快速性房性心律失常Lorenz-RR 散点图形态特征分析

郑文凯 康虹 许智永

快速性房性心律失常包括房性心动过速(简称房速)、心房扑动(简称房扑)、房颤。其中,房速是由于心房细胞自律性增高或心房内小折返而形成快速且规则的心房波(即异位P′波),心电图表现为异位P′波形态不同于窦性P 波,频率在150～250 次/min,异位P′波间有等电位线,RR 间期多数规则。房扑是指快速而规则的心房节律,心电图上表现为P 波消失,代之以快速而规则的扑动波(即F 波),F 波的频率在250～350 次/min,FF 波间常无等电位线,RR 间期呈规则或不规则。房颤是一种心房失去规律性的电活动,代之以快速无序的颤动波,其心电图表现为正常的P 波消失,代之以大小、频率、形状均不规则的颤动波(即f 波),f 波的频率多在350～600 次/min,RR 间期绝对不规则［1］。不纯性房扑是指动态心电图出现2～4 种节律与形态绝对规整的房扑,有学者将其定义为心电图以规则的F 波为主,其间夹杂有短暂的房颤波。本研究将24 h 记录到的同一患者出现2～4 种形态的房扑波称为不纯性房扑;如果在房扑基础上出现大小、时限、形态不一的颤动波,则称之为房扑-房颤。

本文通过动态心电图诊断持续性房速、房扑、不纯性房扑、房扑-房颤并进行心电散点图回顾性分析,同时,观察Lorenz-RR 散点图的图形特征,探讨如何据此快速准确地分析持续性快速性房性心律失常发生的内在机制,为临床治疗提供方向。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2016 年1 月至2021 年8 月经动态心电图检查诊断为持续性房速、房扑、不纯性房扑、房扑-房颤的患者共73 例,其中男28 例、女45 例,年龄1～88 岁;持续性房速7 例,持续性房扑32 例,持续性不纯性房扑13 例,持续性房扑-房颤21 例。对于不同的动态心电图诊断,各选两份病例(病例1、2)作为例子,显示相应的心电图片段和Lorenz 散点图特征。

1.2 研究方法

采用DMS 公司12 导联动态心电图记录仪及分析软件,对入选者的心电数据进行记录和计算机自动分析。校正伪差后,分析软件自动绘制全部心搏的Lorenz-RR 散点图。嘱患者在监测过程中保持正常的生活规律,按动态心电图监测要求避免产生干扰,监测24 h 心电数据。排除监测时间不足23 h 和心电信号中干扰信号占比>5%的资料。

1.3 快速性房性心律失常Lorenz-RR 散点图特征图形分类

快速性房性心律失常Lorenz-RR 散点图的特征图形,是根据其团块外形、团块多少和分布特点,以及团块边界清晰度进行分类(图1)。图1 从左到右的5 幅图分别为单个的椭圆形团块、呈多分布的椭圆形团块(这两类团块面积均较大且呈椭圆形)、清晰网格状团块(团块较多但面积较小,且排列呈网格状,网格中的团块可以是椭圆形、圆形,也可以是多边形、散点状)、模糊网格状团块(团块边界模糊、不易区分)以及整体外形上呈含团块的扇形(团块完全黏合在一起,难以分界)。

图1 Lorenz-RR 散点图特征图形分类

2 结果

2.1 房性心律失常Lorenz-RR 散点图图形特征

房速、房扑、不纯性房扑、房扑-房颤这些不同类型房性心律失常的Lorenz-RR 散点图图形特征见表1。根据散点图特征,可将它们分为椭圆形、清晰网格形、模糊网格形,以及有或无团块扇形。

表1 不同类型房性心律失常与Lorenz-RR 散点图图形特征

2.2 持续性房速Lorenz-RR 散点图特征

持续性房速Lorenz-RR 散点图呈单一椭圆形团块,或是多分布的椭圆形团块和网格状团块。团块的数目取决于房室传导比例。如果是房室传导比例不变的持续性房速,则Lorenz-RR 散点图图形为一椭圆形团块,分布在45°线上。本研究中2例呈单个椭圆形图形,3 例呈多分布椭圆形图形(图2),2 例呈清晰网格状团块图形,心房频率达120～260 次/min,异位P′波间有等电位线。

