心电图新标准对高血压合并超重和肥胖人群左心室肥厚的诊断效能研究

杨涛 ，张永军 ，郑亮 ，葛许华

目前已有三十多项心电图（electrocardiogram，ECG）标准用于普通人群左心室肥厚（left ventricular hypertrophy，LVH）的诊断，常用诊断标准有Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Cornell乘积标准等[1]。近年来，Peguero Lo-Presti电压标准被应用于普通高血压人群LVH的诊断[2]。有研究表明，相较于传统电压标准，此电压标准诊断LVH时有更高的准确性[3-5]，但其对超重和肥胖人群LVH的诊断效能鲜有报道。本研究以超重和肥胖人群为研究对象，对ECG新标准在高血压合并超重和肥胖人群中的诊断效能进行评价，以期为上述人群提供更全面的检查手段。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2017年12月至2020年12月在皖南医学院第一附属医院收治的368例高血压病患者为研究对象。经本院医学伦理委员会批准伦理〔审核批号：2022伦审研第（30）号〕。回顾性分析其临床资料，其中男239例，女129例，年龄19～85岁，平均年龄（54.4±15.7）岁。

纳入标准：（1）符合《中国成人肥胖症防治专家共识》中超重与肥胖的诊断标准[6]，体质指数（body mass index，BMI）≥24 kg/m2；（2）符合《中国高血压防治指南（2018修订版）》高血压病诊断标准[7]；（3）在院期间均行ECG及超声心动图（ultrasonic cardiography，UCG）检查；（4）临床相关资料完整、真实、可靠。

排除标准：胸腔积液，心包积液，妊娠，血液透析者，心房扑动，心房颤动，预激综合征，室性心动过速，心肌梗死，完全性左束支阻滞，完全性右束支阻滞，起搏器植入术后，胸部肿瘤（乳腺肿瘤、胸腺肿瘤等），血液疾病，精神疾病不能配合检查者等。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 记录研究对象的性别、年龄，通过身高、体质量测算BMI及体表面积（body surface area，BSA）， 测量 收 缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP），记录吸烟史（吸烟定义：入院前6个月内连续主动及被动吸烟）及饮酒史[8]（饮酒定义：入院前6个月内饮酒每周超过3 次，平均乙醇摄入量超过50 g/次），高血压病程，高血压家族史，卒中史，冠心病史，血脂异常情况，高血压用药史情况〔包括血管紧张素转化酶抑制剂（angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI）、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（angiotensin Ⅱ receptor antagonist，ARB）、钙通道阻滞剂（calcium channel antagonist，CCB）、β-受体阻滞剂、利尿剂等〕。

1.2.2 UCG检查 采用UCG测算左心室质量，取患者左侧卧位获得左心室舒张末期和收缩末期测量值。由本院具有诊断资质的人员采用PHILIPS-EPIQ7C彩色多普勒超声诊断仪完成检查。连续测量3～5个完整的心动周期，取其平均值作为最终测量值。测算舒张末期室间隔厚度（end-diastolic inter ventricular septal thickness，IVST），舒张末期左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT），左心室质量（left ventricular mass，LVM），左心室体积指数（left ventricular mass index，LVMI）及左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

根据2013欧洲高血压学会/欧洲心脏病学会（European Society of Hypertension/European Society of Cardiology，ESH/ESC）高血压管理指南推荐，采用Devereux公式计算 LVH[9]。

1.2.3 ECG检查 采用麦迪克斯MECG-200多导联心电分析系统采集ECG（走纸速度为25 mm/s，定标电压为10 mm/mV），平卧位记录体表同步十二导联ECG。测量基线平稳的连续3个及以上完整心动周期，并取其平均值。测算平均RR间期、心率（HR）、P波时限、PR间期、QRS波群持续时间（QRS duration，QRSd）、校正QT间期（corrected QT interval，QTc）、同步十二导联中最深的S波电压（the deepest S wave，SD）。

