冠状动脉内心电图研究进展

李迪　刘剑雄　徐俊波　胡咏梅　曾智



·综述·

冠状动脉内心电图研究进展

李迪刘剑雄徐俊波胡咏梅曾智

冠状动脉内心电图；经皮冠状动脉介入治疗；研究进展

近年来大量流行病学资料显示，心血管疾病是公共健康最主要的威胁之一，其患病率及死亡率均居各类疾病之首[1-2]。在心血管疾病检测手段中，心电图是一项重要指标，目前认为，冠状动脉内心电图(intracoronary electrocardiogram，IC-ECG)具有特异性高、敏感性好等优势。现阶段临床试验已经证明，IC-ECG对心血管疾病的诊断、预防、评估及预后具有重要意义[3]。本文将对IC-ECG的研究现状作一简要综述。

1　IC-ECG的测定原理及测定方法

1.1IC-ECG的测定原理

IC-ECG源于冠状动脉内起搏电极的应用，是通过经皮冠状动脉腔内血管成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty，PTCA)中导引导丝作为单电极，末端连接胸前导联输入心电图机后，出现连续的IC-ECG，可代表局部的心外膜心电图。由于电极的位点在心外膜，与心肌间的距离近，因此比体表心电图具有更高的敏感性，能更有效地反映冠状动脉局部心肌微小的电活动变化[4]。与胸前导联心电图相比，IC-ECG可更清楚、明显、及时地记录各种程度心脏病患者的心内心电图[5]。

1.2IC-ECG的测定方法

在经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)术中使用一根直径0.014 in(1 in=2.54 cm)的冠状动脉导丝，导丝为不绝缘的元素做成的一根单电极，表面被覆绝缘导管。将导丝尖端送至冠状动脉病变心外膜位置的远端，冠状动脉导管内导丝近端通过一个无菌的双鳄鱼夹连接器与一个电生理仪的单极导联末端(V1导联)相连，记录冠状动脉内心电图；体表选Ⅰ、Ⅲ、V6导联，导联同步记录在24导联电生理仪上。设定走纸速度25 mm/s，信号强度10 mm/mV，滤波条件30～500 Hz，增益2500 mV。如果靶病变位于一个主要冠状动脉的两分叉之前，导线尖端就放置在主血管的远端。

为了记录狭窄病变远侧区域的心电图，导丝近端通过微导管实现绝缘，当导丝通过狭窄病变并放置于罪犯血管远端的血管段时，同步记录非球囊扩张时的冠状动脉内及体表心电图(基础IC-ECG记录)，最后一次球囊扩张后2 min再记录一次(PCI术后IC-ECG)。QRS(或者QS)波群之前的T-P段被认为是等电位线。使用游标卡尺进行测量，精确到0.5 mm。分析连续3个QRS波群，计算出ST段改变的平均值。ST段改变以IC-ECG的J点后80 ms为标准，此处ST段改变≥0.1mV(1mm)作为接受PCI治疗的狭窄病变引起心肌损伤的诊断标准。

2　IC-ECG测定的临床意义

2.1IC-ECG对PCI术中起搏器电极的应用

所有患者在PCI术开始时全身动脉肝素化：左心室起搏患者予2500 U肝素，PCI患者在起搏前数分钟相关冠状动脉内注入硝酸甘油(每次0.1～0.2 mg)。

对于冠状动脉起搏来说，使用冠状动脉导丝作为单极，起搏电极的电阻不到50 Ω(忽略不计)。导丝穿过绝缘的导管，导丝尖端被放进冠状动脉直至接触动脉管壁，到达主支血管远端，或者在一个小边支。在体外，导丝末端与一个由电池提供电源的临时起搏器的阴极相连，临时起搏器的阳极与前臂的皮肤电极相连。起搏频率100次/min、最大输出电流强度20 mA(拨号设置)。输出电流随后被降低以决定起搏阈电流，起搏持续以大于阈电流3 mA/min的输出电流维持。若阈电流超过发生器最大输出电流，重新放置导丝尖端。

临床实践已经证实，所有患者均能采用导引钢丝进行冠状动脉起搏，最长的起搏时间是8 min。阈电流变化范围为1～15 mA(平均5.7 mA)。通过冠状动脉导丝、导引钢丝或指引导管的标准导线在所有患者身上均可以实现左心室起搏，可以维持10 min。阈电流变化范围为1～7 mA(平均3.9 mA)。这种方法可以记录PCI术中的IC-ECG，同时提供了在PCI或心导管检查术中罕见的缓慢型心律失常事件的急救作用。谨慎地应用于短时间替代传统的经静脉导管起搏，无不良事件发生，是安全、可信的。

