鼻咽癌患者放射治疗后动态心电图及QT离散度和心率变异性改变的探讨
2014-06-05张琴张雅莉何宁陆锦龙田晓芬陈晓婕吴洁李玲秦国伟
张琴 张雅莉 何宁 陆锦龙 田晓芬 陈晓婕 吴洁 李玲 秦国伟
鼻咽癌患者放射治疗后动态心电图及QT离散度和心率变异性改变的探讨
张琴 张雅莉 何宁 陆锦龙 田晓芬 陈晓婕 吴洁 李玲 秦国伟
目的 探讨鼻咽癌患者放射治疗后动态心电图、QT离散度和心率变异性(HRV)的变化情况。方法 对40例鼻咽癌患者治疗前及接受3个阶段不同放射剂量(分别为15~25 Gy、35~45 Gy和55~65 Gy)的放射治疗后(每一个治疗阶段均行动态心电图监测),观察放射治疗致心电图及QT离散度(QTd)、校正后QT离散度(QTcd)和HRV时域指标及频域指标改变的情况。结果 鼻咽癌患者放疗前和3个阶段放射治疗后动态心电图各项指标比较:(1)室上性心律失常、室性心律失常和ST-T改变的发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);(2)QTd、QTcd指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05);(3)HRV分析比较,①时域指标SDNN、rMSSD、pNN50差异均无统计学意义(P>0.05);②频域指标TP、LF、HF、LF/HF差异均无统计学意义(P>0.05);两两比较后,VLF在3个阶段放射治疗后显著低于放疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 (1)室性心律失常和ST-T改变的发生率的变化趋势相似,即放射剂量为15~25 Gy时呈上升趋势、35~45 Gy时呈下降趋势、55~65 Gy时呈明显上升趋势;(2)QTd、QTcd指标在放射剂量为15~25 Gy时呈下降趋势、35~45 Gy时呈上升趋势、55~65 Gy时恢复到治疗前水平;(3)HRV指标中,随着放射剂量的增加,VLF的降低更加显著,提示鼻咽癌患者放疗后影响了体温调节、肾素血管紧张素系统及体液因子等因素的长期调节,引起交感神经活动增强,影响交感-迷走神经之间的均衡性,从而影响自主神经调节,导致心电图异常。
鼻咽癌;放射治疗;动态心电图;QT离散度;心率变异性
我国是头颈肿瘤——鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)的高发地区,广西又是我国鼻咽癌的高发区之一,目前放射治疗仍是其主要的治疗手段。在鼻咽癌常规放射治疗方案中,放射线在杀伤肿瘤细胞的同时,不可避免地对脑组织结构和功能造成损伤而并发放射性脑病。另外,辐射对心脏自主神经调节功能的影响会导致脑源性心脏自主神经功能紊乱,发生多种鼻咽癌放疗后并发症[1]。本研究拟通过应用24 h动态心电图观察鼻咽癌患者放疗前及接受不同剂量(15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy)的放射治疗后心律失常,ST-T改变的发生率及QTd,QTcd和HRV时域指标、频域指标的变化,探讨QTd、QTcd和HRV指标在鼻咽癌患者放疗后的临床应用价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2011年1月至2012年12月我院收治需行放射治疗的鼻咽癌患者40例,年龄30~63岁,平均(46.25±9.23)岁,其中男30例,女10例。入选标准:病理诊断为鼻咽部低分化鳞癌,初次诊断患者。排除标准:①有遗传病史者,如高血压、糖尿病以及急性脑血管病者,或有其他脏器严重疾病史者;②已经接受过鼻咽癌放化疗者;③有头颈部外伤史者;④有心律失常者;⑤存在其他可影响心脏自主神经系统功能因素者。
1.2 方法
1.2.1 放射治疗 鼻咽癌常规放射治疗剂量(55~65 Gy):面颈联合野+耳前野+颈部切线野;使用西门子直线加速器6-MVX进行照射;分3个治疗阶段,放射剂量逐步为15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy,常规放射治疗总剂量为55~65 Gy。
1.2.2 动态心电图检查 鼻咽癌患者放射治疗前、放射治疗中、放射治疗后及脑部颞叶放射剂量在15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy范围时,分别进行动态心电图检测。检测设备采用美国世纪3000动态心电(12导联)分析系统记录24 h(受试者在此期间正常生活)。通过计算机转换分析,观察(1)心律失常和ST-T改变发生率;(2)QTd、QTcd分析指标按Bezzt公式计算和校正QT间期(QTd),校正后的QT离散度(QTcd)[2-3];(3)HRV分析指标参照欧洲心脏病协会和北美起搏电生理学会专家委员会以及《中华心血管病杂志》编委会心率变异性对策专题组先后提出的推荐选用指标[4-5],选用24 h长时程分析指标,即①时域指标:NN间期标准差(SDNN)是衡量整体HRV大小最直观的指标;NN间期均值标准差(SDANN)反映HRV中慢变化成分;相邻NN间期均值的均方根(rMSSD)反映HRV中快变化成分;NN相邻间期差值超过50 ms的心搏数所占百分比(pNN50)。②频域指标:总功率(TP)反映所有NN间期总的变异;超低频功率(ULF);极低频功率(VLF);低频功率(LF);高频功率(HF);低频功率与高频功率的比值(LF/HF)。
1.3 统计学分析
