心电图对缺血性心脏病预后预测意义
2014-03-04王乐董梅郑明奇刘刚
王乐 董梅 郑明奇 刘刚
• 综述 •
心电图对缺血性心脏病预后预测意义
王乐 董梅 郑明奇 刘刚
在当社会面对如此之多的检查手段,我们该如何通过简便易行的方法来预测心脏病患者发生心脏事件风险的高低,从而达到对患者进行无创心脏事件危险分层,制定合理的针对个人的治疗方案从而进行进行临床管理,这对1个心脏病患者来说具有非常重要的临床意义。这不仅可以避免对低危患者采取具有潜在危险性的有创诊断或干预措施,而且又可对高危患者实行合理介入性诊断和治疗。另外,准确鉴别低危和高危患者可以优化花费和资源分布,这具有经济和社会意义。在过去数十年中,大量研究数据提供的证据表明,分析心电图获取的一些信息和变化参数是一些临床发生主要心脏事件的重要预测因子。虽然如此,但很少有人关注这些结果有多少可以应用于临床实践。近期大多数关于心脏病患者危险分层的研究都关注于大量血清/血浆生物标志物的应用,而很少关注心电图变化。更是几乎无人想要明确这些推荐的危险信息,是否能在心电图一些变量上提供。诸多研究表明分析标准12导联心电图易获取的一些参数:心率(heart rate HR),P波时限,QRS波时限,QRS波电压,QT间期和QTd对心脏事件预后有预测意义。
1 心率
根据一些研究报道,通过对HR的简单测量在不同临床中具有很大的预测价值[1]。即便是在侵入性和介入性医学盛行的当今,对于因急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)入院的住院患者来说,静息时HR增加与在院事件发生和远期病死率具有一致相关性,而且独立于其他一般临床危险因素,包括左心室功能[2]。因此,Mauss等[2]指出,在432例经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)或溶栓治疗的AMI存活者中,随着HR增加,心律失常事件和全因死亡的发生率也逐渐增加。另外,在平均随访41个月中,静息时心电图中得到的HR大于75 次/min是病死率增加和心律失常事件的独立的预测因子。
据相关报道,HR增加也是充血性心力衰竭(congestive heart failure,CHF)[3]或稳定性冠心病[4]患者发生心血管事件的独立预测因子,并且显示可以预测无症状的一般人群发生心脏性猝死风险的高低[5]。Jouven等[6]报道,对5713例职业男性随访23年,与HR<60 次/min相比,静息HR>75 次/min与全因死亡率和猝死相关,其中全因死亡率校正的RR为1.89,猝死的RR为3.46。
值得关注的是,一些研究资料显示高危患者HR降低可能是对β受体阻滞剂治疗反应良好的标志。关于比索洛尔治疗心功能不全研究-Ⅱ纳入2647例CHF患者,经比索洛尔治疗(HR变化的最高三分位)后比较HR下降的程度,与HR没有降低或降低少的患者相比,HR降低更多的患者病死亡率下降更加显著[7]。同时评价了有这种可能性,即运动后HR的反应也可能具有显著的提供判断患者预后信息,但是结果不一致。实际上,其他资料显示运动早期HR的快速上升(例如,HR≥120 次/min)与病死率增加具有相关性[8],但是在另外的研究中结果却不一致[6]。HR之所以能够预测不良临床事件,其原因是多样的。HR增加可以是疾病的非特异性标志或是自主神经失衡的标志,亦或许由血管中血流动力压变化导致,这就致使动脉粥样硬化的形成及其并发症易于发生[9]。
2 P波时限
有强烈证据表明,可有P波时限预测心血管及全因病死率。Magnani等[10]在NHANES Ⅲ中指出,研究8561例患者的心电图,其中7486例患者[平均年龄(60.O±13.3)岁,50.1%为少数民族,51.9%为女性]心电图为窦律,并有相关病死率数据和完整评估资料。中位随访8.6年,679例死亡,1559例为全因死亡。男性、老年、体质量指数的增高与P波时限、PR间期延长以及P波振幅降低显著相关。非裔美国人的3个P波指标的平均值均较高。在校正了心血管危险因素后的多元模型分析显示,P波时限与心血管病死率、全因病死率是唯一显著相关的P波指标。
3 PR间期
PR间期作为预测因子来判断预后方面在众多的试验中有着不一致的结果,如佛明翰研究显示在PR间期>200 ms的人群中房颤的发生、起搏器的安装、全因死亡均高于PR间期≤200 ms的人群,然而此结果不能被重复,在芬兰的一项关于冠心病人的PR间期研究发现,PR间期>200 ms没有增加死亡率[11]。为什么会出现这样的结果。Elsayed Z.Soliman等[12]人应用NHANES Ⅲ的数据,将参与者重新进行分组,应用P波时限比PR前期所得值不同,将参与者分为两组,并将PR间期>200 ms和<120 ms的与正常PR间期的进行比较,得出无论PR间期>200 ms还是<120 ms只要P波时限在PR间期中所占的比例较大时对预后预测是有价值的。
