心电图对扩张型心肌病患者猝死相关危险因素的研究现状
2012-04-07王海燕姜卫星综述籍振国刘坤申审校
王海燕,姜卫星(综述),籍振国,刘坤申(审校)
(1.河北医科大学第一医院心血管内科,河北石家庄 050031;2.冀中能源峰峰集团有限公司总医院普外科,河北邯郸 056200)
·综 述·
心电图对扩张型心肌病患者猝死相关危险因素的研究现状
王海燕1,姜卫星(2综述),籍振国1,刘坤申(1审校)
(1.河北医科大学第一医院心血管内科,河北石家庄 050031;2.冀中能源峰峰集团有限公司总医院普外科,河北邯郸 056200)
心肌病,扩张型;心电描记术;猝死
扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)是心肌的一种原发疾病,主要特点为左侧或双侧心室扩大,并伴有心室舒张和收缩功能障碍。DCM的病因和发病机制至今尚不十分清楚,可以是特发性、家族性或遗传性、病毒感染和(或)免疫性、酒精性或中毒性。在DCM的众多病因和发病机制中,其中基因易感性、病毒感染及自身免疫反应在DCM致病过程中起着重要作用。DCM虽然在各年龄组均有发病,但以中青年多见。对DCM患者发生恶性心律失常及猝死的相关因素进行分析,进而筛选出发生心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)或恶性心律失常的高危患者,并对这些高危患者进行早期预防及干预,可使DCM患者从早期预防及治疗中获得更多益处。现就心电图特征对DCM患者猝死相关危险因素分析,综述如下。
1 QRS波时限增宽
QRS波群时限增宽提示心室内除极传导的时间延长,是心室内传导阻滞的表现。Sha等[1]对128例心功能不全(射血分数≤40%)的DCM进行了观察,发现QRS波(QRS波时限<120ms)碎裂的DCM患者和QRS波时限增宽DCM患者(与QRS波时限正常且不具有碎裂性DCM患者相比)都有较高的病死率和快速性室性心律失常事件发生率。Dhar等[2]对多中心自动除颤器植入试验(multicenter automatic defibrillator implantation trial,MADITⅡ)中的1 232例患者进行研究,其中3/5的患者接受植入型心 脏 转 复 除 颤 器(implantation cardioverter defibrillator,ICD)及传统药物治疗,2/5的患者只接受传统药物治疗。发现药物治疗组的138例宽QRS波群(QRS波群时限≥140ms)的患者发生SCD的风险是窄QRS波群(QRS波群时限<120ms)患者的2倍多,而ICD治疗组,宽QRS波时限患者发生SCD(或由于室速或室颤引起放电的患者发生心律失常)的风险与非宽QRS波群(P<140ms)患者相同。研究[3]发现,QRS波时限增宽和左束支传导阻滞是缺血性心肌病或非缺血性心肌病SCD的预测指标。无选择的心力衰竭人群中调查发现QRS波时限与心肌收缩功能不全线性相关,但与全因性死亡无关[4]。目前,QRS波时限增宽对原发性扩张型心肌病患者猝死预测尚存在争议。
QRS波群增宽反映了不同部位心肌细胞除极速度、持续时间不一致性增大,即心肌细胞膜电活动的异常,心电活动异常可能导致不同部位心肌细胞除极离散度增大,导致恶性心律失常发生,同时心肌细胞电活动异常往往造成左右心室或左心室内机械收缩同步性降低或丧失,从而加重心力衰竭,影响心脏的射血功能;左束支传导阻滞引起左心室激动及收缩延迟,导致左心室舒张时间缩短,进而导致左心室充盈时间缩短,进一步降低心脏的射血功能,加重心力衰竭及猝死的发生。同时QRS波时限还受左心室体积大小、左心室收缩末容积及舒张末容积影响,当左心室肥厚、左心室收缩末容积扩大和(或)左心室舒张末容积扩大时都可导致QRS波时限的增宽。这也可能是DCM患者QRS波时限增宽的原因,也可能是导致QRS时限增宽患者病死率高的原因。DCM患者死亡的主要原因为进行性的心力衰竭、恶性心律失常(因心肌本身或心力衰竭导致恶性心律失常),临床上应用QRS波群时限对DCM患者发生SCD进行危险分层,有助于对DCM患者进行早期干预,早期进行ICD或除颤式心脏再同步起搏器(cardiac resynchronization herapy-defibrillators,CRT-D)治疗,预防SCD的发生。