PCI过程中持续性缓慢型心律失常很少见，约为2%。在这类缓慢型心律失常发生的时候，必须迅速纠正。此时行颈静脉起搏可能需要更长时间以使心脏获得冲动信号开始起搏。因此，除非有备用起搏系统，否则就应该预先安置经静脉起搏系统。冠状动脉内起搏系统对这类少见的缓慢型心律失常的患者，可以在PCI或心导管检查的任何阶段，不到1 min的时间即开始工作。如果缓慢型心律失常发生时没有冠状动脉导丝，则可以经导引导管介导经主动脉瓣在左心室内放置导线行左心室起搏(皮肤接触、导线和临时起搏器之间的连接均应预先进行或至少在事前处于备用状态)。

2.2IC-ECG被验证为PCI术中局部心肌缺血的金标准

所有患者在PCI术开始时全身动脉肝素化，PCI患者接受100 U/(kg·h)肝素。

PCI相关心肌损伤/梗死(PCI-related myocardial injury/infarction，PMI)为两类：近端型多表现为边支闭塞，远端型主要由解剖或功能上的微循环阻塞所致。PMI机制有：血管内皮损伤、远端微血管栓塞、球囊扩张或支架释放时血管短暂堵塞、冠状动脉痉挛、斑块移位导致边支闭塞、炎症反应、缺血再灌注损伤等，其核心环节为心肌缺血性损伤。Kwan等[6]的研究证明，心肌缺血是引起ST-T改变的必备条件。传统的标准12导联心电图反映心肌缺血存在明显的局限性[7-8]，尤其不能很好地反映回旋支区域的缺血性变化。由于冠状动脉导引钢丝总能有效地到达冠状动脉内缺血区域，因此，与体表心电图比较，IC-ECG的优势在于能检测到心脏任何部位的心肌缺血情况，尤其对于回旋支不占优势的区域，有较大帮助。现已证实，IC-ECG能有效地检测所有左冠状动脉区域的心肌缺血[9]。PCI术中IC-ECG的ST段改变(intracoronary electrocardiogram ST-segment shift，IST)能提高PMI诊断的准确性和特异性，对指导PCI术中以及术后住院期间的治疗策略有一定的指导价值，从而改善患者预后。目前IC-ECG已被认为是诊断PCI术中局部缺血的金标准。

2.3IC-ECG被用作心肌活性评估方式

IC-ECG被用作直接PCI术中心肌恢复的预测指标[10-11]，在病情稳定的患者中评估心肌活性[12-13]。

IC-ECG是新出现的，且非常准确的心肌活性评估方式，IST振幅能够区别有活性心肌和无活性心肌节段。Petrucci等[14]的研究中，按照磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)上表现为完全瘢痕、有部分活性、有充分活性进行分组，记录各组的IC-ECG，得到组间峰间电压最理想的鉴别电压分别为4.6 mV、2.2 mV和0.78 mV，其敏感度分别为92%、94%和99%，特异度分别为70%、79%和69%。允许PCI术操作者在手术没有额外复杂性，时间、成本和风险的基础上，快速、实时、精确评估心肌组织活性和区域心肌功能恢复的可能性。急诊PCI中，Yajima等[10]以201铊显像为参照标准，测算以PR段为等电位线，以J点后80 ms处ST段的抬高为标准，IST≥0.2 mV作为存活心肌诊断标准，IC-ECG判断存活心肌的敏感度为92.9%，特异度为73.9%。陈亮波等[15]对于发病时间>12 h、血流动力学稳定的急性ST段抬高心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)患者，用小剂量多巴酚丁胺超声心动图负荷试验(low-dose dobutamine stress echocardiography，LDDSE)与IC-ECG比较，测算以PR段为参照，以J点后40 ms处ST段的改变为标准，IST≥0.2 mV作为存活心肌诊断标准，提示IC-ECG判断存活心肌的敏感度为79%，特异度为85%。由于诊断方法直接、快速，能到达病变任何部位，且特异度、敏感度均较高，因此明显优于MRI对心肌活性的评估，具有很好的临床价值。

