此尋找敏感性和特異性高的生物標志物對HFpEF的早期診斷和預后至關重要。該疾病發展過程中伴隨心臟重構。心臟重構的重要病理學表現之一即為心肌纖維化。心肌纖維化的發生與發展會引起心電活動異常，干擾正常的心室電活動，引起左右心室活動失同步，在心電圖中表現為QRS波時限延長。QRS波時限是一種易于獲得的臨床檢測方法，其延長代表心臟電傳導的異常。有研究顯示[3]，QRS波時限延長與HFpEF不良預后有關，具有高危HFpEF患者的潛力。本研究主要討論超聲心動圖多參數評價指標、NT-proBNP與QRS波時限相關性，以及其診斷HFpEF的敏感性、特異性及準確性，現報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料" 選取2021年1月-2022年1月就診于聯勤保障部隊第九四〇醫院的HFpEF患者87例（男53例，女34例）為心衰組。納入標準：①均符合中華醫學會心血管病學分會制定的關于HFpEF的診斷標準[4]；②左室射血分數≥50%；③利鈉肽升高[利鈉肽升高為B型利鈉肽（BNP）＞35 ng/L或N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）＞125 ng]，并符合以下至少1條：？訩左心室肥厚和（或）左心房擴大；？訪心臟舒張功能異常。排除標準：①合并急性心衰、心肌梗死（心梗）、腦血管疾病等其他心臟疾病者；②植入人工心臟起搏器者；③合并嚴重肝、肺、腎功能障礙；合并精神疾病、意識障礙者；不能配合完成研究者。按照紐約心臟病協會（New York Heart Disease Association，NYHA）心臟功能分級將心衰組分為Ⅱ～Ⅳ分組，其中Ⅱ級21例、Ⅲ級31例、Ⅳ級35例。另選取同期53名健康體檢者為對照組，其中男23例、女30例。納入標準：均無己知器質性疾病。排除標準：明顯的電解質異常，包括高鉀血癥或低鉀血癥，高鈣血癥或低鈣血癥；甲狀腺功能亢進癥；起搏器植入術后；預激綜合征等；交界性心律失常或室性心律失常；嚴重的腎功能不全（血肌酐＞265 μmol/L）；正在使用抗心律失常藥物（普羅帕酮，胺碘酮）等。所有受試者均自愿簽署知情同意書后參加試驗。

1.2血液樣本收集" 所有研究對象均第2天清晨空腹時抽取肘靜脈血，使用肝素鈉抗凝管收集3 ml肘靜脈血，使用離心機3000 r/min離心15 min，用移液器仔細收集上清液于EP管中，將EP管進行編號和分組，保存于-80 ℃冰箱中以備檢測時使用。

1.3心電圖QRS波時限測量方法" QRS波由12導聯表面ECG的自動數字算法確定。自Q波的起點測至S波的終點。對于單導心電圖應以最寬的QRS波群所在導聯為準。

1.4心臟彩超" 心臟超聲均在聯勤保障部隊第九四〇醫院心內科超聲室完成，采用GE Vivid7型彩色多普勒超聲心動儀測量左室舒張末容積（LVEDV）、左室收縮末容積（LVESV）、左室短軸縮短率（LVFS）、左室射血分數（LVEF）、左心房內徑（LAD）用于后續分析。

1.5統計學方法" 采用統計軟件SPSS 25.0進行統計學處理，呈正態分布的計量資料以（x±s）表示，呈偏態分布的計量資料以[M（P25，P75）]表示，計數資料以[n（%）]表示。兩獨立樣本計量資料比較，若呈正態分布，且方差齊性，其組間比較采用t檢驗，方差不齊者則采用校正t檢驗。若呈正態分布，組間計量資料的差異性比較采用單因素方差分析，計數資料均采用？字2檢驗；若呈偏態分布，組間比較采用非參數秩和檢驗，多組間比較采用Kruskal-Wallis H檢驗，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。等級資料級非正態分布資料采用Spearman相關分析法。QRS波時限的診斷效能采用受試者工作特征曲線（ROC）評價，并由ROC曲線下面積（AUC）綜合評價QRS波時限、NT-proBNP的預測價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1各組一般臨床資料和超聲心動圖參數比較" 各組年齡、BMI、冠心病比例、糖尿病比例、LVFS比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組性別、高血壓比例、房顫比例、肌酐、QRS、QTC、LVEF、LAD、LVEDV、LVESV、QRS波時限、NT-proBNP比較，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

