评价心脏自主神经功能的常用指标及研究进展

冯霞，李航

（重庆市中医院，重庆 400021）

·专论·

评价心脏自主神经功能的常用指标及研究进展

冯霞，李航

（重庆市中医院，重庆 400021）

目的介绍目前常用评价心脏自主神经功能的指标及研究进展。方法整理近年公开发表的期刊、书籍、硕士论文等，分别就心率变异性、窦性心率震荡、心率减速率及连续心率减速力指标的测量方法、参考标准及其临床应用等方面进行综述。结果与结论在窦性节律的前提条件下，上述指标对于评价心脏自主神经功能有积极作用。

心率变异性；窦性心率震荡；心率减速力；连续心率减速力

窦性心率的快慢受多种因素影响，由自主神经及其介导的各种生理反射性调节，该调节被形象地称为心率调节的“最后公路”[1]，因此，窦性心率的快慢很大程度上是自主神经直接与反射性两种调节的结果。研究表明，自主神经功能降低可作为心肌梗死、慢性心力衰竭、不稳定型心绞痛、高血压等心血管疾病及糖尿病等其他疾病的不良预后因素。目前，常用评价心脏自主神经功能的指标包括心率变异性、窦性心率震荡(heart rate turbulence，HRT)、心率减速力（deceleration capacity of rate，DC）及连续心率减速力（heart rate deceleration runs，DRs）等。现就相关指标研究进展综述如下。

1 心率变异性

心率变异性(heart rate variability，HRV)是指逐次窦性心搏RR间期之间的差异[2]。HRV信号中隐含了有关心血管调节的大量信息，其中最主要的是自主神经系统对心率的调控作用，同时受呼吸、血压、温度和肾素－血管紧张素系统等多种因素影响[3]。分析方法主要包括时域分析、频域分析或频谱分析、几何分析和非线性分析。另外，压力反射敏感性[4]和心率紊乱度也可作为HRV的分析方法[5]，其中时域分析法和频域分析法临床应用较广泛。

HRV的时域分析是指一段时期内相邻正常RR间期的变异性，据此可以用各种统计方法得出一系列时域统计指标。时域分析包括正常RR间期标准差（SDNN），5 min均值标准差（SDANN），SDANN的平均值（ASDNN or SDNN index)，NN50，pNN50，rMSSD，NN50。频域分析多作短程研究，通常取5 min心电图记录分析，对心电信号作快速傅里叶转换或自回归分析技术处理可得到频谱图，分为高频功率（0.15～0.40 Hz）和低频功率（0.04～0.15 Hz）[5]。高频功率反应迷走神经调节功能，与呼吸性窦性心律不齐有关，高频功率的峰值随着呼吸频率的改变而变化，峰值幅度受呼吸影响[6]。低频功率与压力反射调节有关，反映交感和副交感神经系统对窦房结的复合调节作用[7]。此外，HRV也可作24 h频域分析，所得频谱图可分为总功率（0～0.40 Hz）、超低频功率(≤0.003 3 Hz)、极低频功率（0.003 3～0.04 Hz）、低频功率（0.04～0.15 Hz）、高频功率（0.15～0.40 Hz）[8]。因此，24 h频谱分析方法比5 min频域分析方法更有预测价值，且超低频和极低频功率在心血管疾病预后方面更具预测价值。极低频功率与体温调节、外周血管舒缩及肾素－血管紧张素系统活动有关，超低频功率可反映人的昼夜周期调节及神经内分泌节律[5]。另外，还包括几何分析指标及非线性分析指标，主要用于解决HRV分析过程中遇到的异位搏动、逸搏及人为影响等干扰因素，以及定量反应RR时间间隔的结构性和复杂性[9]。

既往有大量研究证实，HRV分析对预测心肌梗死后的风险有应用价值，但某些时域指标和频域指标所代表的生理意义尚不明确，且随着β－受体阻滞剂的广泛应用，减弱了HRV的预后价值。此外，糖尿病、高血压等疾病可影响HRV，会减弱HRV的预测价值[10]。

