心脏性猝死高危患者的无创识别
2014-10-16钱四辈刘仁光
钱四辈,刘仁光
(辽宁医学院附属第一医院心血管病研究所,辽宁锦州 121000)
心脏性猝死[1](sudden cardiac death,SCD)是指由心脏原因引起的急性症状发作后1 h内的自然死亡。SCD在美国平均每年达45万人[2],在我国约达54万人,是本世纪人类与医学面临的最大挑战之一。2008年美国心脏学会 (AHA)、美国心脏病学会 (ACC)、美国心律学会 (HRS)联合发表了“无创技术对心脏性猝死危险分层的专家共识”。SCD 90%是由致命性心律失常所致 (另10%包括心脏破裂、心包填塞、急性左心衰竭等),在致命性心律失常中80%为恶性室性快速心律失常(20%为缓慢心律失常)。SCD高危患者的识别重点是对室速/室颤的识别。近年研究显示心脏性猝死多与“心脏基质病变”、“心电基质”和“内环境的不稳定性”构成的心脏性猝死黑三角有关。“心脏基质病变”包括冠心病、心衰、猝死史、心肌病等,其猝死发生率比一般人群增加5~10倍。“心电基质”包括心室除极异常 (QRS增宽、心室晚电位等)和复极异常 (QT延长、QT离散、QT变异、Tp-Te间期延长、T波电交替、异常J波等)都是发生室速、室颤的基质。“内环境的不稳定”主要指自主神经的不稳定 (交感神经的过度兴奋、迷走神经功能低下)和电解质紊乱 (低钾血症最常见)是室速和室颤触发因素和病因。本文结合专家共识和近年文献重点讨论有助检测心电基质、触发因素和折返形成的无创检测技术 (心电图、信号平均心电图、动态心电图、心电图运动试验、压力感受器反射敏感性和影像技术等)有关指标对SCD高危患者识别的研究现状。
1 常规心电图
1.1 QRS波宽度 QRS波宽度代表心室除极时间,增宽是室内或室间 (束支)传导延迟的衡量指标。多项研究显示左室射血分数 (LVEF)降低的患者中QRS增宽与冠脉多支病变、室性心律失常、心脏疾病进展程度及总死亡率直接相关,但SCD-HeFT研究显示[3],在植入ICD的患者中没有发现QRS波时限是需要ICD治疗的VT/VF的危险因素。
上述多数回顾研究显示QRS波增宽可能是SCD的危险因素 (尚不完全一致),尚缺少前瞻性实验,目前尚不能推荐用作SCD危险分层。
1.2 Q-T间期、Q-T离散度和变异性 (1)Q-T间期 反映了叠加的心室动作电位时程。其时限受心率 (需要Bazett公式校正)、导联和QRS波增宽影响,限制了人群中Q-T间期资料的可比性。尽管多数研究提示Q-T间期延长和SCD危险的增加具有相关性,但评价QT间期在不伴长QT综合征中SCD风险的预测价值结果并不一致;(2)Q-T离散度 Q-T离散度是指12导联心电图中QT间期最大差值,反映心室复极离散度情况,曾认为和心律失常发生风险和死亡率增加有关。但近期一些研究表明:Q-T离散度和预后之间没有相关性;(3)Q-T间期变异性 Q-T间期变异性是指Q-T间期动态变化。有研究提示Q-T间期变异性增大是复极不稳定的标志之一,可能和心律失常易感性有关。在植入ICD进行一级SCD预防的MADIT-Ⅱ研究[4]中显示:Q-T间期变异性增加和自发室速/室颤增加有关;但在Q-T间期变异性最低区间的患者中,也有22%出现了心律失常,示阴性预测价值差。
上述部分回顾研究表明心室复极异常和SCD风险增加有关。但目前研究结果不支持上述指标用作不伴长QT综合征的SCD危险分层,尚待进一步研究。
1.3 Tp-Te间期 Tp-Te间期是指心电图T波顶点到T波终点之间的时间间期 (图1),代表心室复极过程中心外膜下心肌复极结束到中层 (M细胞)复极结束的时间[5]。是反映心肌跨壁复极离散度 (transmural dispersion ratio TDR)的指标[6]。近年文献报道Tp-Te间期延长在 Brugada综合征、长QT综合征、短QT综合征、儿茶酚胺敏感性室速和ST段抬高心肌梗死 (介入治疗和溶栓前)等患者对SCD有预测意义[7-15]。2010年尖端扭转型室速专家共识中,认为尖端扭转性室速更易发生在Tp-Te间期延长时,应引起临床关注。
1.4 缺血性J波 缺血性J波是指在急性严重心肌缺血性新出现的J波或原有J波增高增宽,临床可见于急性心肌梗死的超急性期、变异性心绞痛、冠脉造影或PCI术中[16]。缺血性J波是近年提出的一种急性严重心肌缺血的心电图表现,其离子学机制是缺血引起心外膜Ito电流增强的结果[17]。形成不同部位心肌复极离散度,易引发室颤及猝死。郭继鸿结合文献提出缺血性J波是猝死高危的预警指标[18],缺血性J波和ST段抬高与T波电交替三者共存是猝死高危的强预警指标 (图2)。
2 信号平均心电图——心室晚电位