2.2 HFpEF患者QRS波時限與臨床指標的關系" Spearman相關性分析顯示，QRS波時限與年齡、LAD、LVEDV、LVESV、NT-proBNP呈正相關（r=0.363、0.413、0.369、0.430、0.375，P＜0.05），與LVEF呈負相關（r=-0.341，P＜0.05）。

2.3 QRS波時限的ROC曲線分析" ROC曲線分析顯示，QRS波時限診斷HFpEF的AUC為0.843（95%CI：0.772～0.915），敏感度和特異度分別為88.50%和71.70%，截點值為98.5 ms；NT-proBNP診斷HFpEF的AUC為0.979（95%CI：0.961～0.998），敏感度和特異度分別為93.10%和96.20%，截點值為619.5 pg/ml。QRS波時限與NT-proBNP聯合對HFpEF的診斷價值更高，AUC達0.984（95%CI：0.967～0.100），敏感度和特異度分別為92.00%和98.10%，見圖1、圖2。

3討論

QRS波時限代表室間或心室內除極過程，QRS波時限正常范圍為0.06～0.10 s。正常的心電活動依賴于心肌特殊的傳導系統，其中左右束支主要負責房室結以下心室內傳導。但在HFpEF中，心肌纖維化的發生會影響正常的心電活動，繼而導致心臟除極過程的紊亂，使左右室收縮失去同步性，引起QRS波時限的增加。不僅如此，左右室失同步還會引起左室舒張功能受損和左室舒張內壓增高，引發舒張性心力衰竭。

本研究結果顯示，各組年齡、BMI、冠心病比例、糖尿病比例、FS比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。各組性別、高血壓比例、房顫比例、肌酐、QRS、QTC、LVEF、LAD、LVEDV、LVESV、QRS波時限、NT-proBNP比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。其中，HFpEF患者中發生高血壓、房顫的比例更高，這些合并癥均通過全身炎癥反應和內皮功能障礙加劇心功能惡化[5]，其可能機制為降低一氧化氮生物利用度、減少環磷酸鳥苷含量，以及改變肌聯蛋白磷酸化。微血管缺血、左室向心性重構、從內皮到間充質的纖維化可進一步導致舒張功能障礙[6，7]。隨著NYHA分級增加，LVESV、LVEDV、LAD呈增加趨勢，但結果無統計學差異（P＞0.05）。HFpEF合并房顫的患病率為39.08%，提示心房顫動與HFpEF之間密切相關。與對照組相比，心衰組LVEF降低，且LAD擴大（P＜0.05）。HFpEF患者的LAD高于對照組，主要原因是LAD擴大后，心房收縮和舒張功能減低，心房內纖維化，使得心房電重構，導致房顫的發生[8]。左心房內徑及左心房容積指數（left atrial volunne index，LVAI）能評估HFpEF患者舒張功能狀態[9]，但易受年齡、基礎疾病、體質指數影響。任慶文等[10]研究也證實，LVEF、LVEDV、LVESV、NT-proBNP和左心室舒張功能障礙密切相關（P＜0.05）。Yamaguchi K等[11]對77例HFpEF患者進行研究，平均隨訪454 d，結果顯示LVESV、LVEF、LAVI具有統計學差異（P＜0.05），是預測HFpEF的獨立因素，而其它臨床和超聲心動圖指標則無相關性。當患者發生心功能不全時，心臟前負荷增加，心室舒張末期容積增加。通過Frsank-Starling機制，心腔擴大拉大心肌纖維，導致左房擴大，進入左室舒張期血容量減少、彈性回縮力降低和心室僵硬度增加，引起舒張功能障礙。在超聲心動圖表現為LVEF減低，LVEDV、LVESV、LAD增加。