2.4IC-ECG可预测血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)而无需昂贵的压力导丝

在冠状动脉临界病变接受PCI治疗的判断价值中，IST与FFR比较，记录基础心电图后，将直径0.014 in、经校正后的压力监测导丝放置在指引导管内。压力导丝在指引导管内进入到顶部，在这里通过指引导管测量到的压力可以调整到与压力导丝测到的值相同。之后，压力导丝进入冠状动脉并放置在狭窄病变的远端。然后，以140 μg/(kg·min)的速度通过中心静脉持续给予腺苷滴注4 min，直至达到冠状动脉充血的稳定状态。在最大充血持续过程中，进行FFR的计算。FFR测得值≤0.8被认为异常。在FFR测量后，将压力导丝从指引导管中移除(避免再产生任何测得值)。压力导丝一旦移除后，在腺苷滴注尚未终止时，同时测量12导联心电图和IC-ECG(腺苷心电图)。此后，腺苷滴注结束。中止后5 min，再做一次体表和IC-ECG(恢复期心电图)。

对于临界病变来说(直径狭窄50%～70%)，冠状动脉血管造影图像并不能说明冠状动脉狭窄病变的生理意义。根据目前相关指南[16-18]规定，PCI应该在证实存在可诱导缺血的狭窄病变的情况下实施。Lin等[19]回顾性分析了23887例稳定性冠状动脉疾病(coronary artery disease，CAD)患者的选择性冠状动脉造影资料，仅有44%的患者进行过术前的负荷试验(如平板运动试验、超声心动图负荷试验或MRI)。而更多稳定性CAD的临界冠状动脉病变PCI的实施通常是在术前没有非侵入性缺血证据的情况下进行[20]。这与指南的推荐明显不一致，因此，此种介入治疗的获益尚未证实。

因此，FFR的冠状动脉压力作为鉴别可诱导缺血的临界病变的侵入性检查指标被广泛接受，并且提供冠状动脉造影CAD解剖学特征方面的补充信息。FAME研究[21]显示，在冠状动脉造影检查显示多支血管病变结合FFR评估的指导下，行PCI治疗的患者，与标准冠状动脉造影结果指导的PCI比较，手术效果良好，可降低2年内的死亡率和心肌梗死发生率。该研究选择FFR校正值0.8作为评估IC-ECG准确性的金标准。根据Balian等[22]试验，IST(压低或者抬高)≥1 mm(以TP段为等电位线，J点后80 ms进行测量)定义为冠状动脉病变达到诱导心肌缺血的狭窄程度，为有统计学意义的改变。IST用于预测异常FFR的准确性为83%，导管室内对临界冠状动脉狭窄病变施行PCI前，使用IC-ECG进行功能评估，出现IST的患者无需进一步FFR评估，可节省大量医疗资源。

2.5IC-ECG对快速性室性心律失常进行诊断

Kumagai等[23]报道1例扩张型心肌病伴抗心律失常药物不能控制的难治性症状性室性心动过速(ventricular tachycardia，VT)、拟行导管射频消融术(radiofrequency catheter ablation，RFCA)的个案，心电图提示存在心外膜VT环路。因此RFCA应采用心内膜和心外膜的联合路径。但该患者因外科手术，使得放置微导管经心内静脉系统进行标测变得困难，心包粘连导致心包途径也不能施行。术者为了消融成功，利用冠状动脉导丝通过微导管冠状动脉内标测VT。

冠状动脉内标测提供了准确消融位点，是RFCA成功的关键：(1)心内膜RFCA仅通过心内膜激动标测未能成功消除VT；(2)由于之前行手术治疗，无法做胸前电图和心内静脉电图；(3)应用冠状动脉导丝获得的单极冠状动脉内电图，得到了心外膜电生理信息。消融关键位点的确定取决于以下几点：(1)通过验证VT时最早激动位点进行激动标测；(2)节律标测；(3)对注射冷生理盐水的反应；(4)心内膜面的RFCA最终在解剖学的指导下进行，成功施行消融的位点接近冠状动脉内标测到的关键点。

3　IC-ECG的影响因素

3.1采用冠状动脉系统的方法替代传统静脉途径临时起搏应相当谨慎

长时间的冠状动脉起搏能导致冠状动脉内血栓形成[24]。如果需要较长时间(超过10 min)起搏，则应进行传统经静脉的双极起搏。如果利用冠状动脉导丝进行延长时间的诊断性起搏，则只能进行左心室起搏。

