心率减速力与连续心率减速力的新进展

刘衍恭 田立 郑明奇

心率减速力与连续心率减速力的新进展

刘衍恭 田立 郑明奇

心血管系统的生理活动受自主神经系统调节，自主神经功能紊乱将导致多种疾病的发生发展。心率减速力(deceleration capacity of rate，DC)与连续心率减速力(heart rate decelera tion runs，DRs)测定操作简便、结果稳定可靠，是优良的自主功能监测手段。它们在心肌梗死、房颤、心脏瓣膜病中联合其他指标可显著改善危险分层效率及预后评估效果，为高危患者提前示警。此外，DC与心肌病、高血压、心力衰竭等心血管疾病也有一定的关联，但具体临床意义及价值仍有待进一步研究。DC与DRs检测是极具临床价值及发展潜力的心电监测手段，值得在临床中广泛使用及进一步研究扩展。

心率减速力;连续心率减速力;心肌梗死;心力衰竭;房颤;心肌病;心脏瓣膜病

心血管系统的生理活动受自主神经系统调节。自主神经功能紊乱，尤其是迷走神经功能低下，与心血管疾病的发生、发展及预后密切相关。心肌细胞的电稳定性依赖于交感神经、迷走神经和体液调节间的平衡。当自主神经对心脏调节能力降低时，可导致恶性心律失常的发生，其中迷走神经起着关键作用。Laitio等［1］的研究表明心血管病患者发生恶性心律失常事件的本质是交感-迷走神经的失衡，当迷走神经受到极度抑制时，迷走神经对心脏的保护作用减弱，进而可呈现出类似“交感风暴”的恶性事件。猝死的发生很大部分是迷走神经的保护作用下降的结果，尤其是对不伴有器质性心脏病的患者更是如此［2－3］。

心率变异性(heart rate variability，HRV)及心率震荡(heart rate turbulence，HRT)等传统自主神经监测方法操作较为复杂且易受多种生理因素干扰。德国学者Schmidt等于2006年提出了“心率减速力”(deceleration capacity of rate，DC)［4］，这是一种通过分析患者的24 h心率，进而无创性定量检测自主神经功能的心电技术，尤其能够测定迷走神经功能。2012年，Schmidt等在心率减速力的基础上又进一步提出“连续心率减速力”(heart rate deceleration runs，DRs)［5］。这两项监测技术结果可靠、方法简单，具有极高的临床应用价值。

1 DC与DRs

心率减速力的基本理念是:在动态心电图中，一个心动周期较相邻的前一心动周期延长(即心率出现减速)，可视为迷走神经对心率的负性调节作用。对此进行分析即可定量检测迷走神经功能。

DC的计算方法:(1)将动态心电图经数字化后筛选出减速周期。(2)固定心率段数值。(3)以比前一个心动周期延长者的减速点为中心点，进行不同心率段的有序排列及位相整序。(4)分别计算对应周期的平均值。(5)X(0)为所有中心点的RR间期的平均值，X(1)为中心点右侧紧邻的第一个心动周期的平均值，X(－1)为中心点左侧紧邻的第一个心动周期的平均值，X(－2)为中心点左侧相邻的第二个心动周期的平均值;按公式DC=［X(0)+X(1)－X(－1)－X(－2)］×1/4计算，单位为ms。

DC表示的是心率单周期减速的平均强度，与传统的HRV及HRT等自主神经监测方法相比，不需要额外的附加条件，且能够将迷走神经功能与交感神经功能区分开来，方法更加简易，结果更加稳定。根据相应的临床随访结果，可将DC值分为三个范围:① 低危值:DC值≥4.5 ms，提示患者迷走神经调节心率减速的能力强。② 中危值:DC值在2.6～4.5 ms，提示患者迷走神经调节心率减速的能力下降，患者属于猝死的中危者。③高危值:DC值≤2.5 ms，提示患者迷走神经的张力过低，对心率调节的减速力显著下降，对心脏的保护作用也显著下降，患者属于猝死的高危者［4］。

Schmidt等在进一步的研究中发现，当连续存在2～10个心动周期逐跳减慢(即心率减速连续发生)时，患者预后更为良好。由此，他提出“连续心率减速力”的概念。

DRs的计算方法:测量动态心电图并标出逐跳的RR间期值。以RR间期(ms)为纵坐标，以心动周期的前后序号为横坐标，制成不同DR周期值的顺序图，进而计算出持续周期不同的连续心率减速力的各自数值。先计算持续周期不同(DR1～DR10)的心率减速力各绝对值，再除以整个记录时间段内窦性心律RR间期的总数值，则得到持续不同的心率减速力周期的相对值。

