T波电交替研究的新进展

李丹 彭华云 张萍

T波电交替(T wave alternation,TWA)是一种心脏电生理的异常表现，是指在窦性心律整齐的情况下，体表心电图上同一导联T波形态、振幅、极性出现逐搏交替变化。TWA在心电图上分为两种类型：一是单向性，T波振幅交替变化；另一种是双向性，即T波在等电位线上下震荡。TWA提示心肌电活动的不稳定性和快速性室性心律失常的易患性，与冠心病、心肌梗死、扩张型心肌病、长QT间期综合征等疾病密切相关[1-2]。目前TWA已成为临床医师识别恶性心律失常及猝死高危患者的一个重要而且非常直观的指征。

1 T波电交替的研究历史

1909年Herring首先在动物实验中发现电交替现象。1948年，Kalter和Schwartzhl总结分析了6059份心电图,其中只有5份心电图能观察到显性T波电交替, 其发生率极低，并首次提出TWA与恶性心律失常和猝死的相关性[3]。TWA检测技术应用于临床已有10余年。

1988年，Smith等[4]进行的27次重复动物实验表明，TWA是实验性心肌缺血动物发生室速、室颤的标志。随后对19例病例的研究显示，TWA与心脏电生理检查诱发的室性心动过速具有明显的一致性，表明TWA在评定恶性心律失常及心脏性猝死危险性方面具有与有创性电生理检查同等的预测价值。2002年Verrier等[5]提出移动平均修正(modified moving average,MMA)算法，使用该法能得出具有临床意义的TWA值，并且测试过程中不需要心率稳定或升高到一个目标值，这为进一步研究TWA的临床价值开辟了更为广阔的前景。

2 T波电交替的诊断标准

TWA诊断标准至今尚未统一。目前，较为通用的TWA阳性诊断标准是运动负荷试验中，心率<110 次/min时,T波交替振幅达到1.9 μV且持续1 min以上,交替率约3%[6]。芬兰坦佩雷大学在2008年进行的运动试验中提出, 心率达到105 次/min，T波交替振幅>1.9 μV，则为阳性；未达到以上标准，则为阴性[7]。 GE公司2007年推出的TWA内科医生推荐指南中提到TWA量级反映了连续的心电不稳定性,TWA量级越大,表示风险越高。如果通过MMA算法分析测定的TWA≥46 μV,则说明患者出现心脏性猝死的风险显著升高[8]。所以从本质上来说，TWA检测既是定量评估，也是一种定性检测。

3 T波电交替的机制

3.1 T波电交替的细胞电生理机制

体表心电图上TWA表现为心肌细胞水平上动作电位时程(action potential duration,APD)的逐搏交替。目前比较认可的两大学说是APD整复学说和钙循环学说。

3.1.1 动作电位时程的整复学说

TWA的动态不稳定的变化可以引起心肌细胞膜电压的改变，这与APD和前一次心搏的舒张间期有关。在心率不变的情况下, 如果一次心搏表现为APD延长, 其后必然跟随一个较短的舒张间期。根据整复理论推算, 随后APD又会缩短, 从而引起舒张间期的延长，表现为长-短-长APD循环。APD斜率>1时，心肌细胞复极交替发生，复极不协调就形成了心电图上的TWA现象。有研究发现，联合应用索他洛尔和普鲁卡因胺使APD斜率变得更为平滑，对降低心肌细胞间折返具有明显的协同作用, 从而有效控制房颤发生的心室率[9-10]。

3.1.2 钙离子循环

细胞内钙离子循环是心肌细胞交替复极的重要基础。Shimizu等[11]的实验表明，TWA的维持依赖于细胞内的Ca2+浓度，细胞内Ca2+浓度下降后TWA可被抑制。因此，在正常条件下，存在于内质网上的RyR受体释放的Ca2+与SERCA2a的再摄取达成一种动态的平衡。当心肌的这种平衡能力受损时，例如心率增快时, 舒张期相对缩短, 钙离子循环过程受到影响，不能充分、有效地完成自身循环，使得心肌电活动受到影响，使复极过程不能协调进行就可能发生TWA[12]。