3.2IST的影响因素

不伴有血管造影并发症的成功PCI术后，持续胸痛与心肌肌钙蛋白T(cardiactroponin T，cTnT)升高和PMI有相关性[25]。该发现提示微小心肌损伤可能在PCI术后胸痛的发生发展中扮演了重要角色，进而影响IST。

许多因素，如靶病变的斑块负荷、病变长度、边支阻塞、血小板-单核细胞聚集、年龄、球囊扩张时间、支架数目、支架扩张程度、他汀的应用等，与成功PCI术后心肌损伤标志物的升高有关[26-30]，支架技术的发展使得术中边支阻塞和远端栓塞可能增加冠状动脉支架术后心肌损伤的风险，最佳的支架置入、远端保护装置和抽吸系统的应用与术后心肌损伤之间相互制约[31-33]。Bonz等[34]的研究显示，血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制剂可减少PCI术后心脏生物标志物升高的发生率，提示血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制剂能减少高风险PCI患者PMI发病率和死亡率[35-36]。这些发现提示与手术相关的微栓塞是IST的重要机制。

3.3在电生理应用方面的限制

扩张型心脏病VT的机制中，局灶起源的非折返机制很少，大多属于折返机制，VT的折返环包括心外膜部分[37-38]。RFCA对有折返环机制的扩张型心肌病VT的疗效是有限的。有研究报道，若VT起源点位于左心室心外膜面临近前降支，记录心大静脉到前室间静脉电图对验证RFCA部位非常重要[39]，但是前室间支静脉通常靠近前降支走行，使用一个冠状动脉导丝进行冠状动脉内单极标测出现并发症的风险比经过心静脉标测要高，故冠状动脉途径作为最后选择。

4　IC-ECG与其他指标的比较

4.1IST与其他指标在心肌活性评估方面的比较

在美国，仅有25%的急性心肌梗死患者能够及时接受急诊PCI治疗[3]。既往无心绞痛病史、术前无心肌活性证据的心肌梗死患者，行择期PCI前，均应进行心肌活性评估。若评估结果为存在大范围的明显的存活心肌，那么置入支架的决定是合理的；若不存在心肌活性，则不应行PCI治疗。诸如多层螺旋CT，还没有统一的CT值鉴别存活与梗死心肌；LDDSE检查存在盲区，分辨率不够高，组织特异性差，而且其结果受检测者主观判断和影像质量的影响。单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography，SPECT)和正电子发射断层成像术(positron emission tomography，PET)有放射性，价格昂贵，操作复杂，空间分辨率低，检测率低(28%)[40]，PET无法准确区分梗死心肌的确切部位，SPECT不能区分顿抑心肌与冬眠心肌；延迟增强核磁共振成像(delayed enhanced magnetic resonance imaging，DE-MRI)目前被应用于评估心肌活性[41]，但是它们不能在导管室同步进行操作，虽然准确但不适合PCI手术中常规应用。

4.2在电生理应用方面的优势

使用冠状动脉导丝由冠状动脉内单极标测或者冠状静脉窦标测可能是起源于左心室心外膜的VT的有效治疗。此外，与冠状静脉标测相比，冠状动脉内单极标测也可能是通过间隔支获得室间隔电生理信息的技术。

IC-ECG源于冠状动脉内起搏，发展为作为心外膜面与心肌距离最近的测量心电活动的指标，还与心肌缺血、冠状动脉内压力监测、心肌活性判断、电生理检查中心外膜面激动电位标测等密切相关，并受到支架置入、远端保护、血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制剂等药物、心脏解剖结构、心肌活性等多种因素影响。作为心血管事件独立预测因子，IST因其早期发现、简单易行、安全有效，在CAD患者PCI术后PMI的诊断、治疗、预防及调查研究中起着重要作用。通过PCI术中即时发现PMI，术中术后及时调整治疗策略，预防减少PMI发生，改善术后患者长期预后，已经成为临床工作中新的努力方向。

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10.3969/j.issn.1004-8812.2016.09.012

四川省卫生厅科研课题(110018)

610041四川成都，四川大学华西医院心脏内科(李迪、曾智)；成都市第二人民医院心脏内科(李迪、刘剑雄、徐俊波、胡咏梅)

刘剑雄，Email：steven.ljx@vip.163.com

R541.4

2016-04-27)