心电学检查在心脏性猝死预测中的应用价值

杨晴 梁岩

1 心脏性猝死的概况

根据2017 AHA/ACC/HRS共同指南，心脏性猝死(sudden cardiac death，SCD)是指急性症状发作后1 h内、或在无症状后24 h内发生的由心律失常或血流动力学突变引起的死亡[1]。SCD占总心血管事件死亡的50%，其中至少25%心脏事件的首发症状是SCD。据“十五”国家科技攻关计划项目“中国心脏性猝死流行病学调查”资料报告，中国心脏性猝死发生率为0.0418%，若以13亿人口推算，中国每年猝死的总人数约为54.4万[2]。SCD严重威胁人类生命，因此，如何早期发现猝死高危状态的人群，是减少猝死发生的关键。心电学检查具备无创、便捷、可重复性好等特点，且含有较广泛的SCD预警心电现象，因此是检测、发现和随访可疑猝死者的重要方法[3]。本文将就不同的心电学检查方法对预测心脏性猝死的应用价值展开阐述。

2 SCD机制及其预测手段

SCD发生的原因很复杂，从病理生理机制上分析，主要有3种原因，① 心肌易损性：当心肌细胞液周围的离子环境发生变化时，会导致心肌细胞除极、复极产生异常，从而发生心律失常；② 心肌基质异常：由于心肌病、心肌梗死等心脏疾病会破坏金属蛋白酶，影响胶原蛋白的分解和生成，致使心肌基质发生异常；③ 自主神经功能异常：当心肌交感神经及副交感神经紊乱时，会影响心脏功能，严重时会发生SCD现象[4]。经临床上的大量观察和研究证实，SCD的直接原因主要是室性心律失常，其中室性心动过速占75%，心室颤动占8%，缓慢性心律失常占17%[5]。SCD相关疾病还包括冠心病、心肌病、离子通道病、心衰等[6]。此外，SCD与运动员相关，尤其是与男性篮球运动员相关的SCD，其心脏结构可能正常[7]。

目前，常用于检测心脏性猝死的心电学方法主要有常规心电图、24 h动态心电图、运动心电图[8]。其中，检测心肌易损性的方法有QT间期、T波电交替等；检测心肌基质异常的方法有QRS增宽、T波异常、QT间期异常;检测自主神经功能异常的方法有心率变异性、压力反射敏感性等。

3 常规心电图检测方法及作用

临床工作中，QRS波增宽、QTc延长等心电图现象在心血管内科并不少见。从生理机制上，不难理解上述异常心电图与SCD发生的关系，如何做到在不误诊的情况下早期发现高危SCD患者体现了临床医生的经验和知识功底。因此，为更好地让临床医生认识到部分异常心电图现象可以预测SCD的理论，以下将主要从QRS波长、碎裂QRS波、Lambda波及Tp-Te/QT几个方面分别进行说明。

QRS时限增加代表心室内和/或心室间传导延迟，导致左右心室收缩不同步，造成左室射血功能下降[9]。正常QRS时限不超过110 ms。QRS波增宽患者出现SCD的概率是正常QRS波患者的4倍，一项纳入106例心梗患者的研究发现，QRS波越宽，患者预后越不佳；同时心室除极异常多伴随复极异常，一旦复极离散度异常增大，则成为室性心动过速、心室颤动、SCD等多种室性心律失常的发生基质，故QRS波宽可作为SCD事件发生的重要预测指标[10]。

碎裂QRS波的定义为心电图上存在额外的R波(R’)，即RSR’，心电图表现为S波底部顿挫和/或至少连续2个相邻导联存在R/S波伴有切迹，如图1所示，图中*表示RSR’[11]。碎裂QRS波反映心肌瘢痕，显示不均匀传导和延迟激活心肌[12]。碎裂QRS波不仅与心脏事件SCD的发生和全因死亡率升高密切相关，而且与心脏预后不良和心因性死亡率升高关系紧密。Debonnaire等[13]研究发现碎裂QRS波≥3次和QTc间期可以作为独立预测SCD危险因素的指标。但碎裂QRS波不具有特异性，在其他心肌疾病心电图中也可以观察到，如果联合T波电交替和信号平均心电图，碎裂QRS波对SCD的预测将会更有价值[14]。

