王玥瑩 耿旭紅 李藝 劉彤
冠狀病毒是一種具有包膜的單股正鏈RNA病毒,可感染多種哺乳動物及鳥類[1]。部分冠狀病毒可感染人類,通常導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病。近17年內(nèi)冠狀病毒已引起3種致命的人畜共患病,分別是2002年冬季出現(xiàn)的嚴(yán)重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)、2012年出現(xiàn)的中東呼吸綜合征(middle east respiratory syndrome,MERS)以及2019年12月出現(xiàn)的新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19),3種冠狀病毒分別為SARS-CoV、MERS-CoV以及SARS-CoV-2,均為具有較強(qiáng)傳染性的急性呼吸道病毒,冠狀病毒已對人類構(gòu)成重大威脅。
目前爆發(fā)的SARS-CoV-2感染導(dǎo)致心臟損傷受到學(xué)界廣泛關(guān)注和追蹤研究,已有多個研究證實(shí)SARS-CoV-2感染可導(dǎo)致心臟損傷[2-5]。但COVID-19合并心律失常發(fā)生情況及預(yù)后尚不明確。心電圖異常是冠狀病毒影響心臟正常電生理活動的重要表現(xiàn)之一,本文結(jié)合近期文獻(xiàn)報(bào)道,將冠狀病毒對心電圖的影響進(jìn)行分析匯總,以期為SARS-CoV-2感染者的全面評估提供幫助,預(yù)防不良事件的發(fā)生從而降低死亡率。
已證實(shí)家兔感染冠狀病毒可導(dǎo)致心肌炎、心力衰竭、擴(kuò)張型心肌病[6]及多種心電圖異常改變[7]。家兔冠狀病毒與SARS-CoV、SARS-CoV-2同屬冠狀病毒科的β冠狀病毒,這些心電圖異常改變對探究人類感染冠狀病毒導(dǎo)致心律失常具有一定的參考價值。
1999年,Alexander等[7]對31只感染了冠狀病毒的家兔進(jìn)行連續(xù)心電圖觀察,出現(xiàn)竇性心動過速(74%)、T波振幅降低(45%)、QTc間期延長(42%)、R波幅度降低(16%)、二度Ⅱ型房室傳導(dǎo)阻滯(13%)、室性早搏(10%)、電交替(10%)、右束支傳導(dǎo)阻滯(7%)、室上性早搏(7%)以及一度房室傳導(dǎo)阻滯(3%)等多種心電圖改變。此外,感染急性期死亡的家兔,通常是在無明顯心力衰竭的情況下猝死,心臟病理檢查發(fā)現(xiàn)房室結(jié)有水腫,心肌細(xì)胞出現(xiàn)局灶性壞死及間質(zhì)水腫現(xiàn)象。而幸存家兔除心臟組織間隙散在淋巴細(xì)胞浸潤外無明顯異常[7]。家兔感染冠狀病毒后的房室傳導(dǎo)阻滯、室性早搏、QTc間期延長及猝死很可能與心肌細(xì)胞變性壞死以及傳導(dǎo)系統(tǒng)單核細(xì)胞浸潤有關(guān)。
SARS流行期間,國內(nèi)外的報(bào)道觀察到SARS患者可出現(xiàn)多種心電圖異常改變。最常見的心電圖異常改變?yōu)楦]性心動過速(約71.9%~75.7%)[8-9],中位持續(xù)時間約12.7 d[8],高值心率150~167次/min[8-9],7.2%的患者出院前(或臨終前)仍有竇性心動過速[10]。另有報(bào)道38.8%的SARS患者在出院后隨訪期內(nèi)仍存在竇性心動過速[8]。這說明SARS-CoV所致心電圖異常改變需要很長時間才能恢復(fù)。其次是ST-T異常改變(6.4%~13.5%)[9-10]、竇性心動過緩(1.6%~14.9%)[8-10]、QTc間期延長(8.1%)[9]、一度房室傳導(dǎo)阻滯(6.4)[10]、二度Ⅱ型房室傳導(dǎo)阻滯(2.7%)[9]、房性早搏(1.6%)[10]、室性早搏(0.8%)[10]、心房顫動(0.8%)[8]。另有研究分析SARS患者發(fā)生心臟驟停的心電圖特點(diǎn),心臟驟停前可見急性廣泛前壁心肌缺血、多個導(dǎo)聯(lián)ST-T異常改變、加速性交界性心律、交界性心律、完全性右束支傳導(dǎo)阻滯等多種心電圖異常改變[11]??梢姡祟惏l(fā)生冠狀病毒感染也可能導(dǎo)致多種心電圖異常改變,提示預(yù)后不良。合并竇性心動過速(36.8%vs. 17.7%)及ST-T異常改變(47.4%vs. 16.9%)的重癥SARS患者死亡率明顯增高[12]。
雖然SARS-CoV-2與SARS-CoV的基因特征存在明顯差異,但已證實(shí)SARS-CoV-2可導(dǎo)致包括心臟在內(nèi)的多器官功能損害。無論是COVID-19輕癥患者還是重癥患者,其心肌壞死標(biāo)志物均有不同程度升高,重癥者心臟損傷風(fēng)險(xiǎn)更高,約為22.2%~31%,輕癥者約2%~4%,死亡患者發(fā)生心臟損傷風(fēng)險(xiǎn)較幸存者高,約為28%~88.9%[13]。然而,僅通過心肌損傷標(biāo)志物評估COVID-19患者心臟不良事件風(fēng)險(xiǎn)并不完整,心電圖是反映心電生理活動的重要方法。