图2 两例持续性房速的Lorenz-RR 散点图特征和心电图片段

2.3 持续性房扑Lorenz-RR 散点图特征

房扑Lorenz 散点图呈清晰的、面积各异的团块,网格的数目由房室传导比例决定。本研究中26例持续性房扑均呈清晰网格状团块(图3),2 例呈多分布椭圆形图形,4 例网格边界扩大呈模糊网格形。应用Lorenz-RR 散点图逆向技术查找相应的心电图片段,比较不同时间段的FF 间期,发现清晰团块FF 间期相差小,模糊团块最大与最小FF 间期相差可达40 ms。

图3 两例持续性房扑的Lorenz-RR 散点图特征和心电图片段

2.4 持续性不纯性房扑Lorenz-RR 散点图特征

不纯性房扑Lorenz-RR 散点图也呈网格状团块,团块范围较大,团块间界线较模糊,团块的数目由房室传导比例决定,团块的大小与不同形态房扑波的频率和房室传导的不稳定性有关。本研究中13 例不纯性房扑的24 h 动态心电图中,房扑呈2～4 种形态的房扑波形,且不同形态的房扑频率差距较大、房室传导比例不一,导致RR 间期变化加大,团块的边界由清晰变模糊(图4);2 例存在不同的房扑波形,但不同FF 间期<20 ms,Lorenz-RR 散点图呈清晰网格状团块,1 例FF 间期最大达150 ms;FF 间期大时,图形表现为含模糊团块的扇形。

图4 两例持续性不纯性房扑的Lorenz-RR 散点图特征和心电图片段

2.5 持续性房扑-房颤Lorenz-RR 散点图特征

房扑-房颤Lorenz-RR 散点图多呈窄扇形或宽扇形图形,其成因与颤动波频率快且失去规律性,以及房室传导不应期不稳定有关,导致房室传导规律逐渐消失,RR 间期差距较大。本研究中有21 例动态心电图由房扑波和房颤波组成。当24 h 动态心电图以房扑为主时,Lorenz-RR 散点图呈扇形特征的同时,扇形内含有模糊网格状团块;当以房颤为主时,Lorenz-RR 散点图表现为扇形特征,此时不易识别团块形状。见图5。

图5 两例持续性房扑-房颤的Lorenz-RR 散点图特征和心电图片段

3 讨论

长期以来,房速和房扑主要是根据心房波的频率、有无等电位线来区分:心房频率>250 次/min 且无等电位线者,称为房扑;心房频率<250 次/min 且有等电位线者,称为房速［1］。但随着腔内电生理的发展和心房内折返环路的确认,人们发现房扑和房速在频率上其实有很大的重叠。在新近的一些消融研究中,典型房扑的周长可达300 ms 甚至350 ms,因此,仅根据频率并不能严格区分房速和房扑,部分无等电位线的房扑频率<250 次/min,部分有等电位线的房速频率>250 次/min。房速和房扑均为规则的快速性房性心律失常。就电生理机制而言,房速多是由自律性增强、触发活动、微折返激动所形成,也可由大折返形成;房扑多是由小折返或大折返形成,多数房扑是心房内大折返性心动过速,是一种特殊类型的房速［2-3］。本研究中7 例持续性房速中,2 例房速频率<150 次/min,3 例房速频率在150～ 250 次/min,2 例房速频率>250 次/min,且均有等电位线。其中,2 例Lorenz-RR 散点图呈单椭圆形团块;3 例呈多椭圆形团块;2 例频率>250 次/min 且呈清晰网格状图形,与房扑频率重叠,所形成网格状图形与房扑并无区别。

目前,人们认为房扑多是心房内大折返的环形激动所致,折返环路的长度、传导方向和速度保持一致,导致折返周期固定;心电图显示F 波的形态、振幅、持续时间均匀一致,房扑波首尾相连,无等电位线。本研究中有32 例单一折返环房扑,从24 h动态心电图记录中可观察到其房扑波形态相同,但在不同时间段内存在周期波动,表现出房扑周期的变异性,其中26 例房扑周期变异性较小时,Lorenz-RR 散点图呈清晰网格状;2 例房扑频率分别为170、195 次/min,无等电位线与房速频率重叠,呈多分布椭圆形团块;4 例房扑周期变异较大,其中最大FF间期相差达40 ms,Lorenz-RR 散点图呈模糊的网格状。