图1 碎裂QRS波(*为RSR′)

Lambda波是近几年新提出来的一种心电图波, 表现为下壁(Ⅱ、Ⅲ、aVF) 导联出现的ST段下斜型抬高, 后伴随T波倒置，近似于不典型的“墓碑样”的QRS-ST的复合波,形成和希腊字母“λ”相似的特殊形状(图2)[15-16]。Maury等[17]于2013年发现了与Lambda波有关的2个突变位点：D1430N和Q1476X，这2个突变位点会影响心室钠通道的正常表达，从而改变了心肌的正常心电状态，反映在心电图上即出现异常图形。因此，Lambda波的形成可能与SCN5A基因的突变有关。

图2 心电图显示下壁导联出现下斜型的段压低及倒置的波，类似于字母“λ”形态

图3为缺血性巨大倒置T波，该患者为老年男性，因胸痛入院，最终确诊为急性前间壁心梗，此为患者猝死前最近一次心电图，V1～V4导联均见Q波,表明患者胸前导联T波倒置，其中，以V2～V3导联最为显著，其T波深最高达到1.9 mV[18]。心电图出现Lambda波的典型临床特征包括晕厥或猝死，有过恶性心律失常的记录，且多于夜间发生原发性心脏停搏，即从正常的窦性心律到十分短暂的室颤，最后到心脏电活动完全消失，中间没有不规则的电活动。Gussak等[19]也同样发现了Lambda波患者常表现为短暂的心室颤动后出现心脏停搏，故Lambda波对预测SCD的发生有重要的意义。

图3 急性心肌梗死：缺血性巨大倒置T波

Tp-Te间期为T波峰值至T波结束的时间，代表心室肌的相对不应期，其中，T波的峰值被定义为T波偏转的最高振幅点，T波的结束被定义为T波下降的切线与等电位线相交的点[20]。Rautaharju等[21]的一项针对36 299例健康女性的研究明确了Tp-Te间期的正常值范围为(85±11)ms，上限不超过110 ms。Tp-Te/QT为该导联上的Tp-Te间期与相应的QT间期的比值(图4)。Tp-Te间期的延长说明心室肌相对不应期延长，是跨室壁复极离散度增加的表现，意味着更容易产生折返，发生恶性心律失常，从而导致SCD[22]。

Tse等[23]进行的一项涉及155 856例患者(来自33项研究，包括心衰、缺血性心脏病、Brugada综合征、高血压等患病人群)的荟萃分析，随访3～4年，发现Tp-Te间期的延长与SCD风险增加呈正相关(风险增加1.14倍)，同时研究也表明，在普通人群中Tp-Te间期延长也预测了SCD的发生(风险增加1.59倍)。另外，Dinshaw等[24]发现Tp-Te间期以及Tp-Te/QT与肥厚型心肌病室性心律失常相关，并且可以作为ICD植入后预测SCD的标志。

图4 QT/QTc间期和T波峰值至终点间期

4 动态心电图检测方法及作用

基于检测的时限性，常规心电图往往只能捕捉到患者某一时间点的心电活动，这对于长期处于心电监测或者正在运动时的人群并不适用，而猝死的常见原因或诱因就有可能是具有高危因素并患有心脏疾病的重症患者，或者发病与运动有明显关系[25]。所以在动态心电图上早期识别SCD显得尤为重要。本文主要对临床常见的T波电交替、心率变异性作出评述。