4 QRS波时限
众所周知的是,新出现室内传导异常是AMI患者预后不良的征兆,其说明有广泛的心肌损伤[13]。在慢性左心室功能不全或CHF的患者中,宽QRS波(≥120 ms)、左束支传导阻滞(left bundle branch block,LBBB)或出现非特异性室内传导异常波与病死率增加与猝死相关[14],有可能因为它代表了左心室损伤范围和严重程度[15]。最新研究显示,LBBB、QRS时限大于120 ms致使左心室功能不全,其机制是导致心室收缩不同步、二尖瓣关闭不全,最终致收缩期有效输出量减少[16]。该观察来源于双心室起搏的心脏再同步化治疗(cardiac Resynchronization Therapy,CRT),其结果已显示该治疗与缩短QRS波间期一并可以改善左心室功能及临床症状,并且提高难治性CHF和LBBB患者的生存率[17]。但是,QRS波形和时限并不是预测CRT后疗效的最佳指标。实际上,该种治疗对大约1/3的患者来说并无明显疗效,原因可能多种多样,其中包括宽QRS波基础上的室壁运动同步以及双室起搏失败导致的心脏室壁运动的不同步。另外,在其他一些研究中,QRS时限不能预测致死性心脏事件以及猝死和恶性心律失常事件,因此对其在患者危险分层中的实际价值产生了质疑[18]。Kurl等[19]研究指出,QRS时限是心源性猝死(suddence cadiac death,SCD)风险的独立预测因子,并有可能对一般人群的SCD风险进行评估。在其研究中,QRS时限每增加10 ms,SCD风险将增加27%。在校正了基线特征及临床危险因素之后,与QRS时限<96 ms的患者相比,QRS时限>100 ms患者SCD风险将增加了2.5倍。该研究样本源自于社区的一般男性人口,此研究结果需要在女性人口中得以进一步证实。
5 QT间期和QT离散度
长QT或校正的QT(QTc)间期与心肌复极异常是相关的,并且易于导致室性快速性恶性心律失常。一些研究表明,在无症状一般人群包括儿童和冠心病(coronary artery disease,CAD)[20]中,长QTc(通常>440 ms)与事件特别是猝死发生率的增加相关[21]。但是,该作用在无事件发生的患者中有很大重叠,因此,在这些人群中QT作为预测指标的可靠性受到了一定的限制。另外,对于众多的患者来说,至少在一些导联中由于T-U波的异常得到可靠的QT间期存在一些困难。但是,对于先天性长QT综合征患者来说,QT间期和QTc的时限是相关预后指标。具体来说,QTc>500 ms尤其可以预测一些特异长QT基因型(主要是LQT1和LQT2)的患者发生猝死的风险[22]。
QT离散度(QT dispersion,QTd)指在每个标准心电图导联(除aVR外)所测量的最长和最短QT间期的差值,是不同心脏区域心肌细胞复极不均一的指标,会增加许多心脏疾病和非心脏疾病发生猝死和室性心律失常的概率[23]。因为QT间期的长短与HR有关,所以也有人建议QTd(例如,采用Bazett’公式校正)作为心室复极不均一更可靠指标。还有资料显示,QTd增加与心肌缺血相关。Zimarino等[24]对612例缺血性心脏病患者随访4年,评估QTd与病死率之间的关系。结果显示,与QTd较低、肌酸激酶同工酶(CK-MB)正常的PCI术后患者相比,QTd增加、CK-MB升高的患者病死率较高。我国胡慧英等[25]也做了相关研究。该研究观察老年CAD患者PCI术前后QT离散度(QTd)的变化特点与趋势。该研究将已行冠状动脉造影术的≥60岁CAD患者679例,分为CAD组(经冠状动脉造影证实有单支或多支病变,狭窄程度≥50%)536例,对照组(同期住院冠状动脉造影狭窄程度<50%)143例。术前分别描记两组的常规12导联心电图,测量QTd、校正QT离散度(QTcd)。经冠状动脉造影证实狭窄程度≥75%的393例CAD患者行PCI术,并再分为3个亚组:单支病变组,双支病变组,3支病变组。对照组:同期住院冠状动脉造影狭窄程度<50%患者。PCI各组术前、术后1天、7天,分别检测QTd、QTcd,进行比较。结果CAD组QTd和QTcd明显比对照组延长(P<0.01),CAD3个亚组的QTd和QTcd在术前、术后1 d和术后7 d均呈逐渐下降趋势,3个亚组在组间、不同时点以及组间和不同时点的交互作用中差异均有统计学意义。结果显示QTd、QTcd在CAD患者明显升高,PCI术后明显降低,并与冠状动脉狭窄的程度和范围有关。说明QTd、QTcd可以作为临床上预测心肌缺血,评估PCI术后预后的有效无创指标。
然而,作为有价值的危险标志物,QTd可靠性差亦与一些技术问题有关。由于T波末端的位置很难正确识别,在所有的心电图导联中总能测量到QT间期的可能性不大。另外,已有报道在同一观察者以及不同观察者间测量QTd结果的变异性高达20%(特别是不明确QTd的测量),而这种情况似乎只能通过自动检测技术才能得以轻度改善[26]。