3.2 其他生理因素

已有研究显示[13]，多种生理因素如心率增快、冠状动脉闭塞、再灌注和交感神经刺激可以增加TWA发生的可能性和快速性室性心律失常的易患性。相反，迷走神经刺激、β-肾上腺素受体阻滞、交感神经退化和脊髓刺激可减少快速性室性心律失常的易患性并可显著降低TWA的振幅。已有研究证明在麻醉犬心肌缺血期间，可通过刺激左侧星状神经节诱导TWA振幅的增加，并可通过手术切断两个神经节而得以改善。在清醒的动物中，引发类似愤怒的状态会显著增加TWA振幅，并且这种作用可以通过静脉内注射β-肾上腺素而减轻[14-15]。

4 T波电交替的临床应用

TWA用于预测恶性心律失常及心脏性猝死已在临床得到普遍应用，但其在动态心电图、儿童心律失常、植入型心脏复律除颤器(implantable cardioverter-defibrilator，ICD)的治疗指征等方面的评估价值还没有被广泛认知。

4.1 动态心电图的评估

TWA检测最先运用于运动平板试验，后有研究表明[16]约有15%的人在夜间发生心脏性猝死的风险性更高并同时伴随着夜间呼吸紊乱，尤其是心脏衰竭的晚期患者和特殊的离子通道性疾病患者。所以，动态心电图常作为监测患者夜间呼吸、心率水平的检测手段。Stein等[17]开展的依普利酮在治疗急性心肌梗死后心力衰竭患者的功效和存活率(EPHESUS)的研究中，证实了动态心电图检查TWA临界值为46 μV的独立预测猝死风险的价值，还用Cox回归分析法确定了这一检测结果可有效区分左心功能不全的心力衰竭患者发生猝死和存活的可能。Sakaki等[18]有关以MMA算法为基础的动态心电图的首篇前瞻性全队列研究表明，TWA是预测患者发生心脏性猝死风险的有效指标。

4.2 儿童心律失常

近几年来，儿童室性心律失常引起心脏性猝死的病例逐渐受到重视。而有关TWA与儿童心律失常相关性的研究和文献还相对较少。李筠等[19]探讨了TWA在预测法洛四联症(TOF)术后室性心律失常的价值，研究结果显示TOF术后患儿发生持续TWA的发生率明显高于正常对照儿童，并且出现持续TWA的患儿在运动过程中室性心律失常的发生率明显高于无持续TWA患儿。张海燕等[20]探讨了儿童室性早搏与TWA的关系，结果显示运动试验阴性组出现持续TWA的发生率明显高于正常对照组；运动试验阳性组出现持续TWA的发生率又明显高于运动试验阴性组。因此TWA与儿童心律失常的发生存在着密切联系，但具体机制还有待研究。

4.3 植入型心脏复律除颤器的治疗指征

ICD常用于恶性心律失常患者的治疗。当前，ICD治疗的适应证是左心室射血分数<35%，但这一指标具有争议。已有研究显示，7599例有症状的心衰患者中，大约有44%的患者左心室射血分数<35%，据此推测，美国大约有520万心衰病例，其中至少有200万患者具有ICD治疗指征。但是实际上每年美国只有约10万人得到ICD治疗，这表明医生或者患者可能对接受ICD治疗方面都有犹豫。TWA检测作为评估心脏性猝死风险的准确的无创手段可能有助于确定哪些患者最有可能从ICD治疗中获益。另外，在一项多中心前瞻性试验中[21]，入选者都进行了电生理检查和TWA检测，任何一项测试阳性者均植入ICD，随访1年结束时，TWA的阳性预测值和阴性预测值与电生理检查具有可比性。所以该试验证实TWA检测与电生理检查一样具有筛选ICD植入者的功能，是预测心律失常的独立因子。

5 结论

TWA应用于临床已经有十余年，临床医师已经充分认识到TWA在识别恶性心律失常及猝死高危患者方面的重要作用。但TWA检测的阳性标准至今还没有统一，并且TWA的研究更多集中在心脏性猝死风险的分层方面，而在动态心电图的评估、儿童心律失常和ICD的治疗指征方面仍待进一步更深入的研究。相信随着检测技术的不断进步，TWA检测能更好地服务于临床。