2 QT间期及动态变化
QT间期相当于心室肌的总不应期,代表心室除极和复极所需的总时间,其主要是心室复极时间,在恶性心律失常发生的病理生理机制及患者的危险评估中扮演着重要的角色。
正常窦性心律时QT间期为0.32~0.44s,经心率矫正QT间期为0.40~0.44s,女性较男性稍长。QT间期延长也即心室肌不应期的延长,从而导致心肌兴奋性、传导性、不应期等电生理特性的不一致,易导致恶性心律失常事件的发生。研究[5]发现,QT间期延长与SCD发生密切相关,原发性QT间期延长的患者发生SCD的风险增加5.0倍。Wedekind等[6]研究发现,QT间期>500ms的长QT综合征和晕厥是再次发生心血管事件的强烈的预测因素。QT间期延迟往往可导致心肌复极离散度增大,即QT离散度增大。QT离散度增大与各种临床环境下的心律失常的发生密切相关,如Brugada综合征、长QT间期综合征、心力衰竭、冠状动脉疾病、陈旧性心肌梗死及肥厚性心肌病等。DCM患者的QT离散度较大(正常心肌组织QT离散度<30ms,>50ms称为心肌离散度增大),QT离散度>80ms是DCM患者发生猝死和心律失常的独立预测因子[7]。Guo等[8]为探讨DCM患者心率变异率、QT间期离散度及心功能的关系,对81例DCM患者进行研究,结果发现QT离散度增加与心力衰竭明显相关,对DCM患者预后的预测具有较高临床价值。然而,也有研究[9]发现,DCM的存活者、死亡者及心脏移植者心室肌复极离散度没有显著的不同,QT离散度不是心脏性猝死预测因子。目前认为QT间期及QT离散度对DCM患者猝死的危险预测价值尚不确定。可能是DCM猝死者或发生恶性心律失常者与未发生猝死或心律失常事件的DCM患者QT间期及QT离散度的重叠程度较大,也可能与普通心电图参数受影响因素较多,不能更好反映心室的复极化过程有关。QT间期动态变化对心脏性猝死的危险分层,是一种新颖的方法。QT间期的动态变化包括:QT间期与RR间期的关系(即QT/RR)和矫正心率的QT间期。两者都为经心率矫正的QT间期,但意义不同,QTc为去除心率影响后的QT间期,QT/RR表示QT间期随心动周期变化改变的程度,常人白天QT比值为0.196,夜间为0.133。Bao等[10]为了探讨QT间期频率适应性对心脏性猝死预测价值,对55例DCM患者和27例健康人QT间期频率适应性进行分析,发现QT/RR≥0.210的DCM患者发生猝死率为 54.5%,而 QT/RR<0.210发生猝死为21.1%,左心室射血分数≤35%并且具有非持续性室速的 DCM患者猝死率为62.5%。QT/RR≥0.210,且具有非持续性室速及左心室射血分数≤35%的DCM患者猝死率77.8%。Iacoviello等[11]对179例有室速和或室颤病史的DCM患者的QT间期动态变化进行了分析,平均随访39个月,其中9例发生猝死,15例经历室速和(或)心室颤动。多变量分析发现,左心室射血分数、非持续性室性心动过速及QT/RR与心律失常事件发生显著相关。由于心房颤动、起搏心律、异常的心室复极会影响QT间期的动态变化,因此QT间期动态变化作为预测DCM患者发生猝死的一项指标也受到一定的限制。尽管QT间期、QT离散度及QT间期动态变化目前尚未广泛应用于临床,但对恶性心律失常及心脏性猝死发生的预测已引起了广泛关注。
3 信号平均心电图
信号 平 均 心 电图(the signal-averaged electrocardiogram,SAECG)即以体表心电图方式检测心室晚电位的一种形式。心室晚电位是指出现在QRS波终末并延长至 ST段的低振幅碎裂波。SAECG参数主要包括:QRS波终末电压低40μV时限(low amplitude signalduration below 40μV,LAS40)及QRS波终末40ms平均平方根电压(root mean square voltage in last 40 ms of the QRS,RMS40)。