在不同患者中发生的不纯性房扑可能有多种机制:①围绕解剖和功能性的线性传导阻滞带(如腔静脉入口、卵圆窝、冠状静脉窦口、二尖瓣、肺静脉、界嵴、手术瘢痕等)折返,同一患者存在两种以上的折返环路,不同时间段环绕不同折返环而形成;②心房肌存在病变或纤维化时形成不同的折返环,不同时间段环绕不同折返环而形成;③上述两种机制兼有［4］。

房扑-房颤是指某时段的动态心电图表现为房扑特征,其余时段表现为房颤特征。它可因心房病变而形成大小不同的折返环,房扑可分解成房颤,同时房颤也可融合成房扑;也可能是心房脱节,指不同区域的心房肌被两个不同的节律点控制,各节律点周围有传入及传出的双向保护,电活动互不干扰,心电图则将不同区域的心电波重叠在一起而形成房扑-房颤图形［5］。

Lorenz-RR 散点图的点阵是由RR 间期决定的,当比较稳定的心房波经房室结向心室传导时,在单位时间内心房波下传激动心室较为恒定,在心电图上就有稳定的心室率。如果是24 h 呈传导比例不变的持续性房速或房扑,则其Lorenz-RR 散点图为单一分布在45°线上的椭圆形团块。当房室结不应期固定时,心房频率发生改变也能影响房室下传比例及下传速度(图6)。当心房频率固定时,房室结的传导性又受自主神经调节、隐匿性传导、分层阻滞或病理性阻滞等因素的共同影响而发生变化(图7)。此时房室结的功能状态会影响心房波下传心室的传导比例以及传导比例相同时的下传速度。当房室结传导比例变化较大时,会导致Lorenz-RR 散点图的空间点阵散点集变异范围增大,往往会造成点阵团块的数目与分布范围发生变化［6］。

图6 房室结不应期固定时房性周期变化对RR 间期的影响

图7 房性周期规律时房室结不应期变化对RR 间期的影响

随着心房激动频率的增快,心房波周长缩短,预示心房激动从“大折返环”变为“小折返环”。房扑波形态的改变预示心房激动从“单一折返环”向“多折返环”转变。频率的多变性导致单位时间内心房波经房室结下传心室作用不稳定,从而造成心室率越来越不规则,Lorenz-RR 散点图从清晰的网格状团块转变为模糊的网格状团块,再发展为窄扇形或宽扇形。

房扑-房颤时,持续的房颤为多发子波,其在功能性阻滞等因素作用下可融合为大折返,此时房颤就转换为房扑;反之,大折返也可能碎裂为多发子波,此时房扑就转换为房颤［7］。

总之,持续性单一折返环或单源性房性心律失常时,心房周期相对固定;慢心房率时房室传导比例相对固定,受房室结不应期变化、隐匿性传导、分层阻滞等因素影响,易形成较大的单个椭圆形团块,或是数目较少、呈多分布的椭圆形团块。快心房率时,房室传导比例变化大者易形成网格状团块——团块的数目取决于传导比例的排列组合;团块的大小与有规律的单个折返环的变异性和房室结相对不应期有关;团块的扩大(散)与单个折返环变异性增大,或形成多折返环、多起源点有关。随着由单一折返或单一起源点发展为多折返环或多起源点、心房周期由相对固定发展为不固定,Lorenz-RR 散点图图形特征由清晰团块发展为模糊团块,再发展为扇形图形;有规律的心房周期提示折返环相对稳定,且折返环越大则频率越慢,折返环越小则频率越快,也越容易分裂成多发子波。

Lorenz-RR 散点图特征明显,应用逆向技术结合心电图片段能清晰反映快速性房性心律失常中存在的单源或多源、单一折返或多折返、小折返环或大折返环,或是混合不同机制所形成的图形。它准确直观、一目了然,能够为临床诊治提供重要的依据。