Cikes M等[12]對3426例HFpEF患者進行研究發現，QRS波時限≥120 ms的患者比例達到18%。本研究中與對照組相比，心衰組QRS波時限、NT-proBNP升高（P＜0.05）。BNP是依賴于心室容積擴張和壓力負荷增加而釋放的一種肽類物質，proBNP內切酶的作用下形成NT-proBNP。該物質具有促尿鈉排泄、抑制血管收縮及交感神經活性、擴張血管、抑制心肌纖維化和心室重構等作用[13]。NT-proBNP是心力衰竭患者死亡率和再次入院的的獨立預測指標[14]。雖然NT-proBNP對HFpEF的靈敏度及特異性已經得到了廣泛的認可，但NT-proBNP水平易受到房顫、BMI、腎功能不全等關鍵臨床特征影響，在HFpFF中并不是一種理想的生物標志物。故需另一指標同BNP/NT-proBNP聯合以增加HFpEF診斷的靈敏度及診斷價值。有研究顯示[15]，QRS波時限延長組HFpEF患者不良心血管事件以及再次入院比例均高于QRS波時限對照組，終點全因死亡率也明顯高于對照組（P＜0.05），提示QRS波時限延長患者的預后效果更差[16]。并且QRS波時限是HFpEF不良后果的獨立預測因子[17]。HFpEF中QRS波時限延長的病理學尚不清楚，可能機制為：①當QRS波時限延長時，左右心室除極延遲，左右心室收縮不同步，這與心室收縮和舒張功能減低相關，在心力衰竭代償期，射血分數保持在50%以上，隨著心功能惡化，導致QRS波時限延長，射血分數進一步降低；②HFpEF患者合并多種心血管基礎疾病導致的心臟重構，導致左心結構和功能異常，加劇了心臟電傳導異常使QRS波時限延長。Lund LH等[18]對25 171例心力衰竭患者進行研究，評估了QRS波時限與全因死亡率之間的關聯，結果顯示QRS波時限≥120 s時，1年生存率為77%；QRS波時限＜120 ms時，1年生存率為82%，5年生存率分別為42%和51%（P＜0.001），而QRS≥120 s時，全因死亡率的調整后風險比為1.11（95%CI：1.04～1.18，P=0.001）。Dhingra R等[19]研究顯示，QRS＞120 ms聯合NT-proBNP對左室收縮功能不全的診斷時，敏感性及特異性分別達到100%和71%；當HFpEF患者QRS波時限延長后，導致心室不同步，而容易引起室性心律失常。另有研究表明[17]，QRS波時限每增加1 ms，誘發持續性單形性室速的風險增加2.4%。QRS波時限（≥120 ms）是HFpEF 1個強有力的風險預測因子，可聯合NT-proBNP更好的為HFpEF預測提供額外的預后價值。本研究結果顯示，QRS波時限診斷HFpEF的AUC為0.843（95%CI：0.772～0.915），敏感度和特異度分別為88.50%和71.70%；當QRS波時限聯合NT-proBNP診斷HFpEF時，AUC達0.984（95%CI：0.967～0.100），敏感度和特異度分別為92.00%和98.10%，進一步證實了QRS波時限在評估HFpEF患者預后中的價值。根據《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》[4]，研究證明NT-proBNP、sST2、GDF-15和C反應蛋白等此類標志物與HFrEF的相關性更強，但HFpEF涉及多種病理生理學機制，目前還沒有針對HFpEF的單一診斷或生物標志物。因此，聯合使用多項生物標志物可能是未來的發展方向。

綜上所述，HFpEF中QRS波時限與正常人群存在差異，其隨著NYHA分級增加而增寬，另QRS波時限聯合NT-proBNP可更好地預測HFpEF。但因本研究樣本量偏少，有待進一步擴大樣本量以對QRS波時限繼續進行深入的研究。

參考文獻：

[1]Zhang Y，Zhang J，Butler J，et al.Contemporary Epidemiology，Management，and Outcomes of Patients Hospitalized for Heart Failure in China： Results From the China Heart Failure （China-HF） Registry[J].J Card Fail，2017，23（12）：868-875.