6 其他心电图指标
现在已经推荐采用其他一些复杂的心电图分析方法来进行危险分层,但是这些复杂的方法仅应用在有限的患者群组中,或者由于多种原因没有被心脏病专家广泛应用,这些原因包括对病生机制相关的知识的匮乏,与高科技分析软件的需求较高,以及应用的复杂性。
其他推荐的心电图风险指标包括T波形态学分析[27]、QT动态性[28]以及HR减速能力。最新研究涉及到HR减速能力,并显示,在2组AMI后患者人群中,与左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和所有窦性RR间期的标准差(SD of all normal RR intevals)相比,HR减速能力更能预测病死率[28];但需进一步研究,并在与其他已明确的预后指标比较中来证实其可靠性。
7 指标联合
虽然随访时显示,多数心电图相关方法和指标与主要心脏事件间具有显著相关性,但它们的全面准确性却不是最优的。特别是,单个指标的阳性预测值(Positive Predictive Value,PPV)几乎未达到20%,意味着80%或更多的有阳性心电图表现的患者从未发生过主要事件。另外一方面,一些预后指标阴性预测值却很高(甚至≥95%),表明试验结果正常患者处于低危状态,应用侵入性、昂贵、和(或)有风险的诊断治疗措施不会有明显和(或)有效的临床获益。然而,在一些情况下,我们有必要识别更低危患者,尤其是,尽管事件发生率很低,但大量的发生事件的患者仍是试验阴性组的一部分。
因而,多数研究通过联合不同的心电图指标,或将心电图指标与其他临床和(或)实验室预后指标联合,来努力识别高危患者。例如,在关于不稳定心绞痛的研究中,联合室性心律失常(ventricular arrhythmias,VAs)和低频(low frequency,LF)同样可以改善患者的危险分层[29]。事实上,复杂VAs(最重要的心电图指标)的6个月内心脏性死亡的PPV是12.8%,但当联合LF时可以提高到23.1%。
然而,这些指标联合的主要问题是,虽然PPV明显提高,但同时2个或更多试验结果阳性识别发生事件的患者的数目很少,而最后多数事件发生患者成为低危组。因此,在研究不稳定心绞痛患者时,6个月随访期间,通过复杂VAs识别29例心脏死亡中的23例,而联合复杂VAs和lf仅识别11例[28]。
改善指标联合进行的危险分层可以通过以下方法实现,即识别一组事件发生高风险的患者(所有试验结果异常患者),一组事件发生低风险的患者(所有试验结果正常患者),一组事件发生中等风险的患者(仅部分试验结果异常患者)。多数其他研究在其他一些指标联合时评估了此方法。在Studio Prognostico dell’Angina Instabile研究中,复杂VAs和LF潜伏期患者,6个月心脏性死亡占21.2%,仅1个指标异常的仍占6.8%,但2个指标都正常的仅占0.74%[28]。值得注意的是,低危组占患者的52.3%。有趣的是,仅HM-心电图中的短暂心肌缺血(triansient myocardial ischemia,TMI)而无这些预后指标(复杂VAs、低LF潜伏期、TMI)可以识别37%的患者,其心脏死亡发生为0%。
联合预后指标可以显著改善心脏病患者的危险分层,可能大大有助于临床实践中诊断和治疗方法的决策。不幸的是,在发表的研究中使用了不同指标的联合、不同的分析方法和截点、不同的患者人群,没有明确指征指出哪一种联合最有助于患者个体的临床管理。事实上,可能多种效果相似的联合都可以采用,并可以根据经验和单个中心的专业技能加以应用。
8 结论
一些心电图方法和指标是主要心脏事件的强大预测因子是有大量证据可以证明的。它们的预后价值已经扩展到一些临床疾病当中,尤其是对CAD、CHF或左心室功能减低的患者更具有特殊价值和临床意义。另外,心电图指标的优点有赖于这样1个事实,即它们涉及到患者不同方面的风险(即心律失常机制,植物神经紊乱,心肌缺血)。而且,虽然获得其他指标还需要一些特异试验,但是仅从1张长程心电图记录上即可以获得预后信息的多种特征。
总之,现有资料表明,在侵入性药物和干预措施治疗心脏病患者的时代,对心电图的测量和指标仍具有预后价值,并在对个体患者进行合适、正确临床决策中起到相当重要的作用,尤其是对急性冠状动脉综合征和(或)左心室功能受损患者。对临床医师和“心脏电生理学专家”来说,具有挑战性的是,对不同临床情况,识别共同的心电图指标联合方式,明确定义的参数,达到可靠的患者危险分层,使其广泛合理应用于管理心脏病患者个体的临床实践中。
