蛛网膜下腔出血相关神经源性心肌顿抑的特点及研究进展
2021-01-02贾益仑邱原刚
贾益仑 邱原刚
蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)诱发的神经源性心肌顿抑(neurogenic stunned myocardium,NSM)是应激性心肌病(stress cardiomyopathy,SCM)的一种形式,也称Takotsubo心肌病、破碎性心脏综合征或短暂性心尖气球综合征等,是急性脑损伤后儿茶酚胺类物质大量释放介导的心肌细胞损伤和左心室短暂并可逆的节段性运动异常[1]。自Byer等[2]于1947年首次阐明急性SAH与心脏损伤以及功能障碍之间的关系以来,大量研究表明SAH可引起心脏损害,包括与缺血性心肌病类似的心电图ST-T波改变、Q或QS波异常、倒置T波,肌钙蛋白水平升高,室壁运动障碍;NSM特有的心电图变化,如QTc间期延长、QTc离散度增大、Tp-Te间期延长及J波的出现。这些指标异常与患者院内死亡、神经系统功能恶化、心血管不良事件等有密切关系。加强对这些指标的认识有利于SAH的早期治疗,识别高风险患者。现对NSM的特点及其研究进展作一综述。
1 SAH与急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)的鉴别及意义
SAH导致的NSM心电图可出现与ACS类似的表现,包括ST段抬高或压低及异常的T波形态,心肌酶尤其是肌钙蛋白水平升高,超声心动图表现为左心室功能不全(左心室射血分数降低)和室壁运动异常[3]。但冠状动脉未显示任何闭塞或明显狭窄的迹象,在心肌收缩功能障碍或异常的区域仍显示出正常的血流灌注。与ACS相比,NSM导致的左心室功能障碍发生较晚,主要在48 h内发生,在几天内发展,在发病后1周内达到高峰,并随着神经功能的改善在2~4周内消失[4]。
SAH是导致院外心脏停搏的常见神经系统疾病。可表现为肌钙蛋白水平升高和节段性左心室功能障碍,再加上典型的心电图变化,这些非特异性的表现容易误诊为ACS。但是对于SAH,抗血小板和抗凝是绝对禁忌证,进一步溶栓或经皮冠状动脉介入治疗不仅会延迟确诊的时间,还会造成致命的后果。因此,对于有ACS表现的意识丧失患者,鉴别诊断至关重要,除了立即进行颅脑CT检查外,连续心电图监测也能提供有价值的信息。
2 肌钙蛋白I(troponinI,cTnI)水平在预测神经系统损伤程度的价值
在ACS患者的心肌损伤指标中,cTnI反映心肌坏死程度的灵敏度最高,cTnI升高程度与死亡率呈正相关[5]。在SAH患者中,cTnI水平升高是NSM的征兆,也是心肌功能障碍的敏感标志物[6]。Batal等[7]指出cTnI水平与Hunt-Hess评分(其广泛用于评估神经系统损伤的严重程度)呈正相关,cTnI水平峰值与死亡或严重残疾的风险增加独立相关。
SAH患者血cTnI只要有升高,即使<0.5 g/L,也与SAH后低血压、肺水肿和弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC) 的风险增加相关[8]。SAH患者cTnI水平升高的总体幅度较ACS患者要低得多。在NSM患者中,即使观察到明显的室壁异常收缩,cTnI水平大多只是中等幅度升高。相反,ACS后18~24 h测得的cTnI水平通常高达参考上限的50倍[9],这一特征在一定程度上有助于区分NSM和ACS。
3 心电图表现
综合已有的研究结果,SAH患者心电图异常的发生率在49%~100%,各种心电图异常如心动过缓、相对心动过速、非特异性ST段改变、T波异常、QTc间期延长等与SAH的不良预后密切相关[10]。
3.1 QTc间期延长 SAH是获得性QT间期延长综合征的原因之一,并且SAH病情越重,QTc越长。长QT间期可以通过诱发室性心律失常对患者产生不利影响,是严重脑损伤和预后不良的标志。
