QT离散度的电生理基础和临床研究进展
2019-02-19李瑞冯燕娴
李瑞 冯燕娴
近年来,室性心律失常和心脏猝死的非侵入性预测指标一直是临床研究的热点。其中,体表心电图QT间期延长是心室肌复极化异常的一个简单而重要的指标,已得到认可;另一个指标QT离散度(QT dispersion,QTd),即12导联体表心电图中最长QT间期与最短QT间期的差值,亦备受重视。在临床研究中QTd有3种表达方式:(1)心率校正的QTd:QTc 离散度(QTcd)=QTcmax-QTcmin;(2)导联校正 QTd:QTa离散度(QTad)=(QTmax-QTmin)/测量导联数;(3)按周期长度评分的 QTd:QTdR=(QTd/R-R间期)×100。QTd反映了心室肌复极的不均一性,最大QT值存在于病变区域,该区域的复极化不均匀极易产生多数折返激动,代表了心室的电不稳定性,是预测室性心动过速、心室颤动等恶性心律失常重要的间接指标。自这个概念提出后,有关QTd的研究越来越多,涉及的领域也越发广泛。本文就QTd产生的电生理基础及临床应用研究进展作一简要综述。
1 QTd的电生理基础
QTd的最初概念即QTd反映了心室复极的不均一性是基本合理的逻辑,与心律失常的关系也已被反复证实。目前应用的心内膜或心外膜单相动作电位(monophasic action potential,MAP),可精确反映局部心室的激动和复极化过程,是实验和临床直接测量局部心肌兴奋时间和动作电位间期的金标准。MAP技术对T波环形态的直接记录可解释MAP记录值与QTd的间接联系。上世纪70年代以来,多项的实验研究和临床观察验证了心室肌恢复时间是离散的,利用MAP技术直接测量了心室肌恢复时间的离散度和体表心电图QTd,他们发现直接测量的心室肌复极离散度与从体表心电图测量的标准QTd呈高度正相关。
反对这一观点的激烈争论起源于心电导联投射理论。认为QTd是由于心室除极和复极过程形成的心电向量环在各导联上的投影不同所致,而不是心室肌复极的区域性异质性造成的。研究人员从12导联心电图中推导出3个正交导联,从正交导联中再次重建12导联心电图,结果发现原始的与重建后的12导联QTd数据非常接近[(41±18)ms vs(40±20)ms,P>0.05];另外在重建后的 V1和 V6上,发现QTd与T波的振幅呈弱正相关(V1:r=0.303,P=0.001;V6:r=0.253,P=0.005)。说明胸 导联中的QTd可能仅仅是由于心脏向量在胸导联上投射的差异所致,而不是由于局部电生理的不稳定[1]。Kors等[2]认为QT间期导联间的变异是空间T环向不同心电图导联投影的结果,他们发现QTd与患者复极波T环的宽窄有关系,窄T环者QTd(54.2±27.1)ms与宽T环者QTd(69.5±33.5)ms的差异有统计学意义(P<0.01)。
2 QTd的临床研究现状
2.1 QTd在心血管领域的研究 自QTd概念提出以来,有关QTd的临床研究成为一大热点。作为一个反映心脏电生理状态的无创测量方法,它对预测严重的室性心律失常、评价抗心律失常药物的疗效、预测抗心律失常药物的致心律失常作用、评价心功能和溶栓效果等均有一定的临床应用价值,是冠心病患者缺血性心脏事件和猝死的独立危险因子。
研究表明QTd与急性ST段抬高型心肌梗死患者的心肌活力有关,有效的再灌注治疗,包括经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous transluminal coronary intervention,PCI)和溶栓治疗能够减小 QTd。对有PCI指征的急性ST段抬高型心肌梗死患者进行的临床试验显示,QTd可以作为再灌注损伤的独立预测指标,且急性早期PCI能够有效减小QTd,提示QTd可以作为成功再灌注的一个指标[3]。Bingul等[4]探讨了常规心电图参数与冠状动脉病变及病变严重程度之间的关系,发现QTd与冠心病严重程度的评价指标Gensini评分呈正相关(r=0.421,P<0.01),提示QTd可以作为冠状动脉病变的一个预测指标,更是冠状动脉狭窄程度是否>50%的一个区分指标(P<0.01)。研究表明,QTd与心肌梗死后室性心律失常有关,是心肌梗死患者心脏性猝死的一个独立的预测因子,且QTd的延长与心肌梗死后心肌纤维化的严重程度有关,并指出可能与血管紧张素转化酶的基因多态性有关[5]。