[1] Lanza GA,Fox K,Crea F: Heart rate: a risk factor for cardiac diseases and outcomes? Pathophysiology of cardiac diseases and the potential role of heart rate slowing[J]. Adv Cardiol 43:1-16,2006.
[2] Mauss O,Klingenheben T,Ptaszynski P,et al. Bedside risk stratification after acute myocardial infarction: prospective evaluation of the use of heart rate and left ventricular function[J]. J Electrocardiol 2005,38:106-112.
[3] MERIT-HF study group: Effect of metoprolol CR/XL in chronic heart failure: metoprolol CR/XL Randomised Intervention Trial in Congestive Heart Failure (MERIT-HF)[J]. Lancet, 1999,353:2001-2007.
[4] Ho JE,Bittner V,Demicco DA,et al. Usefulness of heart rate at rest as a predictor of mortality, hospitalization for heart failure, myocardial infarction, and stroke in patients with stable coronary heart disease (Data from the Treating to New Targets [TNT] trial).Am J Cardiol,2010, 105(7):905-11.
[5] Seccareccia F,Pannozzo F,Dima F,et al. Heart rate as a predictor of mortality: the MATISS project[J]. Am J Public Health, 2001,91:1258-1263.
[6] Jouven X,Empana JP,Schwartz PJ,et al. Heart-rate profile during exercise as a predictor of sudden death[J]. N Engl J Med, 2005,352:1951-1958.
[7] Funck-Brentano C,Lancar R,Hansen S,et al. Predictors of medical events and of their competitive interactions in the Cardiac Insufficiency Bisoprolol Study 2 (CIBIS-2)[J]. Am Heart J,2001,142:989-997.
[8] Falcone C,Buzzi MP,Klersy C,et al. Rapid heart rate increase at onset of exercise predicts adverse cardiac events in patients with coronary artery disease[J]. Circulation,2005,112:1959-1964.
[9] Heidland UE,Strauer BE. Left ventricular muscle mass and elevated heart rate are associated with coronary plaque disruption[J]. Circulation, 2001,104:1477-1482.
[10] Magnani JW,Gorodeski EZ,Johnson VM,et al. P wave duration is associated with cardiovascular and all-cause mortality outcomes: the National Health and Nutrition Examination Survey[J]. Heart Rhythm 2011,8(1):93-100.
[11] Alvaro Alonso,MD,PhD,Lin Y.Chen,MD,MS:PR interval,P-wave duration, and mortality: New insights additional questions:Hraty Rhythm[J]. 2014,11(1):99-100.