3.1.1 由长QTc间期诱发的尖端扭转型室性心动过速(torsade de pointes,TDP) SAH合并 QTc间期延长会触发TDP,可表现为晕厥或心脏停搏,这种TDP可以是自限性的,也可能演变为心室颤动并导致猝死[11]。目前还没有一个明确诱发TDP的QTc阈值,通常认为QTc>500 ms极易引发TDP[12]。Takenaka等[13]对SAH患者实施持续心电监测发现,排除其他易患TDP的因素后,QTc间期能在相对较短的时间内增加,进而触发危及生命的TDP。这表明神经源性心电图改变具有暂时性和演变性,在SAH患者中应当连续监测QTc间期以预防致命性心律失常。
3.1.2 QTc对神经系统预后和死亡率的预测价值Ichinomiya等[14]前瞻性监测71例急性动脉瘤性SAH患者的QTc间期,记录每例患者入院时及术后第1、7天的QTc间期,结果表明持续存在长QTc间期提示预后不良;但是急性出血后期,在治疗效果良好、神经系统预后良好的患者中,QTc间期会随着患者病情的改善逐渐缩短。在重症监护室中,QTc间期延长是SAH院内死亡率的独立预测因子,与QTc间期正常的患者相比,QTc间期延长的患者住院时间更长,全因死亡率是QTc间期正常患者的3倍[15]。但这些患者也可能存在其他导致QTc间期延长的因素,包括使用药物、低钾血症、高龄、女性、左心室功能障碍、局部缺血、左心室肥厚和心动过缓[16]。其中高雌激素水平和低钾血症是QTc间期延长的独立危险因素。因此,监测QTc间期并积极纠正导致QTc间期延长的因素,可以改善患者总体预后。
3.2 室壁复极的心电图参数 大量临床研究显示,SAH后QT间期、QTc间期,QT离散度和QTc离散度均显著增加[17]。与QT间期类似且密切相关,Tp-Te间期延长也反映了室壁复极离散度增加,是导致室性心律失常的高危指标,易导致TDP和心源性猝死[18]。QT离散度为12导联心电图上最大和最小QT间期之间的差异,反映了心室复极的区域异质性,是恶性心律失常的预测指标[19]。SAH患者血浆儿茶酚胺水平升高导致心肌急性损伤,引起心肌细胞电生理异常改变,导致QT离散度明显增加,疾病后期随着心肌功能恢复,QT离散度逐渐降至正常。
Komatsuzaki等[20]回顾性分析222例急性SAH患者和306例未破裂脑动脉瘤患者,测量并比较两组患者的心电图复极参数,指出QT离散度、QTc离散度、Tp-Te间期、Tp-Te/QT比值和Tp-Te/QTc比值不仅与Hunt-Hess评分呈正相关,反映SAH病情的严重程度,也是室性心律失常发作的一个心电图预警参数。因此监测这些心电图复极参数至关重要。
3.3 脑性T波 Katsanos等[21]指出双支对称的倒置T波也是SAH后常见的表现,这种T波变化由脑部病变直接引起,被称为“大脑性”或“神经源性”T波。这种脑性T波不仅是发生恶性室性心律失常的先兆,还与SAH发病后的室壁运动异常和心肌水肿有关。
3.3.1 室壁运动异常的标志物 在SAH患者的心电图变化中,有一个或多个指标与NSM的室壁运动异常高度相关。ST段抬高或压低、T波对称性深度倒置和严重的QTc延长(>500 ms)是急性SAH合并左心室壁运动异常的标志,而T波对称性深度倒置是最敏感的指标[22]。伴有室壁运动异常的SAH患者在急性期最常发生血流动力学不稳定和肺水肿,同样也与严重神经系统损伤和高死亡率相关。特定的心电图改变能识别SAH患者的室壁运动异常,筛选出需要进一步行超声心动图检查的患者,并通过采取控制输液量的措施以防止心肺并发症和脑血管痉挛。
3.3.2 心肌水肿导致心室复极异常 Wellens心电图模式(指心肌水肿导致心室复极不均匀和离散,表现为胸前导联T波倒置和QT间期延长)不仅会出现在左前降支的动脉粥样硬化性闭塞病变中,也是可逆性左心室功能障碍的一种特殊心电图变化。心脏磁共振检查显示单纯心肌水肿(心肌无延迟强化的T2WI高信号区)提示心肌损伤可逆,一旦心肌水肿消退,心脏室壁舒缩功能随之改善。
