频谱分析在预测伊布利特治疗心房颤动疗效中的作用

谢凌云，雷 森

（重庆医科大学附属第一医院心血管内科，重庆400016）

频谱分析在预测伊布利特治疗心房颤动疗效中的作用

谢凌云，雷 森

（重庆医科大学附属第一医院心血管内科，重庆400016）

目的探讨体表心电图频谱分析在预测伊布利特（富马酸伊布利特注射液）治疗心房颤动（简称房颤）疗效中的作用。方法选取2013年10月至2014年3月在该院住院治疗的符合2012年欧洲心脏学会 《心房颤动诊疗指南》标准的房颤患者40例，其中11例阵发性房颤患者及29例持续性房颤患者。记录V1导联体表心电图，基于Matlab平台对患者心电图进行QRS-T波去除后频谱分析，并计算主导心房频率（简称主频）。比较不同复律结局的主频。结果使用富马酸伊布利特注射液后成功复律28例，未成功复律12例。阵发性房颤患者的主频值为（4.6±0.5）Hz，持续性房颤患者的主频值为（5.0±0.8）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。所有伊布利特成功复律患者主频值为（4.6± 0.6）Hz，未成功复律患者主频值为（5.2±0.7）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。持续性房颤患者中伊布利特成功复律患者主频值为（4.5±0.7）Hz，未成功复律患者主频值为（5.4±0.6）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论体表心电图频谱分析可预测伊布利特复律持续性房颤的效果；体表心电图主频大小与房颤的复律结局有关，主频越小，房颤更易于被伊布利特转复。

心房颤动； 心电描记术； 磺胺类； 伊布利特

心房颤动（简称房颤）是临床最常见的持续性心律失常，可导致心房机制的衰退、脑卒中和死亡率增加[1]。房颤机制复杂，目前有触发活动学说、多子波折返学说、母环折返学说等机制[2]。房颤复律治疗有药物复律及导管射频消融等方法，其中伊布利特（富马酸伊布利特注射液）被视为无心力衰竭患者心房扑动（简称房扑）、房颤复律Ⅰ类推荐药物[3]。无论是药物治疗还是导管治疗，其效果均存在不可预知性。以往年龄、左心房大小、房颤持续时间等因素可用于对房颤复律的预测，但这些指标并非源于心脏电生理学。有研究表明，通过心房电标测及频谱分析对这些心房电活动进行定量研究，得到主导心房频率（以下简称主频），可在一定程度上预测房颤射频消融预后[4]。为了预测药物复律房颤的效率，本研究通过分析伊布利特使用后不同复律结果在谱分析中的差异，用以判断频谱分析是否可预测伊布利特复律房颤的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013年10月至2014年3月本院收治的房颤患者40例，患者均签署治疗相关知情同意书，其中阵发性房颤11例，持续性房颤29例。所有患者均以2012年欧洲心脏学会 《心房颤动诊疗指南》为标准筛选。40例患者中男26例，女14例；年龄17～73岁，平均（51.0±10.0）岁；病程 0.1～13.0年，平均（2.4± 2.2）年；左心房大小27～49 mm，平均（37.0±6.0）mm；射血分数（EF）40%～77%，平均（61.0±8.0）%。通过询问病史及查体、完善相关实验室检查等，排除以下情况：急性心肌梗死、心功能Ⅲ～Ⅳ级或左心室射血分数（LVEF）＜35%、病态窦房结综合征、Ⅱ度及以上房室传导阻滞、有尖端扭转型室性心动过速病史、血压控制不佳、甲状腺功能亢进、严重肺部或肝肾疾病患者。拟进行转复的患者均为心房扩大不明显、EF减小不明显者。

1.2 方法

1.2.1 体表心电图采集及富马酸伊布利特的使用 用药前给予心电、血压监护，做好急救准备。连接体表心电图，行十二导联心电图，其中V1导联心电图需行30 s以上长导联。富马酸伊布利特注射液（河北联合制药股份有限公司，批号：130401）1 mg静脉注射10 min，伊布利特一般转复房颤或房扑的时间为（19±15）min[5]，故用药后至35 min内转为窦性心律者视为有效（包括转复后再发房颤者），用药后35 min仍未转复者视为无效。治疗后患者平卧休息，至少观察4 h。以下情况停止推注药物：转为窦律、QTe＞550 ms、心室率低于50次/分、收缩压低于90 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、发生严重心律失常、有其他影响患者身体健康的临床情况。

