心律失常诱发的心肌病
2012-01-29胡大一沈珠军
梁 峰 胡大一 沈珠军
1.首都医科大学大兴医院心内科,北京 102600;2.北京大学人民医院心脏中心,北京 100044;3.中国协和医科大学北京协和医院心内科,北京 100730
心律失常诱发的心肌病
梁 峰1胡大一2沈珠军3▲
1.首都医科大学大兴医院心内科,北京 102600;2.北京大学人民医院心脏中心,北京 100044;3.中国协和医科大学北京协和医院心内科,北京 100730
快速心室率、心律不规则以及非同步已被认为是心律失常诱导心肌病的主要病因,但患者通常进展到症状明显时才就诊,此时致病性心律失常可能已持续几个月甚至几年,导致心肌重构、舒张和收缩功能障碍。某些病例出现心律失常并在检查时一定出现的,必须治疗后才能对诊断进行回顾性证实。由于不同研究差异较大,严格的诊断标准难以确立。治疗包括药物治疗、导管介入治疗以及再同步治疗。治疗后大部分患者部分或完全恢复,并需严格随访监查复发且仍需要大规模随机对照试验,优化患者的危险分层和治疗策略。
心律失常;心肌病;心力衰竭
心肌病患者如果心房和(或)心室功能受损合并慢性或反复发作性心律失常,必然将考虑何种致病机制导致该临床后果。心肌病或心律失常何者最早出现,持续或反复发作的室上性心律失常、心肌收缩非同步可诱发心功能受损,这些因素导致心室射血分数减低、心室扩大和充血性心力衰竭,其病理生理学机制与扩张型心肌病无实质性的区别。但如果给予适当的治疗,此种类型的心肌病有可能部分或完全逆转。
1 心律失常性心肌病的定义
传统定义心动过速诱发心肌病(TIC)指继发于慢性未控制心动过速引起的左室功能受损的一种疾病,心率和(或)心律异常转复正常后左室功能部分或完全逆转。现代定义拓展为心律失常性心肌病(AIC),快速和(或)非同步或节律不齐的心肌收缩导致的心房和(或)心室功能受损,致病性的心律失常转复后心房和(或)心室功能部分或完全恢复,包括无主要结构异常和已经心功能受损的患者[1]。根据慢性心动过速是否为心功能减退的唯一机制,TIC分为单纯性TIC和非纯性TIC。
2 病因和临床表现
由于研究数量的限制,AIC的流行、发病率以及心功能事件损害的发生率难以估测。典型的临床表现是充血性心力衰竭和扩张型心肌病的症状和体征[2],致病性的心律失常可能不发作;经常心动过速几个月至几年后才就诊,此时患者不能准确提供心律失常发作的最早时间;当然无任何症状仅通过影像检查诊断也不少见。心室率高于多少可以诊断TIC仍未确定,但是推测>100次/min有害。
多数研究显示几乎任何类型的持续性室上性心律失常均可导致AIC[3]。心房颤动(AF)快速心室率和心室激动不规律损害心功能。总体25%~50%的左室功能不全合并心房颤动患者发生某种程度的TIC[4]。
实验模型显示心房或心室的快速起搏可诱导心房或心室功能受损。右室心尖部起搏的损伤作用归因于心室电和机械激动顺序异常。长期右室心尖起搏产生的机械收缩失同步与左室扩张和左室收缩功能受损有关。即使生理性心脏起搏房室顺序存在,心室起搏的一种结局是心室去同步化,增加心衰的住院风险,心室起搏百分数增高导致死亡率和心衰住院率增加。
室性早搏总量的多种界限值被建议用于区分AIC和原发性扩张型心肌病。另外室性早搏间期较宽、非持续性室速的发作、多形性室早、右室起源室早可能与AIC有关[5]。特发性持续性室性心动过速也被认为是AIC常见的病因[6]。
3 病理生理学机制
心律失常的存在并不一定引起AIC。易于发生心肌功能不全的强风险因素包括,心律失常的类型、心率、心动过速持续时间以及已有的心脏病;其他因素有年龄、使用药物、合并症,所有这些因素决定了AIC的发病时间、病程持续时间、以及恢复的程度。
3.1 快速心室率
动物模型显示心房或心室起搏可导致严重的收缩和舒张功能受损,而且早期即可促发心室功能障碍,心室起搏导致心室功能受损更明显,起搏终止后心室功能可逆转[7]。人类长期起搏产生同样的效果。
AIC的变化包括心肌整体结构和功能的变化,神经体液调节紊乱,以及显微结构的变化[7]。心脏整体和细胞改变的主要机制可能是心肌能量的耗竭和心肌缺血,Na+-K+-ATP酶的活化较低,潜在的后果是三羧酸循环酶活力增强,以及线粒体损伤。进一步出现毛细血管网结构和功能改变,导致心肌血流储备损伤以及诱导心肌缺血[8]。致病性心律失常转复后此种变化部分或完全逆转的原因可能是心肌冬眠形成的缘故。氧化应激有助于心肌损伤是另外一种机制[9]。
3.2 非同步收缩