2 窦性心率震荡

1999年，Schmidt等[11]首次在Lancet上发表了有关HRT现象的论文。心率震荡是指在伴有代偿间期的室早后出现心率先加速后减速的现象[12]，具有双相涨落式变化。其具有操作简单、无创，指标稳定、可靠等优点[13]，有广阔的临床应用前景。在24 h动态心电图记录中，选取窦性节律并有单个室早的记录，测量室早前后RR间期值（RRI）的变化并分析[14]。在HRT中最主要的2个指标为震荡起始（turbulence onset，TO）和震荡斜率（turbulence slope，TS）[14]。震荡起始（TO）是指室早后的窦性心率出现加速，首先计算室早后与室早前2个窦性RR间期的均值，两者的差除以室早前窦性RR间期均值。TO＜0，表示室早后初始窦性心律加速；TO≥0，表示室早后初始窦性心律减速[15]。震荡斜率（TS）为定量分析，室早后窦性心率加速后是否存在减速现象，首先计算室早后前20个窦性RR间期值，根据测得数值绘制分布图（以RR间期值为纵坐标，以RR间期序号为横坐标），在图中找出任意连续5个窦性心率的RR间期值并作出回归线，正向最大斜率即为震荡斜率。以2.5 ms／RR间期为判定标准，TS＞2.5 ms／RR间期，表示窦性心率加速后存在减速现象；TS＜2.5 ms／RR间期，表示窦性心率加速后不存在减速现象[15]。Bauer等[16]研究指出，动态心率震荡（turbulence dynamicity，TD）为心血管疾病预后中死亡率的最强预测因素，其次为TS。该研究同时指出只有TD和既往心肌梗死病史为心源性猝死的独立预测因素。

HRT中除上述指标外还包括：1）TD，指震荡斜率与心率的比值（TS／HR），反映HRT与室早出现之前心率之间的关系。2）震荡频率下降（turbulence frequency decrease，TFD）[17]，该指标反映心率震荡频域变化，是把代偿间期后的RR值代入正弦曲线波的公式计算获得，这些RR值的频谱按正弦曲线波的方式随时间的延长逐渐降低。3）震荡斜率的起始时间（turbulence timing，TT）[18]，指震荡斜率所在的5个连续RR间期的第1个搏动的序号，在此点时心率震荡最激烈。4）震荡跳跃（turbulence jump，TJ）[19]，指相邻RR间期相差最大值（ms），在此处RR间期发生了跳跃。5）震荡斜率相关系数（correlation coefficient of TS，CCTS）[20]，指震荡斜率最大的5个RR间期回归曲线的相关系数[15]。目前，新指标的临床应用还缺乏大规模的临床试验结果，临床意义还未确定，需要进一步加以证实。

HRT最早应用于心肌梗死后患者长期死亡率的预测。研究表明，HRT是评价冠心病患者的自主神经调节功能的重要新技术，对其预后的危险分层有重要意义，而且作为独立预测指标，不受心功能、β－受体阻滞剂及室早次数的影响[21]。研究提示，HRT还对心力衰竭、扩张型心肌病、原发性高血压，以及非心血管疾病如糖尿病、甲状腺功能亢进症等疾病的高危患者也有一定预测价值[22]。但HRT尚存在一定局限性：影响因素众多，包括性别、年龄、基础心率、代偿间期、联律间期、HRT昼夜变化节律、室性早搏的病因等[22]；HRT并不总是可测量的，如果无室早或虽有室早但伴有心房颤动不会检测出HRT，而室早后如果没有连续20个窦性心搏，也不会检测出，故在临床应用中存在一定局限性[15]。

3 心率减速力及连续心率减速力

DC和DRs是能单独定量测定体内迷走神经功能的指标，由学者于2006年和2012年提出[23－24]。目前研究认为，猝死的发生与迷走神经调节作用的下降密切相关，而非既往普遍认为的由交感神经的兴奋性增高引起。HRV与HRT均是对交感神经与迷走神经综合作用的评价，其对心肌梗死预警所提供的危险分层必然存在很大的局限性。而DC及DRs则是单独定量评价迷走神经功能的指标，能更准确地对心肌梗死后患者进行危险分层[25]。