要求ECG图形清晰且记录完整，基线平稳，无干扰。ECG指标的测定和数值计算均按《心电图测量技术指南》执行[10]。检测结果由本院具有诊断资质的人员进行分析。ECG电压及QRSd测算方法见图1。

图1 心电图诊断LVH电压标准测算方法Figure 1 ECG voltage criteria for left ventricular hypertrophy

1.2.4 诊断标准 以UCG诊断结果为金标准，将LVMI＞115 g/m2（男性），＞95 g/m2（女性）设为 LVH（+）组；LVMI≤115 g/m2（男性），≤95 g/m2（女性）设为 LVH（-）组[9]。

Sokolow-Lyon电压：V5导联R波振幅加上V1导联S波振幅之和，即RV5+SV1≥4.0 mV（男）或≥3.5 mV（女）为LVH阳性诊断标准。Cornell电压：avL导联R波振幅加上V3导联S波振幅之和，即RavL+SV3≥2.8 mV（男）或≥2.0 mV（女）为LVH阳性诊断标准。Cornell乘积标准：Cornell电压与QRSd的乘积，即（RavL+SV3）×QRSd≥2 440 mm·ms（男）或（RaVL+SV3+6）×QRSd≥2 440 mm·ms（女）为LVH阳性诊断标准。Peguero Lo-Presti电压：十二导联中任一导联中最深S波的振幅与V4导联S波的总和，即SD+SV4≥2.8 mV（男）或≥2.3 mV（女）为LVH阳性诊断标准。

1.3 研究指标 评价上述4种ECG新标准对超重和肥胖人群LVH的诊断效能。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据整理和分析。对连续变量进行K-S正态性检验，样本变量符合正态分布，采取两独立样本t检验，结果用（±s）表示；非正态分布则采取两独立样本非参数检验，结果用M（P25，P75）表示；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验；等级资料采取秩和检验；采用二分类Logistic回归模型分析不同指标与LVH的关系；利用GraphPad Software公司GraphPad Prism 9.0软件绘制ECG各指标和联合指标的ROC曲线。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料比较 LVH（-）组与LVH（+）组的性别、年龄、BSA、SBP、DBP、β-受体阻滞剂使用率及血压控制情况比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；LVH（-）组与LVH（+）组的BMI、吸烟史、饮酒史、高血压家族史、高血压病程时间、糖尿病史、冠心病史、卒中史所占比例、血脂异常率及ACEI、ARB、CCB及利尿剂使用率比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 LVH（-）组与LVH（+）组一般资料比较〔n（%）〕Table 1 Comparison of baseline data between LVH（-）and LVH（+）groups

2.2 LVH（-）组与LVH（+）组间UCG与ECG指标比 较 LVH（+） 组 IVST、LVPWT、LVM、LVMI、QRSd、QTc、Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Peguero Lo-Presti电压及Cornell乘积标准数值均高于LVH（-）组；LVH（+）组LVEF低于LVH（-）组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 LVH（-）组与LVH（+）组间超声心动图与心电图各相关指标的比较〔M（P25，P75）〕Table 2 Comparison of UCG and ECG-related indices between LVH（-）and LVH（+） groups

2.3 LVH影响因素的Logistic回归分析 以是否出现LVH为因变量（赋值：否=0，是=1），以2.2部分统计结果中P＜0.10为标准，将性别（赋值：男=0，女=1）、年龄、BSA、SBP、DBP、β-受体阻滞剂（赋值：未服用=0，服用=1）、QRSd、QTc、Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Peguero Lo-Presti电压、Cornell乘积（余变量赋值：实测值）纳入二分类Logistic回归模型，结果显示，年龄〔OR=1.046，95%CI（1.024，1.069）〕和Sokolow-Lyon电压〔OR=1.793，95%CI（1.305，2.463）〕是高血压合并超重和肥胖人群患LVH风险的影响因素（P＜0.05），见表3。