心室晚电位 (ventricular late potential,VLP)是指在QRS波结束后出现的高频低幅 (5~25 μV)的碎裂电位。是由梗死或瘢痕 (周围区)区内被间质分隔的岛状存活心肌延迟缓慢不同步除极产生,是形成室内折返的基质。心室晚电位可用信号平均心电图 (SAECG)在体表记录 (常用分析指标:QRS波时限、低幅信号时限和QRS终末40 ms电压的均方根)。在心肌梗死中心室晚电位异常预测SCD或心律失常的敏感性30% ~76%、特异性63%~96%,由于SCD事件发生率较低,因此对SCD的阳性预测价值较低,阴性预测价值高(超过95%);在心力衰竭患者的 MUSTT研究[19]中,心室晚电位指标 (QRS波时限延长)和病死率及心律失常风险增加有关;在非缺血性心脏病患者中已证实心室晚电位阳性和室性心律失常有关,但对预测SCD和总死亡率结果不一。
目前认为心室晚电位阳性可用于识别既往心梗后发生SCD的高危患者,但目前常规使用心室晚电位识别高危患者证据尚不足,尚需进一步研究评估其有效性。
3 动态心电图
3.1 室性早搏和非持续性室速 1970—1980年间研究显示,心梗后患者动态心电图 (Holter)记录到性期前收缩 (≥10次/分钟)和非持续性室速是预测死亡的危险因素。在GISSI-2的研究[20]中也得到相似的结果。心肌梗死后室性期前收缩预测室性心律失常事件的阳性预测值在5%~15%,阴性预测值则≥90%,如和射血分数 (EF)值降低联合使用,室性期前收缩预测死亡的价值更大。在非缺血性心肌病中,Holter记录到心律失常与SCD之间关系不如缺血性心肌病明显。
目前已有大量数据显示,伴左室功能不全的心梗后患者Holter记录的室性心律失常 (室性期前收缩、非持续室速)和SCD风险有相关性。而心梗后左室心功能较好的患者其死亡风险低,这类患者不能从Holter记录室性心律失常进行危险分层中获益。
3.2 心率变异性 心率变异性 (heart rate variant,HRV)是指心率 (心动周期)变化程度。是评价自主神经对心脏影响的一种方法。心率变异性分析方法包括:时域分析、频域分析和非线性分析,时域、频域分析理论成熟 (各指标意义明确),非线性分析尚处研究阶段。时域分析 (长程HRV分析)概括性评价自主神经对心率的影响,主要反应迷走神经功能。频域分析 (严格控制条件短程HRV分析)有助辨别交感和迷走神经情况 (LF反应交感和迷走双重影响;HF主要反应迷走活动;LF/HF升高示交感活跃、下降示交感与迷走失衡)。大多数研究表明,在伴心绞痛、心力衰竭或发生过心梗患者中,心率变异性降低死亡率增加。与预测SCD的死亡率相比,HRV预测总体死亡率价值更大。
目前认为HRV降低是总死亡率的一个预测因子。尽管从理论上心率变异性异常、自主神经张力和室性心律失常三者间存在病理生理联系,但HRV对SCD危险分层作用,尚需进步研究证实。
3.3 窦性心律震荡 窦性心律震荡 (heart rate turbulence,HRT)是指室性早搏后出现的窦性周期在短时间内的波动 (先加速随后减速)。其机制可能与早搏的直接作用及压力反射有关。在早搏和代偿间期后,由于代偿间期心室充盈时间延长,使血压升高,引起反射性的副交感激活,使心率减慢,这一副交感神经再激活过程可以通过恢复至正常心率的起始时间和恢复过程的快慢 (震荡斜率,TS)评价。震荡斜率越大表明副交感神经反应性越好,预后越好。心肌扩张、重构、坏死、凋亡、纤维化,使感受器末端变形、受损,交感和迷走神经传入的紧张性冲动异常,则可造成压力反射迟钝,使部分器质性心脏病患者HRT减弱甚或消失。
目前,在心肌梗死后患者和扩张型心肌病、慢性充血性心衰、肥厚型心肌病和血管重建患者的研究中[21-24]显示,HRT降低,SCD 相对危险度增加,但其在SCD危险分层中的作用,尚需进步研究。
4 心电图运动试验
4.1 运动能力和NYHA分级 研究表明左心功能不全是猝死的一个危险因素。心力衰竭伴有很多易致室性心律失常因素:血中儿茶酚胺增高、利尿剂致电解质失衡、心室复极时间延长、牵张引起的后除极和浦氏系统传导延迟等。已有证实针对充血性心力衰竭的药物治疗在延缓心衰进展的同时,降低SCD;ICD试验研究的结果发现,心衰症状和心室除颤治疗相关。由于NYHA分级主观性较强,使其在SCD危险分层中应用受限;功能状态的客观评价指标 (运动试验的峰值氧耗值和6 min步行距离)具良好的可靠性和重复性可为选用。
尽管充血性心力衰竭本身能使收缩功能不全的患者发生室性心律失常和SCD,但其作为危险分层指标的价值尚未被证实。