采用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计学分析,计量资料以¯x±s表示,计数资料采用χ2检验。不同放射剂量间的比较采用重复测量的F检验,用S-N-K法进行两两比较,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 心律失常(室上性、室性)和ST-T改变比较
鼻咽癌患者在放射治疗前、接受不同剂量(分别为15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy)放射治疗后,动态心电图中室上性心律失常(室上性早搏、室上性心动过速)、室性心律失常(室性早搏、室性心动过速)和ST-T改变的发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表1和图1。
表1 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后心律失常、ST-T改变发生率的比较n(%)Tab.1 Com parison of the incidences of arrhythm ias and ST-T changes in NPC patients before radiotherapy and after being exposed to radiation w ith d ifferent doses
2.2 QTd、QTcd指标比较
鼻咽癌患者在放射治疗前、接受不同剂量(分别为15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy)放射治疗后,动态心电图中QTd、QTcd指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表2和图2。
2.3 HRV各指标比较
鼻咽癌患者在放射治疗前、接受不同剂量(分别为15~25 Gy、35~45 Gy、55~65 Gy)放射治疗后动态心电图中HRV各指标的比较,(1)时域分析:SDNN、SDANN、rMSSD、pNN50比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。(2)频域分析:TP、LF、HF比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两两比较后,VLF在3个阶段放疗后均低于放疗前,差异有统计学意义(P<0.05),见表4。
图1 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后心律失常、ST-T改变发生率的变化趋势Fig.1 T rends of the incidences of arrhythm ias and ST-T changes in NPC patients before radiotherapy and after being exposed to radiation with different doses
表2 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后QTd、QTcd的比较Tab.2 Com parison of QTd and QTcd in NPC patients before radiotherapy and after being exposed to radiation with different doses
图2 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后QTd、QTcd的变化趋势Fig.2 Trends of QTd and QTcd in NPC patients before radiotherapy and after being exposed to rad iation w ith different doses
表3 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后24 h时域指标比较Tab.3 Com parison of HRV indices of 24 h time dom ain in NPC patients before radiotherapy and after being exposed to radiation with different doses
表4 鼻咽癌患者放射治疗前和不同放射剂量治疗后24 h频域指标比较Tab.4 Com parison of HRV indices of 24 h frequency domain in NPC patien ts before radiotherapy and after being exposed to radiation with different doses
3 讨论
本研究对鼻咽癌患者放射治疗前及接受不同剂量的放射治疗后心律失常和ST-T改变发生率进行比较,结果显示室上性心律失常(室上性早搏、室上性心动过速)、室性心律失常(室性早搏、室性心动过速)和ST-T改变的发生率均无统计学意义(P>0.05)。但室性心律失常和ST-T改变的发生率的变化趋势相似(图1)。