T波电交替的本质是复极交替，主要是心肌细胞复极时先出现协调性交替，然后出现不协调性交替,后者可导致心律失常。当心肌缺血缺氧时，心肌动作电位传导速度变慢，加上不应期的不均一性(亦称为心室复极的离散度)，故而出现复极不一致的情况，产生不应期的离散，导致单向阻滞和折返，这就奠定了快速室性心律失常的基础。再灌注时，复极不一致加剧产生T波电交替。也有研究认为交感神经及副交感神经系统对T波电交替的发生可产生重要影响。交感神经活性增强使儿茶酚胺增多，通过瀑布反应引起胞内钙水平变化，使心肌复极不一致增加，从而增加发生心律失常的危险性。β受体阻滞剂通过降低交感神经活性能减少T波电交替的发生，从而减少SCD的发生。在非缺血性心肌病和肥厚型心肌病事件中，T波电交替阴性预测值分别高达94%和90%。虽然T波电交替在急性心肌梗死对SCD的预测价值上尚无一致结论，但对于心梗后期患者来说，T波电交替的出现能提示SCD和恶性心律失常[26]。图5所示为典型“ABABAB”T波电交替心电图，该患者为60岁女性，因呼吸困难入院，既往有前壁心肌梗死史4年。入院心电图显示交替拍打中T波形态的改变,此后即出现药物难以控制的持续性多形性室性心动过速，复律后好转[27]。

5 心律失常对SCD的预测价值

非持续性室性早搏、频发性室性早搏可以作为预测指标，若伴有心梗或左室射血分数明显降低，则预测价值更高[28]。在最新的“心脏猝死1.5级预防”的概念中，如果需要ICD一级预防，患者需具有以下危险因素：非持续性室速、频发室早、射血分数较低、晕厥或先兆晕厥，这类患者心脏猝死的风险非常高。阜外医院张澍教授等推荐这部分患者优先植入ICD[29]。此外，心律失常还可以提示心肌疾病发生SCD的可能性。肥厚型心肌病患者出现严重心律失常，且心率明显升高，则SCD发生的可能性增大[30]。O’Mahony等[31]提出关于肥厚型心肌病患者SCD风险预测模型包含7个预定义的预测因子，即年龄、最大左心室壁厚度、左心房直径、左室流出道变化率、SCD家族史、非持续性室性心动过速和不明原因晕厥，这些因子均与SCD的发生显著相关，其中非持续性室性心动过速被认为是独立的危险因素之一。

图5 患者入院后心电图(第4段为Ⅰ导联放大图，显示ST段形态和振幅的ABABAB重复模式)

6 展望

在人工智能技术飞速发展的今天,合理地结合智能化的监测设备可以及时预测临床上可疑高危SCD患者。比如使用可穿戴设备进行动态心电监测，并将实时的心电数据输入到包含SCD预测因子的模型中，或者在自动除颤仪上加入新型计算机算法，或者直接将可准确识别潜在致命恶性心律失常的除颤仪植入患者体内，可真正实现SCD的提前预测，并使患者获得及时救治[32]。

7 总结

SCD严重威胁人类生命，因其发生速度快、致死率高、抢救后预后不佳等特点，在临床上被认为是“绝命杀手”[33]。鉴于SCD的特殊性，研究出可预测SCD的方法迫在眉睫。本文通过对比国内外最新预测SCD的方法或模型，阐述了SCD发生之前可能在常规心电图、24 h动态心电图、运动心电图以及计算机化心电图上出现的类型，分别从理论数据和临床实际考虑各方法的可行性。本文的局限性在于：① SCD发生的病因众多，本文所包含的心电学方法不能完全涵盖所有病因方面的预测，如罕见的心脏事件的发生导致的SCD等，并且心电学预测SCD的特异性可能会因为其他原因出现的与心电学预警SCD标识相同而受到影响，此时需要临床医生结合患者的实际情况和其他辅助手段作出判断；② 本文基于心电学知识对SCD预测进行阐述，但部分SCD患者可能不会出现心电学方面的改变，表现出正常的心电图，此时本文的各种方法均不适用；③ 由于心电学设备的技术和特殊环境要求，本文主要针对已经在医院就诊或治疗的有SCD发病风险的患者，采用心电学预测SCD的发生，而对在家或者社会环境下发生的SCD不能做到预测评估。

综上，SCD作为所有心血管死亡事件的“最大股东”，让我们更加急切地想提前预测SCD的发生，尽量减少因SCD导致的死亡。日益成熟的心电学方法可以辅助临床医生更及时有效地检测、发现可疑高危状态人群的SCD。