1.2.2 体表心电图频谱分析 根据参考文献[6]选择V1导联心电图进行频谱分析。基于Matlab平台（美国Mathworks公司Inc.R2010b版本）对体表心电图进行频域分析。选择一个5 s左右的片段心电图，以0.05～500.00 Hz进行滤波，转换成数字心电图后（以1 000.00 Hz取样），通过电压最高点确定QRS波定点，分析出QRS-T起始及结束时限作为模板，每寻找到一个QRS波定点，则按以上时限去除，剩下的节段拼接后，为完全房颤信号。然后行4 096点的快速傅里叶变换，计算主频数值。

1.3 统计学处理 应用SPSS16.0统计软件进行数据分析，连续性变量以±s表示。数据为正态分布采用Student-t检验，非正态分布采用Mann-Whitney U检验或Wilcoxon符号秩检验。分类变量以百分数表示，采用Fisher精确检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组患者临床基本情况比较 阵发性房颤患者与持续性房颤患者性别、年龄、病程长短、左心房大小、EF值等比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。伊布利特复律成功者与未复律成功者临床基本情况比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表1 阵发性房颤患者与持续性房颤患者临床基本情况比较（±s）

表1 阵发性房颤患者与持续性房颤患者临床基本情况比较（±s）

组别n 性别（男/女，n/n）年龄（岁）病程（年）左心房大小（mm）EF值（%）持续性房颤组阵发性房颤组29 11 18/11 8/3 49.9±13.9 52.3±9.8 1.7±1.6 2.8±2.4 38.4±5.9 37.9±6.2 61.8±9.9 61.4±9.6

表2 伊布利特复律成功者与未复律成功者临床基本情况比较（±s）

表2 伊布利特复律成功者与未复律成功者临床基本情况比较（±s）

复律结果n 性别（男/女，n/n）年龄（岁）病程（年）左心房大小（mm）EF值（%）成功未成功28 12 17/11 9/3 49.9±10.9 54.3±9.8 2.6±2.7 2.2±1.2 38.4±6.9 35.9±5.2 61.8±9.9 61.4±7.6

2.2 各组患者主频特点

2.2.1 各组患者主频值比较 阵发性房颤患者主频值为（4.6±0.5）Hz，持续性房颤患者主频值为（5.0±0.8）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。伊布利特成功复律患者主频值为（4.6±0.6）Hz，未成功复律患者主频值为（5.2±0.7）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。

2.2.2 亚组分析 阵发性房颤患者中伊布利特成功复律患者主频值为（4.6±0.5）Hz，未成功复律患者主频值为（4.7±0.4）Hz，二者比较，差异无统计学意义（P＞0.01）。持续性房颤患者中伊布利特成功复律患者主频值为（4.5±0.7）Hz，未成功复律患者主频值为（5.4±0.6）Hz，二者比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。

3 讨 论

房颤机制众多，有学者认为，心房内存在众多异位激动点，触发房颤的形成[7]；也有学者认为，心房中存在主导折返环，即母环，控制着心房的电活动，母环稳定持续运转的同时向周围心肌传导，传导呈现出方向、时间的变化[8]。无论是触发活动或是母环主导电活动，心房的电信号均存在于心房中，可表现并记录在心电图上，通过频谱分析，通过傅里叶变换，将看似杂乱无章的心电图时域信号转换成频率功率谱，得到时域信号频谱中最大频率成分的频率值，即主频，而大部分房颤的主频占所有频率的百分比均较高，其可代表房颤主导的电活动。

有研究表明，随着房颤患者病程的增加，心房出现电重构及解剖重构，心房肌不应期缩短，组织兴奋性恢复快，房颤激动波频率越快，房颤波更易维持或诱发，房颤更稳定。房颤电活动频率越快，对应频谱分析中主频越大，故考虑心房主频大小与房颤稳定性及心房不应期相关。也有学者提出，对体表心电图的房颤波进行频谱分析，得到的主频值也与心房不应期相关[9]。可见，体表心电图频谱分析得到的主频与房颤稳定性相关。