4.2 运动后心率恢复和恢复期室性期前收缩 分级运动试验停止后,心率下降通常呈现两个阶段,最初30~60 s为早期快速下降期。Imai等人证实心力衰竭患者早期快速下降明显减弱 (且阿托品可使其消失)。示副交感再激活在调节运动后心率恢复起主要作用,推测运动后心率恢复减弱可能预测死亡风险增加。一项包括2 428例进行运动心肌灌注显像的研究显示,1 min内心率恢复≤12 bpm和全因死亡率增加显著有关。尽管有充分的数据表明运动后心率的恢复和死亡率有关,但目前尚未确定理想的运动后心率恢复检查方案和诊断异常的临界值。
和运动后心率恢复有关的另一个指标是恢复期出现室性早搏,推测其亦可反应副交感神经活性。研究显示,无论有无心衰或冠心病,运动后最初5分内出现频发或严重室性早搏和死亡风险有关,运动后心率恢复和恢复期的室性早搏是预测死亡的新指标,但其在SCD危险分层中的价值尚待进步研究证实。
4.3 T波电交替 T波电交替 (T wave alternan,TWA)是指在规整心律时,体表心电图T波形态、极性和振幅的逐搏交替变化。TWA可分毫伏级(体表心电图可直接观测——显示TWA)和微伏级(肉眼不能识别,需借助特殊检测仪器和方法)。TWA反映单个心肌细胞复极的交替,当心率增加超过心肌细胞运转细胞内钙离子的能力时常可出现。TWA具有频率依赖性,在频率较低时出现易发生致命性室性心律失常 (TWA可加剧相邻心肌细胞的电学不均一)。TWA异常的常用定义是在心率<110次/分钟时开始出现>1.9 μV的TWA现象。检测TWA常用分级递增运动增加心率,同时用特殊电极和处理器高保真地记录μV级TWA。
已有的许多观察性队列研究提示,微伏级TWA在预测SCD和心律失常事件价值至少等同电生理检查,甚至优于左室射血分数、心室晚电位、压力感受器反射敏感性和心率变异性。尽管T波电交替与SCD风险关系的研究结果一致性较好,支持应用TWA进行SCD危险分层,但已发表的研究还有局限性 (对象高度选择、终点指标较少等),为了明确如何应用这项技术,还需提供更多相关信息。
5 压力感受器敏感性
压力感受器敏感性 (baroneflex sensitivity,BRS)是指心动周期 (R-R间期)对血压变化的适应性。压力反射机制在心血管系统的调节中起着关键性作用。目前常用的方法 (苯肾上腺素法):弹丸式静注苯肾上腺素,同步记录心电图和收缩压,用R-R间期与收缩压之间关系的回归曲线斜率表示BRS[正常人体,静注25~100 μg苯肾上腺素可使收缩压上升>20 mmHg(1 mmHg=1.33 kPa),收缩压每上升1 mmHg,R-R间期延长>10 ms],曲线斜率大提示迷走反射增强,斜率小提示交感反射增强。
广泛开展的研究工作令人信服地显示压力感受器敏感性降低和发生严重室性心律失常的风险增加密切相关。ATRAMI研究 (对1 284例心梗后患者用BRS和HRV评价预测心血管死亡准确性的前瞻性研究)结果显示BRS可以提供独立于EF值或其它无创危险分层技术的预后信息,可以增加HRV的预测值,提示这些衡量自主张力指标能起到互补作用。
6 影像技术—左室射血分数
左室射血分数 (left ventricular eject ftaction,LVEF)是最常用的左室收缩功能衡量指标。LVEF值可通过放射性核素、左室造影或二维超声心动图测量 (前二者检测的准确性在±2% ~6%;后者目测和Simpson法测量的准确性超过±10%)。目前研究结果一致认为,LVEF值降低是心衰患者总死亡率和SCD最重要的危险因子。在冠心病心衰患者中,EF值在30%~40%发生严重心律失常风险较高,LVEF<30%有更高的总体死亡率和SCD率。
大量研究数据都支持采用LVEF值对缺血和非缺血性心肌病患者进行SCD危险分层,LVEF值降低可识别风险相对增高患者。不足处是敏感性较低,因多数SCD发生在EF相对较高的患者。
随着ICD的临床应用,已能对致命性室性心律失常导致的SCD进行预防的今天,讨论无创技术对SCD危险分层显得更为重要。上述讨论到的各种技术对危险分层价值各不相同,尚不清楚如何联合使用。LVEF值降低是最常用指标,但敏感性不高,且在区分SCD和非SCD引起的死亡方面还不够完善;其它无创分层有助于识别EF降低但SCD风险低的患者;和LVEF值不降低的SCD高风险患者,特别是后者,因多数SCD发生在这类患者中。一个全面的危险分层必须考虑这一流行病学现状。对上述各种无创技术在危险分层中的应用价值和理想策略选择,尚需进步做大量相关研究证实。
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图1 跨壁复极离散度与Tp-Te关系
图2 缺血性J波、ST段抬高及T波电交替同时出现伴发室颤