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心脏手术患者体外循环心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波演变情况及其临床意义

2021-12-08张军赵雪屏高文燕

实用心脑肺血管病杂志 2021年12期
关键词:导联时限心电图

张军,赵雪屏,高文燕

全球每年有超百万患者接受心脏手术,体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)是替代心脏手术患者术中心肺功能的重要方式。心脏手术需在心脏停跳的情况下进行,极易因心肌缺血和再灌注损伤而导致心肌细胞功能恢复缓慢[1],但如何准确地评价CPB心脏复跳患者心肌功能恢复情况尚缺乏客观的参考指标。QRS波是心室除极的整体波,代表室间隔、左心室和右心室的除极电位,心电图表现为高而尖的偏折波群[2-3],第1个负向偏折波被称为Q波,第1个正向偏折波被称为R波,正向偏折波后的负向偏折波称为S波,合称为QRS波[4]。临床研究表明,CPB心脏复跳患者心电图QRS波变化或与心肌细胞功能恢复有一定关系[5]。但目前国内外尚无研究具体分析QRS波对心肌功能的预测价值。基于此,本研究旨在探讨心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波演变情况及其临床意义,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年1月至2020年8月在山西省心血管病医院心脏外科行CPB心脏手术的患者180例。纳入标准:(1)年龄18~75岁;(2)窦性心律;(3)接受CPB心脏手术,且术后接受心电监测;(4)自愿参与本研究,并签署知情同意书。排除标准:(1)术前存在房室传导阻滞、束支传导阻滞、旁路传导或起搏心律者;(2)心房颤动者;(3)严重肝肾功能衰竭或严重感染者;(4)临床资料不完整者。所有患者中,男96例,女84例;年龄24~74岁,平均(56.4±12.4)岁;合并症:高血压68例,糖尿病52例,高脂血症46例;手术方式:瓣膜置换术108例,瓣膜成形术47例,冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)15例,瓣膜置换术联合CABG 10例。本研究经山西省心血管病医院伦理委员会审核批准,患者对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 方法 患者麻醉前30 min肌肉注射东莨菪碱0.05 mg/kg、吗啡0.1 mg/kg;患者进入手术室后,予以面罩吸氧,应用多功能监护仪动态监测其脉搏血氧饱和度和无创血压,并静脉注射地西泮0.10 mg/kg、依托咪酯0.15 mg/kg、芬太尼20 μg/kg和哌库溴铵0.1 mg/kg行麻醉诱导,而后予以气管插管行机械通气,设置潮气量为8~10 ml,呼吸频率为12~15 次/min,动脉血二氧化碳分压为4.6~6.0 kPa;术中,静脉泵注芬太尼70~100 μg/kg、异丙酚100 μg/kg以维持麻醉。

应用德国Stockert Ⅲ型人工心肺机、德国Stockert Ⅲ型变温器配合TERUMO(商品名:集成式膜式氧合器)进行中低温(28~32 ℃)非搏动CPB灌注,患者平均动脉压为50~80 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),故设置灌注压力为180~220 mm Hg,在此期间采用冷血液停跳液进行心肌灌注,使心脏在停跳期间也能进行有氧代谢,以减轻心肌缺血及再灌注损伤。

1.3 观察指标

1.3.1 心电图Ⅱ导联QRS波形态、主波方向演变 应用GE多功能监护仪监测患者心电情况,以心脏恢复节律规整的自主心律为起点,连续观察患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波变化情况,包括QRS波形态、主波方向演变情况。比较不同手术方式患者CPB心脏复跳后15、30、>30 min QRS波演变发生率,记录患者术中主动脉阻断时间。将QRS波由异常形态向正常形态变化视为QRS波发生演变,时间段的选择参照文献[6]。

1.3.2 心功能指标 比较QRS波时限<110 ms与QRS波时限≥110 ms患者心功能指标,包括纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)分级〔Ⅰ级:无明显心力衰竭或心功能不全的临床表现及症状;Ⅱ级:出现左心衰竭症状,肺部啰音范围<50%肺野,静脉压升高;Ⅲ级:出现明显心力衰竭或心功能不全症状及体征,肺部啰音范围≥50%肺野;Ⅳ级:并发低血压或心源性休克,并伴有不同程度血流动力学改变〕、左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、血清N末端脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)水平,其中LVEF是应用Philips-IU22彩色多普勒超声诊断仪测得。抽取患者空腹肘静脉血5 ml,3 500 r/min离心10 min(离心半径为13.5 cm),取上清液;采用酶联免疫吸附试验检测血清NT-proBNP水平。QRS波时限指QRS波起点到终点的时程,参考范围为60~100 ms,最多不超过 110 ms[7]。

1.4 统计学方法 应用SPSS 20.0统计学软件进行数据处理。计数资料以相对数表示,组间比较采用χ2检验,等级资料比较采用秩和检验;计量资料以(±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验;采用Spearman秩相关分析探讨心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限与心功能指标的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波形态、主波方向演变情况 术前,心脏手术患者心电图Ⅱ导联QRS波表现为主波向下,呈rS型。143例(79.44%)患者自CPB心脏复跳即刻自主心律和呼吸频率逐渐恢复正常,QRS波呈Rs型伴增宽;CPB心脏复跳后15 min,QRS波呈rS型伴S波增宽;CPB心脏复跳后30 min,QRS波呈Rs型,时程恢复正常;CPB心脏复跳后35 min,QRS波呈Rs型,时程缩短,而后逐渐恢复至术前形态。不同手术方式患者CPB心脏复跳后15、30、>30 min 心电图Ⅱ导联QRS波演变发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 不同手术方式患者CPB心脏复跳后不同时间点心电图Ⅱ导联QRS波演变发生率比较〔n(%)〕Table 1 Comparison of QRS evolution rate of ECG leadⅡ at different time points after cardiac rebeating in CPB in patients with different operation methods