DRs与DC的生理机制相似，均为迷走神经负性调节所致，但DRs是多个心动周期发生的连续减速，为窦性心律在短时间内受迷走神经调整的表现。DRs与DC功能互补，可以从多方面共同评价迷走神经功能。DRs分类标准:低风险组为DR2、DR4、DR8的相对值均在边界值以上(DR2边界值为0.05%，DR4边界值为 5.4%，DR8边界值为0.005%);中度风险组为DR4正常，而DR2或DR8的相对值低于边界值;高风险组表现为DR4相对值低于边界值［5］。

2 DC、DRs与心肌梗死

Schmidt等在提出DC与DRs时，便将其与心肌梗死紧密联系起来。大量的随访数据表明了DC与DRs在心肌梗死预后中的重要意义。

临床工作中广泛使用左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)作为预测心肌梗死预后的手段，但可能由于溶栓、PCI、β受体阻滞剂等多方面医疗措施的改善，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)后LVEF值改善的患者越来越多，而高LVEF值并不能完全揭示患者的风险及预后。ISAR试验表明［6］，LVEF值≤30%的患者在5年随访期中死亡率为32.5%(39/120)，明显高于LVEF值＞30%患者的死亡率6.4%(142/2 223)，但LVEF值≤30%的患者死亡人数占总死亡人数的比例却远低于LVEF值＞30%的患者比例(LVEF值≤30%为21.5%，LVEF值 ＞30%为78.5%)。因此单纯使用LVEF值并不能很好地评估心肌梗死患者的预后。

Schmidt等对慕尼黑、伦敦、奥卢的2 711例心肌梗死患者(慕尼黑1 455位、伦敦656例、奥卢600例)进行随访分析(慕尼黑、伦敦患者平均随访时间为12个月，奥卢患者平均随访时间为38个月)［5］。数据分析表明(数据采集于心梗后第二周):LVEF值≤30%的相对危险度为 2.4(95%CI 1.7 ～3.3，P ＜0.001);2.5 ms＜DC≤4.5 ms的相对危险度为2.9(95%CI 2.0 ～4.4，P ＜0.001);DC≤2.5 ms相对危险度为 5.0(95%CI 3.3 －7.7，P ＜0.001)。单纯使用LVEF值≤30%作为高危患者的筛选标准，敏感度为29.1%，阳性预测值为25.8%。但如果合并使用DC值≤2.5 ms标准，敏感度可升至50.7%，阳性预测值为23.4%。基于这些数据，Schmidt等提出DC能够显著改善心肌梗死预后预测，尤其是对于LVEF正常的患者。

黄佐贵等［7］对240例冠心病患者的数据进行了对比分析(其中急性心肌梗死患者120例，为AMI组;非急性心肌梗死患者120例，为非AMI组)。研究结果表明AMI组DC值≥4.5 ms亚组的病死率为1.66%，2.6 ms≤DC 值≤4.4 ms亚组为 7.50%，DC值≤2.5 ms亚组为10.00%，差异均有统计学意义(P ＜0.01)［7］。

DRs的提出时间较DC短，相关应用及研究也较少，但Schmidt等的研究数据表明，DRs同样具有强大的评估预后的能力［5］。Schmidt等首先对1996年1月至2000年12月在德国心脏中心或德国慕尼黑心脏中心因严重心梗住院的1 455例患者进行回顾性研究(入组患者符合:① 基础心律:均为窦性心律;②性别:性别不限，最终男79%，女21%;③年龄:年龄≤75岁，实际最终平均年龄为59岁;④左室EF值:范围为46% ～63%，平均56%)。回顾性研究中依据DRs评判标准进行风险分析并将患者分为低中高不同风险组，并得出不同风险组的预警风险(低中高风险组的全因死亡率分别为1.8%、6.1%、24%;心脏性死亡率分别为0.8%、4.2%、17.3%;猝死率分别为0.3%、1.9%、6.7%)。随后 Schmidt等又对 2001年1月至2005年12月的946例心梗患者进行了前瞻性研究，并将回顾性研究中得到的预警的死亡风险与随访期实际死亡率进行比较，结果显示预警与实际死亡之间高度相符(低中高风险组的全因死亡率分别为1.8%、4.1%、21.9%;心脏性死亡率分别为0.81%、2.3%、17.2%;猝死率分别为0.8%、1.3%、9.4%)。