表3 高血压合并超重和肥胖人群患LVH相关影响因素的Logistic回归分析Table 3 Logistic regression analysis of the factors associated with left ventricular hypertrophy in overweight and obese patients with hypertension

2.4 ECG各指标诊断标准及联合诊断模型对超重和肥胖患者LVH的诊断效能评价 绘制Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Peguero Lo-Presti电压、Cornell乘积诊断超重和肥胖患者LVH的ROC曲线，ROC曲线下面积（AUC）分别为 0.674、0.695、0.662、0.722（P＜0.05）；以年龄、BSA、SBP、DBP、高血压病程时间、QRSd、QTc、Sokolow-Lyon电 压、Cornell电 压、Peguero Lo-Prest电压、Cornell乘积作为LVH联合诊断模型，联合诊断模型方程构建过程：以患者是否出现LVH为因变量（赋值：否=0，是=1），纳入年龄、BSA、SBP、DBP、高血压病程时间、QRSd、QTc、Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Peguero Lo-Presti电压、Cornell乘积为协变量，建立联合诊断模型P=1/〔1+e-（-12.268＋0.051年龄-0.553BSA＋0.010SBP＋0.023DBP-0.031病程时间＋0.029QRSd＋0.005QTc＋0.605Sokolow-Lyon电压＋0.623Cornell电压-0.358Peguero Lo-Presti电压＋0.001Cornell乘积）〕。结果显示，AUC为0.846（P＜0.05），见表4、图2。

表4 ECG各新诊断标准及联合诊断模型对超重和肥胖患者LVH的诊断效能评价Table 4 Diagnostic efficacies of ECG-related indices and combined diagnostic model for left ventricular hypertrophy in overweight and obese patients with hypertension

图2 ECG各新标准及联合诊断模型诊断高血压合并超重和肥胖患者LVH的ROC曲线Figure 2 ROC curves of ECG diagnostic criteria and combined diagnostic model for left ventricular hypertrophy in overweight and obese patients with hypertension

3 讨论

有数据显示，目前全球超重或肥胖人口占总人口的1/3以上，预计到2030年，超重与肥胖人数将超过世界总人口的一半[11]。随着经济水平的提高、工业化进程加快以及不良生活习惯等因素的影响，我国居民超重和肥胖率也呈持续上升趋势[12]，已然成为一个重大的公共卫生问题。

LVH是高血压患者发展过程中靶器官损害突出的表现之一，其发生的病理机制可能与心肌细胞肥大，心肌间质及血管周围纤维化有关[12]。另外，超重和肥胖引发的血液动力学与神经体液改变也可直接导致LVH的发生，其发生机制主要与血容量增加以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统及交感神经的激活有关。这些因素可能都参与左心室结构重塑，最终导致LVH[13]。

ECG因检查成本低，可重复性高，具有方便、快捷、经济和易操作等优点，已成为目前临床初筛LVH最常用的检查方法[1，14-15]。2017 年，PEGUERO 等[2]提出十二导联中最深的S波（SD）可以动态反映负向S波的变化情况，是诊断LVH最精确的单导联ECG，因此提出新ECG标准用于诊断LVH：即SD+SV4≥2.8 mV（男性）或≥2.3 mV（女性），与现行其他ECG诊断LVH电压标准相比，Peguero Lo-Presti电压标准的灵敏度更高，其在正常体质量的高血压人群中对LVH的诊断效能远高于Cornell电压与Sokolow-Lyon电压等经典诊断标准（AUC为0.827，灵敏度为43.01%，特异度为90.49%）[3]。但在超重和肥胖人群中，由于受解剖左心室电轴的横向位移，探查电极与左室的距离增加以及QRS波幅因脂肪组织（如胸壁脂肪和心包脂肪）质量增加而衰减等因素的影响，ECG导联中的电压振幅降低，从而影响体表ECG诊断LVH的准确性，导致漏诊率提高[16]。