2.2 心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波演变情况与术中主动脉阻断时间的关系 所有患者中,143例CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波发生演变者的主动脉阻断时间为(24.55±2.48)min,短于37例CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波未发生演变者的(105.28±12.45)min,差异有统计学意义(t=72.691,P<0.001)。

2.3 心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限与心功能指标的关系 180例患者中,QRS波时限<110 ms者88例,QRS波时限≥110 ms者92例。QRS波时限<110 ms患者NYHA分级优于QRS波时限≥110 ms患者,LVEF高于QRS波时限≥110 ms患者,血清NT-proBNP水平低于QRS波时限≥110 ms患者,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。Spearman秩相关分析结果显示,心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限与LVEF呈负相关(rs=-0.654,P<0.001),与NYHA分级、血清NT-proBNP水平呈正相关(rs值分别为0.634、0.627,P值均<0.001)。

表2 心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限<110 ms与QRS波时限≥110 ms者心功能指标比较Table 2 Comparison of cardiac function indexes between cardiac surgery patients with QRS duration < 110 ms and those with QRS duration≥ 110 ms of ECG lead Ⅱ after cardiac rebeating in CPB

3 讨论

心脏的重要功能是泵血,心脏规律的机械过程有赖于心肌细胞规律的电位变化。心电图检查是通过在人体不同部位放置电极,通过导联线与心电图机电流计的正负极相连,记录心脏每个心动周期所产生的电活动变化图形[8-9]。心电图作为临床评估患者心脏电生理活动的常用检查手段,多用于心律失常、心肌缺血患者的无创性检查,可提高临床诊断正确率;此外,心电图还常用于辅助导管消融技术治疗心律失常[10-12],但目前鲜有研究探讨心电图与心肌功能的关系。

刘红军等[13]认为,心电图作为简易的无创性检查工具,其显示的QRS波电压静态特征及动态演变特征可反映部分心脏解剖结构特征,不仅可用于诊断心肌电活动,同时对心肌、心包基础疾病及其他系统疾病的诊断和治疗具有辅助作用。本研究结果显示,143例(79.44%)患者自CPB心脏复跳即刻自主心律和呼吸频率逐渐恢复正常,QRS波呈Rs型伴增宽;CPB心脏复跳后15 min,QRS波呈rS型伴S波增宽;CPB心脏复跳后30 min,QRS波呈Rs型,时程恢复正常;CPB心脏复跳后35 min,QRS波呈Rs型,时程缩短,而后逐渐恢复至术前形态;提示患者心电活动改变或与心肌缺血再灌注有关,且CPB心脏复跳可有效改善心脏手术患者心肌细胞功能。此外,不同手术方式患者CPB心脏复跳后15、30、>30 min 心电图Ⅱ导联QRS波演变发生率比较差异无统计学意义,表明心脏手术患者CPB心脏复跳后不同时间点QRS波演变与手术方式无关。QRS波主波方向改变,提示心肌除极起始向量发生改变,可引起额面电轴改变,出现异位起搏心率,且起搏位点多位于房室束分叉以下和束支传导阻滞。相关研究表明,QRS波增宽与异位起搏、心肌缺血后心肌细胞膜去极化有关[14-15]。本研究心脏手术患者在CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波逐渐演变为术前形态,分析原因可能与异位起搏点逐渐向房室束分叉位移有关。本研究结果还显示,CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波发生演变者的主动脉阻断时间短于CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波未发生演变者,提示心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波演变情况与术中主动脉阻断时间可能有关。

QRS波演变是心室肌细胞除极的过程,当QRS波时限延长或形态发生异常时,则提示患者心肌电生理紊乱,可能存在心肌缺血或心功能损伤。近年有研究表明,QRS波形态与心肌缺血导致的心力衰竭患者心功能间有一定关系,即心功能越差,QRS波形态异常发生率越高,QRS波时限越长[16]。本研究结果表明,QRS波时限<110 ms患者NYHA分级优于QRS波时限≥110 ms患者,LVEF高于QRS波时限≥110 ms患者,血清NT-proBNP水平低于QRS波时限≥110 ms患者,进一步进行Spearman秩相关分析,结果显示,心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限与LVEF呈负相关,与NYHA分级、血清NT-proBNP水平呈正相关,表明心脏手术患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波时限越长,心功能损伤越严重,提示心电图Ⅱ导联QRS波时限可作为临床评估心脏手术患者CPB心脏复跳后心功能的客观指标,以指导预后评估。

综上所述,心脏手术患者CPB心脏复跳后自主心律和呼吸逐渐恢复,心电图Ⅱ导联QRS波逐渐演变为主波向下,呈Rs型,时程缩短,直至恢复至术前形态,术中主动脉阻断时间可能会影响患者CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS演变情况,而QRS波时限越长,心功能损伤越严重,故推测心电图Ⅱ导联QRS波或可作为临床评估心功能的重要指标。但本研究仅初步探讨了CPB心脏复跳后心电图Ⅱ导联QRS波演变情况,并未深入分析心电图其他导联QRS波形态与患者心跳节律的关系;此外,本研究纳入样本量较小,且均为窦性心律人群,今后还需扩大样本量进一步深入研究以证实本结论。

作者贡献:张军、赵雪屏进行文章的构思与设计;张军进行研究的实施与可行性分析,撰写、修订论文,负责文章的质量控制及审校,并对文章整体负责、监督管理;高文燕进行数据收集、整理、分析;张军、赵雪屏、高文燕进行结果分析与解释。

本文无利益冲突。

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