有研究观察了体内冠状窦心电图的主频发现，对比阵发性房颤和持续性房颤，后者平均主频更大，但最大主频区域分布更为分散[10]。本研究首先对持续性房颤和阵发性房颤患者的体表心电图主频值进行对比发现，持续性房颤患者主频值较大，二者主频值有显著性差异，这与已有研究结果一致。Martins等[11]发现，在绵羊快速起搏诱导房颤模型中，从阵发性房颤到持续性房颤的转化中，心房主频值越来越大，心房有效不应期越来越短，相关离子通道蛋白表达异常越来越显著，而有效不应期、离子通道蛋白表达变异与心房主频变化时间一致，即主频变化在一定程度上反映了心房电重构及解剖重构的过程。因此，作者考虑体表心电图主频的差异归因于阵发性房颤和持续性房颤在机制上的差异，阵发性房颤更倾向触发活动，而在持续性房颤中，心房电重构、解剖重构已经出现，使得房颤能稳定存在。但由于本研究阵发性房颤患者纳入数量有限，不能排除有的阵发性房颤已经发生电重构、解剖重构，在不同房颤类型中体表心电图的主频差异需进一步研究，未来甚至可能作为临床判断房颤类型的方法。

本研究对伊布利特复律成功及未成功复律患者的临床基本情况进行了对比，结果显示，二者在性别、年龄、病程长短、左心房大小、EF值等方面比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。对两组患者复律前的房颤主频进行比较发现，有显著性差异，复律成功患者主频值明显小于未成功者。未成功复律患者主频值较大，提示其主导电活动频率较快，心房不应期缩短较成功复律患者明显。伊布利特为Ⅲ类抗心律失常药物，可作用于延迟性整流钾通道、平台期缓慢钠通道离子内流、平台期钙电流内流，延长有效不应期，达到转复房颤的作用[12]。未成功复律患者心房不应期缩短更明显，药物人为恢复不应期更困难，因而复律更困难，这与预期结果相同。

而在本研究亚组分析中，持续性房颤患者中复律成功与复律未成功患者的主频有显著差异，同样是复律成功患者主频值低于复律未成功者，而阵发性房颤患者中复律成功及复律未成功患者的主频没有显著差异，与预期结果不相符。表明阵发性和持续性房颤的主频有不同特点，表现在具体数值及心房内主频区域分布的差异等。

虽然有以上的不同，但不论是阵发性还是持续性房颤，主频越低，提示主导电活动频率越低，复律应更容易，不同复律结局的患者应该有不同主频大小。而未获得预期结果的原因，一方面可能因为房颤机制复杂，目前仍未完全解释清楚，而阵发性和持续性房颤在电生理学上本身就有很多差异，同时，不同的研究方法适用于不同的房颤模型，主频分析方法本身对房颤的研究就有局限性，并不能解释所有房颤电生理现象，故本研究部分研究结果与推断不相符。同时，纳入的阵发性房颤样本量过小也是其中的重要因素。

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Frequency spectra analysis in effect prediction of atrial fibrillation treated with Ibutilide

Xie Lingyun，Lei Sen
（Department of Cardiology，the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical Univesity，Chongqing 400016，China）

ObjectiveTo approach the role of surface electrocardiogram frequency spectra analysis in effect prediction of atrial fibrillation（AF）treated by Ibutilide.MethodsA total of 40 inpatients with AF in conformity with the standard of Guideline on Diagnosis and Treatment of European Society of Cardiology in 2012 admitted in this hospital from October 2013 to March 2014 were selected and V1 recorded electrocardiography，11 patients with paroxysmal AF and 29 patients with persistent AF were included.Relying on frequency analysis by Matlab platform on electrocardiogram of patients after removal of QRS-T wave，the dominant AF was calculated（abbreviated as DF）.It was compared the DF of the patients with different cardioversion endings.ResultsAfter using Ibutilide fumarate injection，28 patients were restored to sinus rhythm successfully and the rest 12 patients failed.The DF values for the patients with paroxysmal AF and with continuous AF were（4.6±0.5）Hz and（5.0±0.8）Hz respectively. There was statistical significance between the two above-mentioned（P＜0.01）.The DF average value of the patients with successful cardioversion with Ibutilide was（4.5±0.7）Hz and the one with unsuccessful cardioversion was（5.4±0.6）Hz.The two was compared and showed that the difference had statistical significance（P＜0.01）.ConclusionBody surface electrocardiogram frequency spectra analysis may predict the effect of persistent atrial fibrillation with Ibutilide.The DF size of body surface electrocardiogram is related to the cardioversion ending of AF.The less the DF is，the easier the AF cardioversion become with Ibutilide.

Atrial fibrillation； Electrocardiography； Sulfonamides； Ibutilide

10.3969/j.issn.1009-5519.2015.08.009

：A

：1009-5519（2015）08-1145-03

2015-01-05）

关于医学论文中的志谢

本刊编辑部

谢凌云（1988-），女，重庆巴南人，硕士研究生，主要从事心血管内科临床工作；E-mail：1186705966@qq.com。

雷森（E-mail：384342618@qq.com）。

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