非同步心肌收缩,如右室起搏或束支阻滞去除了希氏束-浦肯野系统的正常心室激动传导。电和机械活动顺序变化,导致心肌张力和做功重新分配,出现心搏出量较低的收缩。虽然室性早搏与右室起搏导致的心肌病具有相似的作用机制,但室性早搏诱导心肌病的独特病理生理学机制仍然不清楚,有无心肌病患者的心率可能并无差异[10]。尽管不同数量室性早搏患者分组的病理生理学后果的比较试验现在缺乏,但24 h室早总量被用作室性早搏诱发心肌病的诊断标准,插入性早搏总数和占室早总数的百分数是室早诱发心肌病的的独立决定因素[10]。
心房颤动由于房室同步丧失导致15%~20%的心输出量降低和左室充盈时间及特性的变化,二尖瓣反流恶化以及肺动脉血压升高。RR间期不规则导致的血液动力学变化与心率无关。肌纤维长度与心室收缩强度以及收缩力度与间期的关系,是潜在的两种机制关联RR间期不规则与心输出量降低。起源于持续性心动过速的心房重构被称为心房型心动过速诱导的心肌病。促进心房重构、心房扩大和收缩功能不全的机制与心室肌的机制具有实质性的区别。L型钙通道的下调或功能变化以及Na+-Ca2+交换增加钙的细胞外流,驱使钙转运异常认为是主要的离子变化。动物模型显示快速心室起搏诱导充血性心力衰竭、组织调亡、炎症细胞浸润和细胞死亡。左房的最大扩张较左室早且程度重,同时伴随心房内丝裂原活化蛋白激酶的活化和转化生长因子β1的升高[11]。
3.3 疾病进展与恢复间期
快速心室率发作后几乎立即出现明显的早期血液动力学改变。狗模型显示急性起搏24 h内导致动脉血压和心输出量下降,右房和肺动脉楔压升高,起搏3周后持续。多数动物模型显示,左室充盈和收缩特征的变化通过4~5周的快速起搏形成。长期双腔起搏的患者,恢复正常心室激动前以及短期恢复即刻心内记录的压力-容量环分析(从DDD模式转换为AAI),显示转为AAI起搏模式后心室收缩末弹性以及其与有效动脉弹性的比率即刻改善[12]。
通常症状性充血性心力衰竭几个月到几年后患者才寻求就诊。心律失常治疗后恢复的时间与心率快慢和持续时间有关。治疗后病情快速恢复,但超声心动图左室舒张末期容积仍然较大,4周逐渐并不完全转归正常。心率和节律控制后3个月内症状和左室收缩性能几乎完全恢复。心房颤动患者最佳药物治疗心室率仍快者,行房室结消融及起搏器置入后显示相似的效果。相反其他研究未能证实纽约心功能分级和心功能客观指标的显著改善,或许必须考虑右室心尖起搏的不利影响。
起搏停止几周后左室肥厚持续存在,可能归因于心肌细胞对心肌肥厚触发因素的起搏后反应,此种反应可能由于持久的左室扩大进一步加重。更重要的是,左室射血分数转为正常,左室重构持续存在,可提示抗心律失常治疗的持续时间和类型[13]。
4 诊断标准的建议
AIC的确诊常常困难,多数患者合并某种程度的心房(心室)收缩或舒张功能障碍,但是致病性心律失常可能出现或不出现。即使一种心律失常确诊并同时伴有心肌功能降低,但是病因-结果关系的确立总是不可行。多数医生一旦接受扩张型心肌病是继发于心律失常引起的可能性,则认为最重要的是早期进行抗心律失常治疗,观察症状消退以及心肌结构和功能的部分或完全恢复。国外专家建议TIC的诊断标准为:①心脏扩大或心力衰竭;②长期或极频繁的心律失常(持续性室上性心动过速、心房颤动、心房扑动、持续性室性心动过速)。并且认为长期心动过速(每天发作时间占全天时间的百分率大于10%)可导致心肌病,强调已患心肌病并同时患心律失常的患者,TIC也应疑诊。
4.1 超声心动图指标
有研究者的试验结果显示,TIC患者入院时左室内径较扩张型心肌病者小。随访过程中TIC患者具有较好的预后(心源性死亡、心力衰竭住院)。另一研究显示,左室舒张末期内径≤61mm预测TIC的敏感性为100%,特异性为71.4%;射血分数 (EF)≤30%的患者,左室舒张末期内径≤66mm预测TIC的敏感性为100%,特异性为83.4%。所有TIC患者可显示EF≥15%的改善,扩张型心肌病患者不能达到此种程度的改善(ΔEF≥5%)。左室较小的扩张被认为是由相对进展过程较快所导致,如TIC,相反长期退行性变化过程与原发性扩张型心肌病有关[14]。
4.2非同步的程度
诱导心肌病必需的非同步程度和类型标准(如右室起搏时出现的非同步)仍为确立标准。已证实需要永久右室起搏的50%以上患者出现左室去同步,并与左室收缩功能和纽约心功能分级减退有关。但是,起搏后即刻出现的左室去同步,是否可逐渐导致左室功能减退以及进展为充血性心力衰竭,仍在研究中。
4.3 室性早搏的总负荷