QTd对高血压病、肥厚型心肌病、扩张型心肌病、充血性心力衰竭等疾病的诊断、预后及药物疗效评价也有一定的价值。心肌纤维化及心肌结构性改变等均会引起心肌局部代谢及电紊乱,使心肌复极不稳定,从而引起QTd的改变。Guo等[6]将240例纽约心功能分级为Ⅲ~Ⅳ级且左心室射血分数<40%的患者分为扩张型心肌病及缺血性心脏病两组,各120例,经过1年的药物治疗后,两组患者QTd均有所减低,尤其是在缺血性心脏病组,且QTd与心功能分级呈正相关,提示QTd可以作为评价缺血性心脏病心功能的一个指标。一项评价尼可地尔对稳定型心绞痛患者PCI术后QTd影响的研究显示,PCI术后患者的QTd较术前降低;且与对照组相比,术后口服尼可地尔可进一步降低QTd;尼可地尔可以改善心肌微血供、减少冠状动脉造影术对血管的损害和心律失常的发生等[7]。大量研究结果证实了QTd反映心室肌复极不同步这一论点,并指出QTd是评估心律失常风险和抗心律失常药物疗效的一个非常有用的指标;同时QTd对高血压病、心肌病、充血性心力衰竭等心血管疾病伴室性心律失常的预后及药物疗效判断有一定的预测价值。
2.2 QTd在糖尿病中的应用 糖尿病不仅是心血管疾病的危险因素,其并发症更是涉及广泛,所以如何正确及早期评估糖尿病患者并发症的风险已成为临床研究中的热点。QTd是2型糖尿病患者心源性死亡的独立预测因素。一项对2型糖尿病患者的追踪研究发现,QTd异常增高组(QTd>80ms)患者的收缩压或舒张压、血肌酐及纤维蛋白原水平均高于QTd未增高组,QTd增高组的心血管死亡风险比是 1.26(95%CI:1.02~1.55)[8]。多元回归分析表明高血压、糖尿病性心血管并发症及左心室肥厚和传导干扰的心电图异常与糖尿病患者QTd增加有关[9]。Takebayashi等[10]对2型糖尿病患者自主神经功能与QTd之间的研究发现,反映心脏副交感神经功能的高频功率(心率变异性功率分析指标)的对数与QTd显著相关。反映交感神经功能的低频功率的对数与QTd无显著相关性,表明QTd与心脏自主神经病变(相对副交感神经病变)相关,提示心室肌复极不均一可能是心脏自主神经支配失衡所致。总之QTd在糖尿病中的应用是广泛的,可用于评估疾病的严重程度、疾病进展和治疗效果,以及预测心源性或非心源性死亡等。
2.3 QTd在消化系统疾病中的应用 肝硬化患者常会发生一些心血管系统的异常,比如肝硬化性心脏病、电生理异常等。Zamirian等[11]以249例终末期肝硬化患者为研究对象,对比了肝移植前及移植后3个月时的QTd,发现移植后较移植前的QTd明显降低[(30±20)ms vs(30±10)ms,P<0.01)],绝大部分患者移植后的QT间期也恢复正常范围,说明肝移植逆转了肝硬化患者的心肌电生理变化,QTd可以作为肝硬化患者预后不良或发生室性心律失常的一个预测指标。另一项研究结果与此一致,并发现QTd与Child Pugh评分(对肝硬化患者的肝脏储备功能进行量化评估的分级标准)呈负相关(r=-0.549,P=0.008)[12]。有学者对急性胰腺炎患者发作期间及缓解后的QTd进行比较发现,急性发作期QTd增高(P<0.01),缓解后QTd即恢复正常,结论是不建议把QTd作为急性胰腺炎患者发生室性心律失常的预测指标[13]。这也说明QTd可以作为某些疾病发展和转归过程的一个无创性监测指标,打破了以往QTd仅作为心电生理指标的局限,为QTd的临床应用开拓了更广的思路。