本研究对鼻咽癌患者放射治疗前及接受不同剂量的放射治疗后动态心电图中QTd、QTcd指标进行分析比较,结果显示差异均无统计学意义(P>0.05);但QTd、QTcd在放射剂量为15~25 Gy时呈下降趋势、35~45 Gy时呈上升趋势,55~65 Gy时又恢复到治疗前的水平,呈“下降→上升→下降”的变化趋势(图2),其可能与鼻咽癌患者初次接受放射治疗后引起自主神经调节功能改变,导致心脏局部电位变化和传导异常有关[6]。随着放射剂量增至35~45 Gy,QTd、QTcd亦先缩短后延长,提示鼻咽癌患者接受初次放疗后,心肌可能正处于适应期或代偿期。有研究表明,心室不同部位兴奋恢复的离散程度可反映相应心肌兴奋性恢复的差异[7-8]。本研究显示,放射剂量在55~65 Gy时心肌已进入稳定状态,此时QTd亦回到治疗前水平。这表明在交感神经调节完成后,心肌细胞的兴奋性逐渐降低,心率减慢和动作电位复极相的钾离子外流,并延长心肌细胞复极化间期,使心肌复极化进程趋于统一或稳定[9]。此外,本研究还比较了鼻咽癌患者放射治疗前及接受不同剂量(增量)的放射治疗后心律失常和ST-T改变的发生率,得出如下结论:①心律失常和ST-T改变的发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05);但室性心律失常和ST-T改变的发生率趋势相似(图1),其表现为放射剂量在15~25 Gy时呈上升趋势、35~45 Gy时呈下降趋势、55~65 Gy时呈明显上升趋势,即呈“上升→下降→明显上升”的变化趋势(图1);②放射剂量为55~65 Gy时,QTd、QTcd已恢复到治疗前的水平,此时,其室性心律失常和ST-T改变的发生率却开始升高(图1和图2)。据文献[10]报道,当鼻咽癌患者颈部的放射治疗剂量从30 Gy递增至55 Gy时,其血管损伤的发生率亦随之上升。动物实验发现,大脑岛叶皮质下中枢损伤也将导致脑源性心脏自主神经功能紊乱。在正常情况下,大脑通过自主神经系统和内分泌机制对心血管和自主神经功能进行调节,其中自主神经对心血管系统的重要调节作用在于影响细胞膜的离子通道,从而影响心肌细胞的动作电位、改变心肌的电生理特性及影响心脏的电活动,引起严重的心律失常。据杨宝平等[11]报道,QT间期受自主神经的重要调节;切除左侧星状神经节和兴奋迷走神经能使QT间期延长,表明QT间期在某种程度上可作为自主神经兴奋性、室性心律失常和猝死危险性的预测因子。QT间期主要反映中层心肌(M细胞)的激动时间[12],QTd则反映M细胞复极的空间异质性,评价心室复极的局部差异[13]。心室肌复极不均一程度的加深会引起QTd增大,使得相邻心肌复极时间差异增大、心肌细胞不应期差距显著,形成大小不同的折返径路,是引起室性快速心律失常的最重要因素;心电的不稳定区域的增加为折返的形成提供了重要条件,心室内折返时间和折返径路的多变性往往可诱发室性心动过速等恶性心律失常。
目前认为HRV分析作为评价心脏自主神经活性、均衡性及其相关的病理状态的无创检测方法,其应用价值已在自主神经活动与多种心血管疾病和非心血管疾病之间的关系评价中得到肯定[5]。本研究对鼻咽癌患者放射治疗前及接受不同剂量的放射治疗后动态心电图24 h HRV时域、频域指标进行分析比较,结果显示时域各项指标差异均无统计学意义(P>0.05);频域指标各项指标中VLF在3个阶段放疗后均显著低于放疗前(P<0.05),提示鼻咽癌患者放疗后可能影响了体温调节、肾素血管紧张素系统及体液因子等因素的长期调节,引起交感神经活动增强,影响交感-迷走神经之间的均衡性,从而影响自主神经调节。本研究还发现随着放射剂量的逐渐增加,VLF的降低更加显著,提示心脏自主神经活性的改变与放疗照射剂量有关。可能的原因是鼻咽癌患者在放射治疗期间,放射线在杀伤肿瘤细胞的同时,不可避免地对脑组织结构和功能造成损伤[14],因此,有可能直接累及丘脑及丘脑下部或间接刺激下丘脑和脑干以下自主神经中枢,导致垂体、肾上腺机能亢进、儿茶酚胺分泌增加等,从而使心脏自主神经功能紊乱[15]。
综上所述,鼻咽癌患者在放射治疗中,随着放射剂量的增加,HRV分析中频域指标VLF显著降低,提示与血管压力感受性反射而引起的交感神经活动增强有关,其导致自主神经对心脏的调节能力下降,影响交感-迷走神经平衡,从而使交感神经占优势,增加了发生恶性心律失常的风险。另外,QTd、QTcd指标及心律失常(室上性、室性)、ST-T改变的发生率均无统计学意义,其原因已在前期论文[16]中给予了说明。但依观察所见,QTd、QTcd指标在放射剂量为15~25 Gy时呈下降趋势、35~45 Gy时呈上升趋势、55~65 Gy时恢复到治疗前水平。室性心律失常和ST-T改变的发生率走势相似,即放射剂量为15~25 Gy时呈上升趋势、35~45 Gy时呈下降趋势、55~65 Gy时呈明显上升趋势。这提示患者在受到低剂量及高剂量放疗后亦出现心脏自主神经功能异常,并影响心肌的复极,造成室性心律失常和ST-T改变的发生率升高。因此,对鼻咽癌患者进行HRV、QTd分析均能了解放射所致的心脏自主神经调节功能改变,并间接评价放射性心脏自主神经功能,为临床治疗提供重要依据。
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Changes of ambulatory electrocardiography,QT dispersion,and heart rate variability in naso- pharyngeal carcinom a patients after radiotherapy
Zhang qin1,Zhang yali1,He ning2,Lu jinlong2,Tian xiaofen1,Chen xiaojie1,Wu jie1,Li ling1,Qin guowei1
(1.Department of Electrocardiogram,2.Department of Otolaryngology head and neck,the People's Hospital of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Nanning Guangxi530021,China)