本研究聚焦高血压合并超重与肥胖这一特定人群，以金标准UCG为参照，对比了4项ECG标准对LVH的诊断价值，研究结果显示Sokolow-Lyon电压〔OR=1.764，95%CI（1.284，2.423）〕是高血压合并超重和肥胖人群患LVH风险的影响因素（P＜0.05），Sokolow-Lyon电压是V5导联R波振幅加上V1导联S波振幅之和，主要反映横面上QRS 波群投影最大向量幅度变化情况，其易受胸壁脂肪，探查电极与心脏的距离延长等因素干扰，导致诊断LVH的灵敏度下降，但Sokolow-Lyon电压对上述人群诊断LVH特异度高，可以高达93%[17]。新提出的Peguero Lo-Presti电压在超重和肥胖人群中诊断LVH性能不及Cornell乘积等传统指标。Cornell乘积是Cornell电压与QRS波群持续时间的乘积[1]。此ECG标准不仅反映肢体导联（avL）及胸前导联（V3）心电向量的电压标准，还结合了QRSd时限标准。LVH时，心室肌细胞增粗、加长，左心室表面积增加，心肌细胞除极电阻减小，心脏电活动传导时间延长，传导速度降低。心室除极产生的QRS向量环向左、后、上增大，RavL导联反映了QRS向量环在额面上的投影，LVH导致心脏额面向量环向左上方扩大，投影在avL导联上，正向波电压增高；V3导联反映了QRS向量环在水平面上的投影，被认为是最接近心脏的心前区导联，LVH导致水平面导联向量环最长轴向左后偏移，投影在V3导联的终末向量最大，SV3振幅变深。相比其他ECG导联，RavL以及V3导联不易受脂肪组织等因素影响，诊断LVH性能较稳定。QRSd主要反映心室除极时间，其正常范围为80～100 ms，LVH会导致心室除极时间延迟，QRSd是LVH的独立预测因子[18-19]。有研究表明，肥胖人群BMI及动脉血压增高会导致QRS波群时限延长，即使在没有明确诊断心血管疾病的人群中，如出现QRSd延长，也有可能提示心脏存在病理学改变[20-21]。Cornell乘积综合考虑了额面、水平面的空间因素，以及心脏除极的时间因素，在诊断LVH方面有着独特的优势[22]。故有学者建议将Cornell乘积作为超重和肥胖人群诊断LVH的首选ECG指标[22-23]。

本研究在一定程度上反映出，Peguero Lo-Presti电压在我国高血压合并超重和肥胖人群中诊断效能较低（AUC为0.662），可能不及Cornell乘积等传统标准（AUC为0.722），建议对上述人群采取Cornell乘积作为LVH的首选诊断标准。纳入年龄、BSA、SBP、DBP、高血压病程时间、QRSd、QTc、Sokolow-Lyon电压、Cornell电压、Peguero Lo-Presti电压及Cornell乘积等指标形成的联合诊断模型对上述人群诊断LVH的准确性进一步提高（AUC为0.846），可作为基层医疗机构对上述人群进行LVH初筛的有效手段。

本研究存在纳入研究的样本量较小，男女性别比例参差不齐的局限性。同时未对研究对象的高血压及BMI进行级别分组，今后研究中应纳入腹围、腰臀比及体圆指数（BRI）[24]等反映指标超重和肥胖相关评估指标，以增加ECG对超重与肥胖人群LVH诊断效能及精度。

作者贡献：杨涛负责文献检索与整理，数据收集和整理，研究结果分析与解释，绘制图表，进行论文的初步撰写及修订；张永军负责提出选题方向，数据收集，研究设计与实施；郑亮负责设计研究方案与可行性分析，研究结果分析与解释，论文的修订；葛许华负责选题方向，论文的构思与设计，文章质量控制及审校，并对文章整体负责。

本文无利益冲突。