2.4 QTd在泌尿系统疾病中的应用 目前QTd主要在终末期肾病中研究较多。尽管近年来对晚期肾功能衰竭患者心血管疾病的认识日益深刻,但透析患者的心血管疾病发病和死亡仍然非常普遍。肾衰竭患者死亡原因中心血管疾病死亡率为40%,其中约60%的血液透析患者发生心源性猝死[14]。有报道显示QTd增加的血液透析患者出现恶性室性心律失常风险增加,可能是发生心肌缺血或者心肌纤维化伴钙沉积所致[15]。另一项研究显示,QTd在血液透析过程中显著增加[(31.33±10.08)ms vs(51.33±14.56)ms,P<0.05],且发生室性期前收缩的概率也较高,但在血液透析过滤过程中没有这些变化,相比而言,血液透析过滤法能降低透析过程中发生室性心律失常的概率[16]。Yilmaz等[17]研究发现,QTd可以作为评估终末期肾病患者肾移植术后发生心房颤动及室性心律失常的风险。由此可见,QTd不仅可预测肾衰竭患者的心血管疾病死亡率,还可对其治疗方法的优劣进行评估,为患者提供更优的治疗方案。
2.5 QTd在神经精神系统疾病中的应用 从生理学角度看,心肌细胞受神经体液调节,甚至会受精神情绪的影响。自主神经系统失调被认为是将抑郁与心血管事件联系起来的机制之一,QTd与自主神经系统不平衡有关。那么,QTd是否可以作为一个探测器,应用于神经精神领域呢?Tolentino等[18]研究发现,抑郁女性较非抑郁女性的QTd明显增加,轻度和中度抑郁症患者的抑郁程度与心脏自主调节呈正相关。一项分析显示,临床诊断身体健康的高焦虑患者QTd增高,提示高焦虑状态的人更倾向于发生心律失常[19]。Rahar等[20]探讨了脑卒中患者发病24h内的QTd和QTcd是否与脑卒中的类型及预后有关,结果发现,出现急性神经事件的患者QTd和QTcd的增加与高死亡率和出院时的预后不佳有关。如果离散度值非常高,可以预测出血性脑卒中。另外,有学者发现QTd在脊髓损伤患者中也升高,说明QTd可以作为一个心电参数预测脊髓损伤后心律失常的发生风险[21]。QTd也可用来评价抗精神病药物对心脏的影响。其中一项研究结果显示使用抗精神病药物组的QTd高于未使用组(P<0.01),回归分析模型显示使用的抗精神病药物数量与QTd呈正相关(r=0.341,P<0.01)[22],说明了抗精神病药物对心脏是有影响的。
2.6 QTd在妇产科疾病中的应用 妇产科领域有许多疾病与心血管疾病相关联,如妊娠期高血压、恶性肿瘤所致的心血管风险以及孕期易诱发心力衰竭的3个高危时期等,都与心血管事件息息相关。多囊卵巢综合征是妇科常见病,可并发冠心病、高血压、糖尿病等。Akdag等[23]研究发现,多囊卵巢患者的QTd高于健康对照组[(49.5±14.1)ms vs(37.9±12.6)ms,P<0.01)],且血清睾酮和雌二醇水平与QTd相关。越来越多的证据表明子痫前期是未来心血管事件的危险因素,子痫前期对心室复极有显著影响。这种改变在一定程度上可以解释有子痫前期病史的女性心血管风险增加的原因。研究发现QTd在子痫前期患者中显著增高,这一重要的联系可以用于筛查子痫前期患者的心血管风险,以便及时给予生活方式调整或药物干预,并跟踪和管理有妊娠期高血压病史的妇女[24]。Dincgez等[25]关于妊娠期高血压的最新研究与此结果一致,提示QTd可以作为妊娠期妇女未来心血管事件风险的一个随访指标。
2.7 其他 据报道,在HIV感染者中,QT延长的患病率很高。Wongcharoen等[26]评估接受抗逆转录病毒联合治疗的HIV感染患者的QTd,发现HIV感染者QTd增高,抗逆转录病毒药物治疗并未减小QTd,CD4T淋巴细胞计数较低(<350个/mm3)者往往有更大的QTd。阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleepapnea,OSA)可能导致心律失常、心肌梗死、心力衰竭、全身性及肺动脉高压等心血管并发症。Bilal等[27]研究发现OSA患者QTd较正常人增高,鼻腔持续气道正压治疗可以显著降低QTd,从而降低OSA患者发生心律失常和心血管疾病的风险。
3 总结
QTd作为一项廉价的无创性的心脏电生理指标,其应用不仅在于预测室性心律失常和心源性猝死,以及评估抗心律失常药物的疗效和不良作用;大量的研究表明QTd的应用是多领域、多方向、多价值的;但QTd的测量方法、电生理机制目前尚存争议,以致尚无临床指南推荐;当然这些反对观点也具其有效性和合理性,但基于广泛的临床研究结果,QTd的临床应用价值不容忽视,所以仍需大量更深入、更具针对性的研究解决现存问题,彻底揭开QTd神秘的面纱。