患者只需行动态心电图检测即可通过计算机自动分析测得DC和DRs，Holter记录的心电信息中，相邻2个心动周期，若后1个周期较前1个周期延长，则认为发生了心率减速，即迷走神经对心率起到了负性调节的作用[25]。DC的检测就是通过位相整序信号平均技术（PRSA）对这些调节痕迹进行提取与检测。Bauer等[23]根据DC值将患者进行危险分层：DC值＜2.5 ms，属高危组，这类患者迷走神经张力过于低下，需密切关注并采取相应的临床预防措施；2.6 ms＜DC＜4.5 ms，属中危组，提示患者迷走神经张力较低；DC＞4.5 ms，属低危组，此类患者迷走神经功能较好。DRs是指Holter记录的心电信息中，出现连续RR间期逐渐延长的现象，意义在于迷走神经对窦性心率短时间内负性频率的调节结果[26]。连续1～10个心动周期存在心率减速时分别记录为DR1～DR10，即发生1个心动周期减速记录为DR1，连续2个心动周期减速记录为DR2，以此类推直至DR10。DRs的结果用相对值来表示，试验证明，DR2，DR4，DR8有独立预警死亡风险的能力，以DR4相对值为主要参考，DR4相对值低的患者为高危。DR4相对值正常情况下，DR2，DR8相对值若正常则为低危，低于正常则为中危，即为CART导出的二元决策[24]。

目前，临床多应用左心室射血分数、HRV，HRT、压力感受器敏感性等指标对心肌梗死后患者进行危险分层。既往的研究表明，左心室射血分数的受损程度被广泛地用于预测死亡的风险[27]。近年来，许多急性心肌梗死患者经过血运重建后，左室射血分数已不能作为独立的风险预测指标。HRV在临床应用上也有一定限制。HRV的某些时域指标和频域指标所代表的生理意义尚不明确；随着β－受体阻滞剂的广泛应用，HRV的指标所代表的预后信息被弱化。此外，糖尿病、高血压等疾病均可影响HRV，这也减弱了其预测精度[10]。HRT的2个参数震荡初始和震荡斜率对心肌梗死患者的预测作用稳定，震荡斜率预测能力较震荡初始更强，但原因尚不明确。由于HRT的检测必须为窦性心律并有单发的室早存在，很大程度上限制了其应用。目前，大多数反映自主神经功能指标检测的是交感神经和迷走神经的混合作用，存在一定的局限性。DC和DRs技术是定量评估患者迷走神经功能的新技术，且两者能互补。DC与DRs有双向预警功能，不但能识别高危患者，也能确定不必要进行严格远期干预的低风险患者，进而减少在疾病监控和预防方面的投入[25]。

综上所述，目前评价自主神经功能的常见指标均存在一定的局限性，其测定均是基于受检者为窦性节律的前提条件下，对于房颤及存在明显心律失常的患者尚无可应用的评价指标，此类患者迷走神经功能仍有待进一步研究。

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Commonly Used Evaluation Index and Research Progress of Cardiac Autonomic Nerve Function

Feng Xia,Li Hang

(Chongqing Hospital of Traditional Chinese Medicine,Chongqing,China400021)

ObjectiveTointroducetheevaluationindexcommonlyusedforcardiacautonomicnervefunctionanditsresearch progress.M ethodsPapers,books and master′s thesis,etc.,which had been published in recent years were sorted.The methods of measurement,reference standard and clinical application of heart rate variability,sinus heart rate shock,heart rate deceleration rate and continuous heart rate deceleration force were reviewed respectively.Results and ConclusionOn the premise of sinus rhythm,the above indicators for evaluation of cardiac autonomic nerve function have a positive effect.

heart rate variability;heart rate turbulence;deceleration capacity of rate;heart rate deceleration force

R540

A

1006－4931(2017)02－0001－04

10.3969／j.issn.1006－4931.2017.02.001

2016－10－18；

2016－11－04)

重庆市卫生计生委中医药科技专项[zy201402049]。

冯霞（1975－），女，硕士研究生，副主任医师，研究方向为冠心病的诊断及治疗，（电子信箱）1131576079＠qq.com。

李航，副主任医师，研究方向为急诊医学，（电话）023－67063908（电子信箱）871730658＠qq.com。