Perazzolo等[23]随访了存在心肌水肿同时又有心电图T波倒置和QT间期延长的20例SCM患者,对比起病初期和3个月后的心电图(监测T波倒置和QTc间期延长)、心脏磁共振(观察心肌水肿)的动态变化,发现这20例SCM患者中的Wellens心电图模式的出现和消散与心脏磁共振上心肌水肿的出现和消散相吻合,两者的变化特点佐证了脑性T波、QTc间期延长与左心室壁功能障碍的相关性。
Scally等[24]分别观察27例SCM和37例急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)患者的心脏磁共振和心电图特点,指出与AMI相比,SCM的心脏磁共振未见晚期钆增强(late gadolinium enhancement,LGE)(晚期钆增强提示心肌持续性损伤甚至坏死),提示SCM的左心室功能障碍是可逆的,心肌功能在早期就能恢复。在心电图上SCM表现为T波深倒置,在急性事件早期即可进一步加深和(或)变得更广泛,同时合并更长的QTc间期。但SCM的ST段抬高幅度较小,且Q波出现的频率更低,也提示SCM心肌坏死较AMI少。
3.4 与不良预后相关的其他心电图异常 SAH后交感神经兴奋,心室复极延长,心电图上出现轻度ST-T异常(以下壁或左前胸导联的T波低平或倒置为主)很常见。因其演变迅速,数日可自行消失,极易被忽略,曾被认为是非特异性表现。但近期有不少研究指出,非特异性ST-T改变、心动过缓、相对心动过速和QTc间期延长的持续存在能帮助辨别出哪些患者更容易发生不良的血流动力学结果,例如术后低血压以及需要使用血管加压药物或正性肌力药物治疗的心血管功能不全和肺水肿,尤其是持续存在的长QTc间期和非特异性ST-T改变与院内死亡率独立相关[25-26]。
严重的SAH患者更容易出现神经源性肺水肿(neurogenic pulmonary edema,NPE),与临床结果恶化有关。Chen等[27]对269例非创伤性SAH患者进行前瞻性研究发现,早期评估Q波、QS波异常和非特异性ST-T改变(尤其是在24 h内)对NPE有良好的预测价值。
Kawasaki等[28]回顾性分析122例动脉瘤破裂引起的SAH患者,收集入院时心电图和后续临床资料并分析其相关性,统计存在任意一种及多种心电图异常[病理性Q波、ST偏移和(或)T波倒置]的导联数,根据异常导联总数得出心电评分,心电评分越高(尤其≥6分),院内死亡率越高。他们认为这种心电图评分作为一种SAH的风险预测指标,特异性高,可以较好地反映心肌损伤和不良预后。也有研究指出,分析ST段抬高的具体形状也有一定意义,ST段呈水平或向下倾斜状抬高以及ST段的上凸性抬高提示预后不良[24]。在早期复极中也有类似的表述,ST段呈水平或下斜型抬高时比上斜型抬高预后更差。
3.5 与室性心动过速相关的缺血性J波 Osborn[29]在1953年首次提出J波的概念,并认为这种J波与体温过低时自发性心室颤动的发生有关,随后在越来越多的病理状态下都能看到J波的踪迹,例如高钙血症、体温过低、脑损伤、AMI、SAH、Brugada综合征和特发性心室颤动。
Haissaguerre等[30]回顾性分析206例因特发性心室颤动而心脏停搏后复苏的患者,评估心电图早期复极的发生率,指出急性缺血状态下新出现的J波[至少2个连续导联中QRS–ST交界处的抬高点(J点)≥0.1 mV]与无结构性心脏病患者的心源性猝死和特发性心室颤动相关,尤其是出现在下壁和下侧壁导联的心电图改变。Kukla等[31]报道了1例SAH伴随晕厥的患者,在心室颤动发作前不久,连续心电监测提示显著增大的J波。他们认为这种宽大J波与心室颤动相关,是心源性猝死的征兆,一旦出现,需高度警惕。但到目前为止,关于SAH后J波的报道较少,原因可能是这种J波在心电图上进展太快,不容易被观察到。
4 总结
越来越多的证据表明,SAH后出现的异常心电图参数与心律失常风险增加和NSM相关,其对SAH患者的神经系统预后和病情发展有重要的预测价值。临床医师应提高对SAH诱发的NSM特征及其心电图异常指标的认识,监测这些心电图异常指标在预防心血管不良事件、改善神经功能、降低死亡率方面都有临床应用价值,有利于SAH患者的治疗和管理。