一定程度的室性早搏总量可能有助于诊断,并鉴别室早诱导的心肌病与继发于心肌病的心律失常[15]。Hasdemir等[6]建议室性早搏的总量>24%与室性早搏诱导的心肌病独立相关(敏感性为79%,特异性为78%),诱导心肌病的最低室性早搏总负荷是10%。进一步的标准是有效的射频消融治疗后异常的射血分数改善至少15%或转为正常(≥50%)。另一室性早搏诱导的心肌病的预测因素是超出16%的阈值(敏感性为100%,特异性为87%)。Munoz等[5]最近的研究显示,室性早搏发作时间较长,出现非持续性室性心动过速、多形性室性早搏以及右室起源的室性早搏可能与心肌病相关。诱导心肌病必需的右室起源的室性早搏总负荷≥10%,而左室起源的室性早搏总负荷≥20%。根据每天室性早搏总量引起心肌病发生的风险,对患者进行分层;依据早搏数量将患者分为三组(<1 000/24 h, 1 000~10 000/24 h,>10 000/24 h),心肌病的发病率分别为4%、12%、和34%。
最近,有国外学者提出室性早搏诱导心肌病的诊断标准,建议年轻健康个体、无异常心血管病基础、每日的室性早搏超过20 000、不超过两种形态的室性早搏、起源于流出道或束支的室性早搏以及心肌壁厚度维持正常(超声心动图显示无瘢痕)是疑似室性早搏诱导心肌病的最佳候选患者。
4.4 治疗策略
大部分病例,只有消除心律失常后心功能和心脏结构改善才可明确诊断,即疑似诊断时必须进行治疗,此种疑似诊断可通过回顾性证实。治疗策略包括药物治疗、导管介入治疗以及器械置入的治疗。
4.4.1 药物治疗 几乎所有类型的抗心律失常药物被用于AIC患者。β-受体阻滞剂、洋地黄类、非二氢吡啶类钙通道阻滞剂,亦可联合广泛使用于心房颤动患者控制心室率。只要心率可控制,心率控制策略并不劣于节律控制,除非是症状严重的患者。如果心室率长期不能得到控制,应该进行节律控制治疗,包括直流电心脏复律和Ic及Ⅲ类抗心律失常药物[16]。多数室上性心律失常至少在发作早期可用药物治疗,但是为防止其诱发心肌病,通常射频消融是被选择的治疗方式。
当频发室性早搏认为是心肌病的主要致病原因时,可选择抗心律失常药物(主要是胺碘酮),心室流出道起源的室性早搏可使用非二氢吡啶类钙通道阻滞剂,如果室性早搏减少以及心功能恢复,随后选择射频消融。但是,医生应牢记即使抗心律失常药物可控制心肌病的致病机制,但已诱导的心肌重构可能对治疗无反应,研究显示TIC治疗后左室扩张仍持续,建议长期使用β-受体阻滞剂和血管紧张素转换酶抑制剂[2]。
4.4.2 导管介入治疗 在治疗AIC方面,多数研究显示导管介入治疗已成为主要的治疗手段。重要的是,根据特定类型的心律失常、心功能不全分级以及症状严重性的差异,其治疗的重要性不同。消融治疗几乎适用于所有类型的室上性心律失常,对消除症状及逆转心肌功能具有良好的效果。心房颤动消融治疗比较复杂,当抗心律失常药物治疗失败时,左房消融是阵发性及持续性心房颤动根除的有效手段[17]。有报道房颤消融后82%的患者射血分数至少改善5%,而消融后72%的患者射血分数正常。心室功能正常与减退的患者消融成功率相似,也有报道心室功能减退的患者消融成功率降低。如果药物控制心率或节律的效果不佳或左房消融失败,可进行房室结消融治疗,以便改善症状和预后[16]。但右室持久起搏射血分数恢复还是恶化仍是争论的焦点。当抗心律失常药物治疗失败时,单源性和多源性室性早搏可用射频消融治疗控制。有学者认为至少室性早搏总量的80%控制即消融有效,而Munoz等[5]的定义更严谨,消融后室性早搏完全消失以及临床心律失常不能诱发。
4.4.3 再同步化治疗 大量的研究关于如何预防长期右室起搏的负作用,建议采用不同的起搏部位,如右室流出道、右室间隔以及希氏束区域。临床实践中,最有效的方法是双室起搏[18],且最近有报道起初由于右室起搏并导致心肌病的患者,接受双室起搏后左室功能、心室容积、以及症状部分恢复。症状改善以及活动耐量增加的患者,证实采用双室起搏后心室非同步得到缓解[19]。另外有报道左束支阻滞合并扩张而非缺血型心肌病患者,双室起搏后心脏容积和收缩功能完全恢复,进一步说明了室内传导阻滞与心肌功能障碍之间原因与结果的潜在关系。
5 随访和诊断的困惑
最佳的随访期限未确定,虽然大多数患者于3~6个月恢复。仍需要一系列的心脏超声检查和心律失常复发检查记录。虽然通常会有某种程度的恢复,但是不应总是排除AIC的可能。已有报道复发的病例出现心功能受损以及严重症状,恶化的速度明显快于最初的发作事件。另外,一旦复发可与心源性猝死相关,但其病理生理学机制不完全清楚。