[2]Hummel SL，Skorcz S，Koelling TM.Prolonged electrocardiogram QRS duration independently predicts long-term mortality in patients hospitalized for heart failure with preserved systolic function[J].J Card Fail，2009，15（7）：553-560.

[3]Kitzman DW，Upadhya B，Felker GM.A Biomarker Approach to Understanding HFpEF[J].J Am Coll Cardiol，2020，75（11）：1296-1298.

[4]中華醫學會心血管病學分會心力衰竭學組，中國醫師協會心力衰竭專業委員會，中華心血管病雜志編輯委員會.中國心力衰竭診斷和治療指南2018[J].中華心血管病雜志，2018，46（10）：760-789.

[5]Murdoch CE，Chaubey S，Zeng L，et al.Endothelial NADPH oxidase-2 promotes interstitial cardiac fibrosis and diastolic dysfunction through proinflammatory effects and endothelial-mesenchymal transition[J].J Am Coll Cardiol，2014，63（24）：2734-2741.

[6]Lam CSP，Voors AA，de Boer RA，et al.Heart failure with preserved ejection fraction： from mechanisms to therapies[J].Eur Heart J，2018，39（30）：2780-2792.

[7]Dunlay SM，Roger VL，Redfield MM.Epidemiology of heart failure with preserved ejection fraction[J].Nat Rev Cardiol，2017，14（10）：591-602.

[8]Kotecha D，Lam CS，Van Veldhuisen DJ，et al.Heart Failure With Preserved Ejection Fraction and Atrial Fibrillation：Vicious Twins[J].J Am Coll Cardiol，2016，68（20）：2217-2228.

[9]韓彤亮，康維強.超聲心動圖評價舒張性心力衰竭的適用標準與合理應用[J].中國循環雜志，2013，28（2）：160-160.

[10]任慶文，張小玲，王翠翠.射血分數保留心力衰竭患者尿白蛋白/肌酐比與左心室功能的相關性分析[J].安徽醫科大學學報，2019，54（8）：1299-1304.

[11]Yamaguchi K，Yoshitomi H，Ito S，et al.Left atrial remodeling and recurrence of congestive heart failure in patients initially diagnosed with heart failure[J].Echocardiography，2014，31（8）：936-940.

[12]Cikes M，Claggett B，Shah AM，et al.Atrial Fibrillation in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction： The TOPCAT Trial[J].JACC Heart Fail，2018，6（8）：689-697.

[13]Almeida AG.NT-proBNP and Myocardial Fibrosis： The Invisible Link Between Health and Disease[J].J Am Coll Cardiol，2017，70（25）：3110-3112.

[14]Ponikowski P，Voors AA，Anker SD，et al.2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure： The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology （ESC）Developed with the special contribution of the Heart Failure Association （HFA） of the ESC[J].Eur Heart J，2016，37（27）：2129-2200.

[15]李達波.QRS間期延長預測射血分數保留性心力衰竭患者預后的價值[J].中國循證心血管醫學雜志，2016，8（12）：1483-1485.

[16]易莉莎，武慶平，謝飛，等.QRS間期與射血分數保留性心力衰竭患者長期預后的關系[J].華中科技大學學報（醫學版），2014，43（1）：83-85.

[17]Joseph J，Claggett BC，Anand IS，et al.QRS Duration Is a Predictor of Adverse Outcomes in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction[J].JACC Heart Fail，2016，4（6）：477-486.

[18]Lund LH，Jurga J，Edner M，et al.Prevalence，correlates，and prognostic significance of QRS prolongation in heart failure with reduced and preserved ejection fraction[J].Eur Heart J，2013，34（7）：529-539.

[19]Dhingra R，Ho Nam B，Benjamin EJ，et al.Cross-sectional relations of electrocardiographic QRS duration to left ventricular dimensions： the Framingham Heart Study[J].J Am Coll Cardiol，2005，45（5）：685-689.

收稿日期：2022-10-15；修回日期：2023-03-20

編輯/杜帆