[12] Elsayed Z.soliman,MD,MSc,MS,Michael Cammarata,MD,Yabing Li,MD:Explaining the inconsistent associations of PR interval with mortality[J]. The role of P-duration tribution to the length of PR interval:Heart Rhythm 2014.11:93-98
[13] Petrina M,Goodman SG,Eagle KA. The 12-lead electrocardiogram as a predictive tool of mortality after acute myocardial infarction: current status in an era of revascularization and reperfusion[J]. Am Heart J,2006,152:11-18.
[14] Eriksson P,Wilhelmsen L,Rosengren A. Bundlebranch block in middle-aged men: risk of complications and death over 28 years. The Primary Prevention Study in Goteborg, Sweden[J]. Eur Heart J, 2005,26:2300-2306.
[15] ZimetbaumPJ,BuxtonAE,BatsfordW,et al. Electrocardiographic predictors of arrhythmic death and total mortality in the multicenter unsustained tachycardia trial[J]. Circulation, 2004,110:766-769.
[16] Fauchier L,Marie O,Casset-Senon D,et al. Reliability of QRS duration and morphology on surface electrocardiogram to identify ventricular dyssynchrony in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy[J]. Am J Cardiol,2003,92:341-344.
[17] Cleland JG,Daubert JC,Erdmann E,et al. The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure[J]. N Engl J Med, 2005,352:1539-1549.
[18] Bauer A,Watanabe MA,Barthel P,et al. QRS duration and late mortality in unselected post- infarction patients of the revascularization era[J]. Eur Heart J, 2006,27:427-433.
[19] Sudhir Kurl,Timo H. Ma¨kikallio, Pentti Rautaharju, Vesa Kiviniemi, LicPhil,Jari A. Laukkanen:Duration of QRS Complex in Resting Electrocardiogram Is a Predictor of Sudden Cardiac Death in Men[J]. Circulation, 2012,125:2588-2594.
[20] Dabrowski A,Kramarz E,Kubik L. Prolongation of QT interval corrected for heart rate by Bazett's equation and linear formula as predictor of arrhythmic events after myocardial infarction[J]. Am J Cardiol,2000,86:469-472.
[21] Arnestad M,Crotti L,Rognum TO,et al. Prevalence of long-QT syndrome gene variants in sudden infant death syndrome[J]. Circulation, 2007,115:361-367.
[22] Priori SG,Schwartz PJ,Napolitano C,et al. Risk stratification in the long-QT syndrome[J]. N Engl J Med, 2003,348:1866-1874.
[23] Dimopoulos S,Nicosia F,Donati P,et al. QT Dispersion and Left Ventricular Hypertrophy in Elderly Hypertensive and Normotensive Patients[J]. Angiology,2008,59:605-612.
[24] Zimarino M,Corazzini A,Tatsciore A,et al. Defective recovery of QT dispersion predicts later cardiac mortality after percutaneous coronary intervention[J]. Heart,2011,97(6):466-472.
[25] 胡慧英,李志刚. 老年冠心病及血运重建对QT离散度的影响[J].临床荟萃,2011,27(4):280-283.
[26] Savelieva I,Yi G,Guo X,et al. Agreement and reproducibility of automatic versus manual measurement of QT interval and QT dispersion[J]. Am J Cardiol,1998,81:471-477.
[27] Okin PM,Malik M,Hnatkova K,et al. Repolarization abnormality for prediction of all-cause and cardiovascular mortality in American Indians: the Strong Heart Study[J]. J Cardiovasc Electrophysiol, 2005,16:945-951.
[28] Johnson NP,Holly TA,Goldberger JJ. QT dynamics early after exercise as a predictor of mortality[J]. Heart Rhythm,2010,7(8):1077- 1084.
[29] Lanza GA,Cianflone D,Rebuzzi AG,et al. Prognostic value of ventricular arrhythmias and heart rate variability in patients with unstable angina[J]. Heart, 2006,92:1055-1063.
R540.41
A
2095-4220(2014)04-0215-04
2014-09-16)
(本文编辑:谭琛)
河北省医学科学研究重点课题项目(20130576, ZL20140251)河北省重大医学科研课题资助项目(LS201320)
050031 石家庄,河北医科大学第一医院心内科
刘刚,E-mail:cardio2004@163.com