Takigawa等[12]对53例接受ICD治疗的DCM患者,平均随访(55±36)个月,发现24h内超过2次放电患者18例,对此18例患者SAECG分析发现,LAS40≥56ms的DCM患者发生电风暴(室速、室颤等快速心律失常及SCD)风险要比LAS40<56ms的DCM患者高,预测敏感性达94%,特异性达74%;RMS40≤11.7μV的DCM患者发生电风暴风险比RMS40>11.7μV DCM患者高,预测电风暴的敏感性100%,特异性71%;LAS40延长10ms发生电风暴风险会增加40%,而当RMS40增加1μV则DCM患者发生电风暴的风险将会降低12%。具有异常 SAECG的 DCM病患者发生 SCD是正常SAECG的DCM患者的3.7倍,总心脏病死率是正常DCM患者2.1倍[13]。很多临床研究[14]发现,心室晚电位常见于有持续性室速(自发的或诱发)冠心病患者,也可见于DCM患者,异常信号平均心电图(晚电位阳性)在DCM患者阳性率25%~30%,有持续室速者异常信号平均心电图检出率明显增高。
异常SAECG是缺血性心肌病心力衰竭患者所有死亡的独立预测因子,而不是原发性DCM死亡的预测因素。心肌活检证明,心肌组织纤维化多的患者比心肌组织纤维化少的具有长QRS波时限和低LAS40。心室晚电位常发生在有心肌梗死病史的患者,这可能与心肌梗死后形成的瘢痕纤维有关,心肌瘢痕纤维导致心电活动不一致,心电活动的不一致可导致心肌兴奋性、传导性及不应期等的异常,从而促进心律失常事件发生,尤其是快速性室性心律失常发生。
心室晚电位是心肌延迟除极产生电位,是局部不同步缓慢传导的结果,表明心室内存在潜在折返径路。心室晚电位促进了心电不稳定性,增加了室速、室颤的发生。当触发因素(心肌缺血、室性期前收缩、自主神经张力不平衡等因素存在时)激活心室内潜在折返径路时即可引起室性心律失常。
目前,SAECG主要用于预测室性心律失常事件的发生。异常SAECG可能是持续性室速和心脏性猝死预测指标,SAECG对恶性心律失常及SCD阴性预测值较高,可能是束支传导阻滞降低了SAECG的预测的特异性,也可能与心室晚电位在不同疾病中的预测价值及预测指标临界值不同有关。
4 T波电交替
T波电交替(T wave alternans,TWA)指心电图上T波振幅、形态甚至极性的逐搏交替变化,它与恶性室性心律失常的发生密切相关。TWA为毫伏水平电震荡,通常情况下裸眼观察不到,需借助计算机或电脑处理才能观察到其存在,但在下述与心律失常发生密切相关情况下则比较明显,甚至可通过体表心电图观察到TWA。如长QT间期综合征、电解质紊乱、心肌缺血等。TWA可以发生在心率加快的正常心脏,也可发生在器质性病变或毒性物质损害的心脏。Calo等[15]对5 681例缺血性和原发性心肌病患者(平均年龄 62岁,平均射血分数32.5%),平均随访26个月,发现微伏TWA对缺血性和原发性心肌病患者的心源性死亡和恶性性心律失常预测价值相似,阳性预测值14%,阴性预测值95%。其中阳性微伏TWA的缺血性和原发性心肌病患者发生心源性死亡或恶性心律失常的风险为不确定性微伏TWA的5倍。
植有心脏除颤仪患者发生恶性心律失常(室速、室颤)前的心电图TWA现象比较明显。也有研究[16]发现,微伏TWA对室性心律失常事件发生的预测价值不高。T波为心室肌快速复极形成的,对应于动作电位2相、3相,可见TWA,即心室复极电交替。主要是动作电位2相、3相电活动异常。基于此,TWA作为评估ICD植入患者(心肌梗死后左心室射血分数≤40%或心律失常病史)的获益程度及预测心律失常发生可能优于左心室射血分数,因左心室射血分数主要反映心肌收缩功能,TWA可以直接反映心肌电活动。
关于TWA的机制目前主要有2种观点:①动作电位(the action potential duration,APD)重建学说;②钙离子循环学说。第1种观点认为,动作电位重建是心率增快时动作电位正常复位现象,即超过一定阈值的相同心率下心肌细胞复极时间不完全相同,而是呈长、短交替。这种机制为心率增快时确保心肌舒张期充盈的适应性现象。第2种观点认为,细胞内钙离子循环,认为TWA的机制为过快的心室率超过了心肌细胞转运细胞内钙离子的能力。对于TWA机制虽2种观点不同,但都支持TWA的心率依赖性。有研究[17]发现,胸前导联Ⅴ1~Ⅴ6TWA T波振幅每增加20μV心血管死亡危险比增加1.486倍(95%可信区间为 1.127~1.952,P= 0.005)。TWA过程中T波振幅增高发生心血管病死亡及SCD危险增大。De Ferrari等[18]对1 456例DCM患者进行评定,也发现异常TWA患者(包括TWA阳性及TWA不确定性)发生SCD和(或)致命性心律失常风险比正常TWA患者高3倍。