吴志忍等［8］对115例急性心肌梗死患者与50例非冠心病患者数据进行对比分析。研究中分析了多种相关因素，除LVEF、治疗方案、并发症外，也包括心率减速能力(依照DC、DRs分为低中高风险组，如同一患者的DC和DRs提示风险级别不同，则以较高风险定位该患者的风险级别)。最终结果提示心率减速力高风险、LVEF两项因素是急性心肌梗死患者随访期发生主要不良心血管事件的独立危险因素(OR=8.44，P=0.005;OR=9.85，P=0.009)。心率减速力低风险因素对急性心肌梗死患者来说是保护因素(OR=0.23，P=0.029)。

左萍等［9］将102例急性心肌梗死患者与100例正常患者的DRs数据对比，发现急性心肌梗死患者的DR2值与正常患者比较，差异无统计学意义;与Schmidt等的研究数据有差异。这提示DRs的评判标准可能存在种族差异，国外的研究结果并不一定适用于国人;另一方面也有可能是此实验样本量偏小，存在取样偏差。但在对102例急性心肌梗死患者的一个月短期随访中，62例低危患者未发生恶性心律失常及猝死事件，而40例中高危患者中有6例因室颤死亡。这仍表明DRs对急性心肌梗死患者具有较强的预警作用。

3 DC与心力衰竭

心力衰竭是各种心脏疾病发展的终末阶段，具有较高的死亡率。慢性心力衰竭患者的主要死亡原因是逐渐加重的泵衰竭和猝死。猝死主要由恶性心律失常所致，且原发性心脏病及心力衰竭程度较轻时也可发生。恶性心律失常发生的重要原因之一为心力衰竭患者自主神经系统功能紊乱，尤其是迷走神经的保护机制受到破坏。近来有临床研究进一步证实了DC异常对慢性心力衰竭患者的预后有一定的预测价值［10］。研究数据表明，慢性心衰组死亡率:DC值＞4.5 ms亚组的死亡率为 2.42%，2.6 ms≤DC 值≤4.4 ms亚组死亡率为 4.84%，DC 值≤2.5 ms亚组死亡率为12.10%，差异有统计学意义。

另外，心衰患者的心率减速力可以通过某种方式改变。Ricca-Mallada等［11］74例 LVEF≤40%的慢性心衰患者中挑选出10例作为试验组参加心脏康复训练，另挑选10例作为对照组。经24周的心脏康复训练后试验组的平均静息RR间期明显延长［(988.6±148.2)ms vs.(108 8.0 ±155.8)ms，P=0.005 2］;心率变异性心率谱分析高频谱(high frequency band of power spectral HRV analysis，HF)增加［(257.7 ±189.6)ms2/Hz vs.(505.3 ± 346.3)ms2/Hz，P=0.016 3］;心率变异性心率谱分析低频谱(lowfrequency band of power spectral HRV analysis，LF)增加［(245.9 ± 240.0)ms2/Hz vs.(582.2 ± 733.0)ms2/Hz，P=0.02］;DC 幅度增加［(7.0 ± 3.3)ms vs.(10.4 ±5.7)ms，P=0.048 8］;心率加速力(acceleration capacity of rate，AC)幅度增加［(－6.8±3.4)ms vs.(－9.7 ± 4.8)ms，P=0.027 3］;RR 间期标准差(standard deviation of the RR intervals，SDNN)及LF/HF与训练前比较，差异均无统计学意义。而对照组以上各指标与训练前比较，差异均无统计学意义。该研究表明，心衰患者的DC值可通过适当的体能锻炼加以改善。这或许反映了适当的锻炼可以改善心脏的迷走神经功能，但研究中的样本过少，且没有相关危险事件的研究，因此这种改变的具体临床价值还不得而知。

4 DC与房颤

房颤是最常见的持续性心律失常，且与脑卒中、心力衰竭等疾病密切相关。房颤的发生发展牵涉到多种生理机制，而迷走神经功能可能也牵涉其中。

Rademacher等［12］研究了包括DC在内的多种心电图分析指标与电复律后早期房颤复发间的联系。研究中最终入选45例患者，其中25例在电转复一个月内复发房颤，而20例维持窦性心律。研究数据表明房颤组与窦性心律组的DC值比较，差异有统计学意义［(0.922 8±3.765 1)ms vs.(2.851 3 ±3.406 0)ms，P=0.049］。而 DC、心率震荡初始 (HRT onset，HR_TO)、极低心率频率组成(very low spectral component of heart rate，VLF/P)和pTH19这4个标准的组合诊断效果最佳，其受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)下面积达0.86，特异性为95%，敏感性为76%。同时发现，心率减速力和pTH19在形成ROC下面积时具有较大的作用，而VLF/P和HR_TO的影响较小。解祥民［13］将90例房颤患者与90例健康者的DC值进行对比分析，结果显示房颤患者 DC 值为(4.63 ±2.12)ms，而健康者为(7.29 ±1.68)ms，差异有统计学意义(P ＜0.001)。