由心律失常导致的可逆型心肌病,代表相当比例的心功能障碍和充血性心力衰竭症状患者[20]。虽然有明确的致病性的心律失常,但病因-后果的澄清有时困难,因此明确诊断可能只有通过回顾性证实。迄今,不同研究者推荐的诊断标准差异巨大,尤其是频发性室性早搏。今后需要大规模注册和随机试验,依据超声心动图检查参数和心律失常总负荷对患者进行合理诊断和分层;而且应进行遗传变异分析,追踪易患此类心肌病的遗传倾向。总之,每例患者必须进行全面检查以及合理的治疗,因为这种“二难推论”永远不会有明确的答案。
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Arrhythm ia-induced cardiom yopathies
LIANG Feng1 HU Dayi2 SHEN Zhujun3▲
1.Department of Cardiology,Daxing Hospital of Capital University of Medical Science,Beijing 102600,China;2.Cardiac Center,the People′s Hospital of Beijing University,Beijing 100044,China;3.Department of Cardiology,Beijing Union Hospital of Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing 100730,China
Rapid ventricular rates,irregularity of heart rhythm,and asynchrony have been established as primary causes of arrhythmia-induced cardiomyopathy.Unfortunately,patients usually seek medical advice only when symptoms develop,while the causative arrhythmiamay be present formonths or years,resulting in myocardial remodelling,diastolic,and systolic dysfunction.In some cases,making a definite diagnosismay become a strenuous exercise for the treating physician,as the arrhythmiamay not be present,additionally,therapymust be applied for the diagnosis to be confirmed retrospectively.The diagnostic process is also hardened due to the fact that strict diagnosing criteria still amatter of discrepancy.Therapy options include pharmaceutical agents,catheter-based therapies and resynchronization.For themajority of patients,partial or complete recovery is expected,although they have to be followed up thoroughly due to the risk of recurrence.Large,randomized controlled trials aremore than necessary to optimize patients'stratification and therapeutic strategy choices.
Arrhythmia;Cardiomyopathy;Heart failure
R541.7;R542.2
A
1673-7210(2012)12(a)-0005-04
北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养项目资助(2009-3-68);首都医学发展科研基金(2009-3261)。
▲通讯作者
2012-09-11 本文编辑:郝明明)