尽管这些结果明显指出TWA对DCM患者发生SCD或致命性心律失常危险分层非常有效,但由于TWA为毫伏水平电震荡,临床上检测及发现较为困难,实际其阳性预测价值并不高。TWA具体机制目前尚不十分清楚,通常认为心肌缺血可诱发TWA的发生。鉴于此,TWA反映单个心肌细胞复极交替,最可能出现在心率加快时,认为过快的心室率超过了心肌细胞转运细胞内钙离子的能力,从而引起复极交替(TWA阳性标准规定为,心率 <100次/min,开始出现>1.9μV T波交替现象),即单个心肌细胞膜电不稳定性,易引起心律失常发生。TWA易引起心律失常还可能是其增加了相邻心肌细胞间的电不均一性。TWA与室性心动过速和室颤之间具有密切相关性,合理应用TWA提高室性心律失常诊断正确率和危险分层,鉴别可能发展为致命性心律失常患者。
5 心率震荡(heart rate turbulence,HRT)
HRT指在室性期前收缩后,出现窦性心率加速,随后减速的现象,可有效预测心肌梗死后患者的危险性,见于正常人。如果室性期前收缩后窦性心律的RR间期无明显变化,表明HRT减弱后消失,见于器质性心脏病猝死的高危人群。
HRT的主要参数包括震荡起始(turbulance onset,TO)及震荡斜率(turbulance slope,TS)。TO描述的是室性期前收缩后窦性心率是否存在加速现象,TS是用来描述室性期前收缩后是否存在窦性心率减速的现象。汪永辉等[19]研究发现,DCM患者室性早搏后HRT现象减弱,且DCM患者中TO与左心室射血分数及左心室舒张末内经等明显相关,HRT可能成为DCM患者自主神经功能状态的一个新指标。因此,HRT可用来预测DCM患者SCD的风险。有学者对68例DCM患者的研究显示,HRT参数与心脏病病死率密切相关,TS可以作为DCM病死率的独立预测指标[14]。震荡跳跃(turbulance jumping,TJ)指相邻RR间期最大差值,可以用于预测植入埋藏式ICD的DCM患者室速、室颤的再发生率。HRT的发生机制目前尚不完全清楚,许多研究认为HRT与压力反射、室性期前收缩直接作用及交感神经、迷走神经张力密切相关。
目前临床上对DCM患者发生SCD及恶性心律失常预测指标还有室性期前收缩易损指数、T波峰末间期、QRS-T波角度、碎裂QRS波、长-短周期现象等指标。左心室射血分数预测SCD的能力已被很多临床试验证实,但敏感性及特异性均较低,但左心室射血分数联合心室晚电位是多种心脏病患者发生室性心律失常的独立预测因子,且与心内电生理检查高度一致。上述无创技术对DCM患者发生SCD或恶性心律失常事件虽都有一定价值,但由于受到技术、环境或一些不可避免因素影响,总体评价其预测价值有限。临床上应联合上述指标,综合分析、客观评估,必要时可行电生理检查。目前通过上述检查手段,虽能发现心电信号异常变化,但引起心电信号变化的内在机制及心肌细胞膜上离子通道具体改变,尚不十分清楚,且上述因素之间的相互关系以及作用机制也需进一步研究。鉴于此,首先应建立敏感性及特异性均较高的预测SCD死或恶性心律失常发生指标,筛选出DCM的高危患者,从而对扩张性心肌病高危患者进行早期预防及治疗,降低DCM患者猝死率及病死率。
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(本文编辑:赵丽洁)
R542.2
A
1007-3205(2012)09-1106-05
2011-11-24;
2012-02-01
王海燕(1982-),女,河北魏县人,河北医科大学第一医院医学硕士研究生,从事心血管疾病诊治研究。
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.09.048