5 DC与心脏瓣膜病

主动脉瓣狭窄(aortic valve stenosis，AS)是工业化国家中最常见的心脏瓣膜病，几乎占总人口数量的7%。而且预后差异性很大。因此针对个体的精确预警就显得十分必要。自主神经功能似乎在AS发展中也具有重要作用。

Zuern等［14］探究了严重自主功能减退(severe autonomic failure，SAF)与AS预后的关系。SAF判定标准为:同时伴有HRT异常(HRT发生率≥0%，且震荡斜率≤2.5 ms/RR间期)以及 DC异常(≤4.5 ms)。研究中216例具有症状且接受主动脉瓣置换术或经导管主动脉瓣置入术的AS患者，在其后的两年随访中，有29例死亡。其中SAF的相对危险度为5.6(95%CI 2.6 ～12.0，P ＜0.001)。SAF阳性患者两年死亡率为50.0%，SAF阴性患者死亡率为10.7%，P＜0.001。而对71位无症状且接受保守治疗的AS患者，SAF阳性患者两年死亡率为52.4%，SAF阴性患者死亡率为8.7%，P=0.010。即使与 Logistic Euro评分≥11%、BNP阳性、主动脉瓣面积＜0.7 cm2等因素相比，SAF仍是最强的独立预测因素。但研究中并未将DC进行单独分析，因此DC在此影响中的确切作用尚不得而知。

6 DC与高血压

高血压是最常见的慢性病，也是心脑血管病最主要的危险因素。有研究表明，高血压时，患者的HRV异常［15］。而Schmidt等认为DC是HRV的变化形式［5］。因此高血压患者DC也可能出现异常。

张志敏等［16］将180例原发性高血压患者与60例健康者进行对比分析，结果表明高血压患者的DC及HRV指标均明显低于健康者。此外，研究中还依照室性心律失常Lown分级法将180例患者分为A1、A2、A3组，健康者为B组。研究结果显示，高血压患者各亚组与B组比较，其DC值以及HRV指标中的SDNN、平均值标准差(standard deviation of the mean of normal RR intervals in each 5-minute segment，SDANN)、差值均方根 (root mean squared standard differences between adjacent RR intervals，rMSSD)、超过50 ms百分比(percentage of consecutive RR intervals differing by more than 50 ms，PNN50)均显著降低(P＜0.05);与 A1组比较，A2组 DC、SDNN、SDANN差异有统计学意义(P＜0.05);与 A1 组比 较，A3 组 DC、SDNN、SDANN、rMSSD、PNN50差异均有统计学意义(P＜0.05)。这表明高血压患者的DC值较健康者而言异常，且与室性心律失常存在一定关联。徐春芳等［17］在对伴有高血压的脑梗患者进行分析时发现:①单纯脑梗死对反映交感神经活性的指标影响较大，而对反映迷走神经活性的指标无明显影响;②与健康者比较，单纯高血压患者DC降低，rMSSD升高，SDNN、SDANN无差异，这反映单纯高血压主要影响迷走神经活性，对交感神经活性的影响较弱;③与单纯高血压患者比较，脑梗死伴高血压患者HRV显著下降。由此他们推断脑梗死伴高血压时明显加剧交感神经兴奋程度，同时降低迷走神经活性效应。

7 DC与心肌病

扩张型心肌病患者(dilated cardiomyopathy，DCM)同样也是发生心脏性猝死的高危人群。寻求有效的高危预测指标、对患者进行危险分层，并采取相应的防治措施，对改善DCM患者的预后，延长其生存时间有着重要的临床意义。现有研究表明DCM患者DC、LVEF及HRV值均明显小于正常对照组［(3.3 ±2.3)ms vs.(6.9 ±1.4)ms，P ＜0.01］，其异常DC发生率高达89.7%，明显高于正常对照组(P ＜0.01)［18］。李丹等［19］的研究也展现了相似的结果，而且其结果还表明DC值与氨基末端脑钠肽前体 (N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP，用于DCM患者的早期危险分层及心源性猝死预测［20］)呈显著负相关，而与HRV无明显相关性。尽管尚无研究明确DC在DCM预后预测及预警中的具体意义，但 DC显然与 DCM存在某种关联。

肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy，HCM)也是心肌病的重要组成之一。HCM是一种以心肌纤维排列紊乱、心肌肥厚为主要特征的原发性心肌病，其特点为室间隔及左室壁不对称肥厚。HCM患者临床表现各异，其中猝死为最严重的并发症。因此针对HCM猝死预警也具有重要的临床价值。盛静宇等［21］将19例HCM患者与21例健康者检查数据进行对比分析，发现HCM患者DC值明显小于健康者［(3.4 ±1.1)ms vs.(7.2 ±2.6)ms，P=0.025］，依据 DC 值≥4.5 ms、2.6 ms≤DC 值≤4.4 ms、DC值≤2.5 ms分为低中高风险组并进行随访(平均随访时间为48个月)，其中低中风险组猝死一例(5.3%)，高风险组猝死两例(10.5%)，且有两例患者在随访期间因室速反复入院治疗。因此DC在HCM预后评估中也具有一定的价值。

8 DC与年龄、性别

自主神经功能与机体状态有着千丝万缕的联系，因此作为反映迷走神经功能的指标，DC值也不可避免地受到影响。有研究表明:年龄、性别为影响DC的独立因素［22］。在636位不伴有心脏病的患者中，DC在女性中比男性更低(Beta=－0.479 8，P=0.000 2)，且随年龄逐步增加(Beta= －0.407 1，P ＜0.000 1)。但男性DC随年龄衰减的速度要快于女性，在老年组(＞70岁)中，已观察不到年龄带来的区别。而在具体的DC值分析中，应该考虑这种生理性的差异。

9 DC与其他非心血管系统疾病

尽管DC是由24 h的心率分析得到的，但却反映了机体整体的自主神经功能，因此DC除在心血管疾病中具有广泛的用途外，在其他非心血管疾病的诊断、预警中也发挥着重要的作用，如糖尿病［23］、外伤［24］、抑郁症［25］。

综上所述，DC与DRs检测操作简便、结果稳定可靠，是优良的自主功能监测手段。它们在心肌梗死、房颤、心脏瓣膜病中联合其他指标可显著改善危险分层效率及预后评估效果，为高危患者提前示警。此外，DC与心肌病、高血压、心力衰竭等心血管疾病也有一定的关联，但具体临床意义及价值仍有待进一步研究。因此DC与DRs检测是具有极高临床价值及发展潜力的心电检测手段，值得在临床中广泛使用及进一步研究扩展。

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New advance of deceleration capacity of rate and heart rate deceleration runs

Liu Yan-gong，Tian Li，Zheng Ming-qi (Heart Center，the First Hospital of Hebei Medical University，Shijiazhuang Hebei 050031，China)

The autonomic nervous system regulates physiological activities of cardiovascular system，and dysfunction of autonomic nerve will result in the occurrence and development of many diseases.Testing of deceleration capacity of rate(DC)and heart rate deceleration runs(DRs)is easy and simple to handle，stable and reliable，which serves as an ideal method for monitoring autonomic function.With combination of the two indices and others，the efficiency of risk stratification and prognosis evaluation can be significantly improved in patients with myocardial infarction，atrial fibrillation，and heart valve disease，making early warning for high-risk group.Additionally，DC is also related to cardiovascular diseases including cardiomyopathy，hypertension，and heart failure，however，the specific clinical significance still needs further research.The electrocardiographic testing of DC and DRs proves to have great clinical value and development potential，which is worthy of being prevalent clinically and investigated further.

deceleration capacity of rate;heart rate deceleration runs;myocardial infarction;heart failure;atrial fibrillation;cardiomyopathy;heart valve disease

R540.41

A

2095－9354(2015)04－0287－06

10.13308/j.issn.2095 －9354.2015.04.010

河北省科技计划项目(13277720D);河北省医学适用技术跟踪项目(GL201329);河北省医学科学研究重点项目(ZL20140033)

050031河北石家庄，河北医科大学第一医院心脏中心

刘衍恭，硕士研究生、医师，主要从事心律失常基础和临床研究。

郑明奇，E-mail:mzheng2020@163.com

2015－05－25)

(本文编辑:郭欣)

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