Objective To investigate the changes of ambulatory electrocardiography(AECG),QT dispersion(QTd),and heart rate variability(HRV)in patients with nasopharyngeal carcinoma(NPC)after radiotherapy.M ethods Before and after 3 stages of radiotherapy with different doses(15-25 Gy,35-45 Gy,and 55-65 Gy,respectively),40 cases with NPC underwent AECG monitoring and were observed the changes of AECG,QTd,corrected QT dispersion(QTcd),and HRV indices of time domain and frequency domain caused by radiotherapy.Results By comparingeach index of AECG before and after 3 stages of radiotherapy in NPC patients,we found that:(i)therewas no statistically significant difference in the incidences of supraventricular arrhythmia,ventricular arrhythmia,and ST-T changes(P>0.05);between QTd and QTcd,there was no statistically significant difference(P>0.05);in the HRV analysis,there was no statistically significant difference either in time domain indices of SDNN,rMSSD,and pNN50 or frequency domain indices of TP,LF,HF and LF/HF(P>0.05).Paired-comparison implied that VLF value after the 3 stages of radiotherapy was significantly lower than that before the treatment,and the differencewas statistically significant(P<0.05).Conclusion (i)The trend of the incidence ventricular arrhythmia was similar to thatof ST-T changes,which showed an uptrend at a radiation dose of15-25 Gy,a downtrend at a radiation dose of 35-45 Gy,and a strong uptrend ata radiation dose of 55-65 Gy.(ii)The indices of QTd and QTcd exhibited a downtrend at a radiation dose of 15-25 Gy,an uptrend ata radiation dose of35-45 Gy,and recovered to pretherapeutic level at a radiation dose of 55-65 Gy.(iii)Among the HRV indices,the higher the radiation dosewas,themore significantly VLF decreased.It hints that radiotherapy on NPC patients affects long-term regulating of body temperature,renin-angiotensin system and humoral factors,enhances sympathetic nerve activity,influences sympathetic nerve-vagus equilibrium,and thus impacts the regulating of autonomic nerve and results in abnormal ECG.
nasopharyngeal carcinoma;radiotherapy;ambulatory electrocardiography;QT dispersion;heart rate variability
R739.6;R540.41
A
1008-0740(2014)04-0236-05
2014-07-20)
(本文编辑:李政萍)
10.13308/j.issn.1008-0740.2014.04.003
广西卫生厅重点课题(桂卫重2011117);广西卫生厅自筹科研课题(Z2011428);广西自然科学基金资助项目(桂科自0728085)
530021广西南宁,广西壮族自治区人民医院心电诊断科(张琴,张雅莉,田晓芬,陈晓婕,吴洁,李玲,秦国伟),耳鼻咽喉头颈肿瘤科(何宁,陆锦龙)
张琴,硕士生导师,主任医师,主要从事放射性损伤与心脏自主神经功能调节的研究,E-mail:zhangqin82324@163.com