據(jù)報(bào)道,7.3%(10/137)的COVID-19患者以心悸為首發(fā)癥狀[14],平均心率為88次/min[15-16]。另一項(xiàng)研究顯示重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit,ICU)治療患者心率[平均89次/min(81~101次/min)]比普通病房患者更快[平均86次/min(77~96次/min)][3]。從這個資料看,COVID-19患者心率普遍偏快,重癥患者更明顯。另據(jù)研究報(bào)道17.6%(3/17)的COVID-19患者出現(xiàn)心動過速(重癥患者1例,危重患者2例),且與體溫升高不相稱(危重患者與輕、中、重癥患者體溫?zé)o明顯差異);與輕、中癥患者相比,重癥、危重癥患者心率明顯增快(P<0.01),重癥與危重癥患者心率無明顯差異;此外,2例危重癥患者發(fā)生房顫,房顫發(fā)作時最大心率分別達(dá)到123次/min和160次/min,其中1例82歲男性患者既往有持續(xù)性房顫病史,另外1例65歲男性患者無房顫或其他心臟疾病史,2例患者最終死亡[17]。COVID-19患者心動過速不完全是發(fā)熱所致,不能因普遍發(fā)熱而忽視心動過速,重癥及危重癥患者心動過速發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)更高,提示預(yù)后不良。SARS-CoV-2感染除了使原有心肌病變及傳導(dǎo)障礙加重而誘發(fā)心律失常事件,對于既往無心臟病史患者也可能在多種機(jī)制作用下誘發(fā)心電生理異常。
Wang等[3]率先報(bào)道16.7%(23/138)的COVID-19患者存在心律失常,甚至與出現(xiàn)急性呼吸窘迫患者比例(19.6%)相近,而且ICU患者心律失常發(fā)生率明顯高于普通病房患者(44.4%vs. 6.9%,P<0.001)。心律失常是COVID-19患者住院期間的主要并發(fā)癥之一,合并心律失?;颊呓^對數(shù)量不容忽視。我們的研究顯示74.2%(69/93)的COVID-19患者出現(xiàn)心電圖異常改變,最常見為ST-T異常改變(40.9%),其中5例為急性心肌梗死所致ST段抬高;30.1%(28/93)存在心律失常:包括一度房室傳導(dǎo)阻滯(2.2%)、二度Ⅰ型房室傳導(dǎo)阻滯(1.1%)、三度房室傳導(dǎo)阻滯(1.1%)、室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯(7.5%)等,房室/室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯發(fā)生比例(11.9%)甚至超過竇性心動過速(7.5%)、竇性心動過緩(7.5%)、房性心律失常(6.5%)和室性早搏(4.3%)。上述結(jié)果提示,應(yīng)高度重視COVID-19患者發(fā)生房室傳導(dǎo)阻滯和室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯的風(fēng)險(xiǎn)[18]。與非ICU患者相比,ICU患者心電圖異常Q波比例更高(33.3%vs3.9%,P=0.006),表明重癥病例心肌壞死、頓抑較普通病例更為嚴(yán)重[18]。此外,有一定比例患者心電圖出現(xiàn)QTc間期延長(12.9%)[18]。SARS-CoV-2和SARS-CoV類似,都可引起多種心電圖異常改變,這與病毒直接或間接導(dǎo)致的心臟損傷有關(guān),但不同的是SARS-CoV-2感染引發(fā)心動過速比例低于SARS-CoV,而更多導(dǎo)致房室/室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯、QTc間期延長,從而誘發(fā)惡性心律失常風(fēng)險(xiǎn)可能更高,臨床應(yīng)予高度重視。目前COVID-19患者心電圖資料有限,不同作者研究統(tǒng)計(jì)的心律失常發(fā)生情況存在差異,可能由于對心律失常的納入范圍不同,還受限于入選人群特征、樣本量、地域等,而且還缺乏連續(xù)心電圖監(jiān)測數(shù)據(jù),單次心電圖評估并不全面,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測心電圖,明確心律失常的類型。
研究表明,合并心血管疾病COVID-19死亡患者中17.65%(3/17)死于急性心肌梗死[19]。我們的研究顯示5.4%(5/93)的COVID-19患者發(fā)生急性心肌梗死[18]。目前對COVID-19重癥患者的認(rèn)識不應(yīng)局限于急性呼吸窘迫及感染性休克等并發(fā)癥,對心臟危重癥也應(yīng)予以重視。
部分危重COVID-19患者病程中若出現(xiàn)類似爆發(fā)性心肌炎病理生理改變,或傳導(dǎo)阻滯、QTc間期明顯延長及室性心律失常等心電圖異常改變,提示預(yù)后不良。建議臨床醫(yī)生結(jié)合心肌損傷標(biāo)志物與心電圖改變對心臟進(jìn)行綜合評估,警惕由此引發(fā)危及生命的電風(fēng)暴。
感染冠狀病毒后的心電圖異常改變可能有多種原因。病毒導(dǎo)致心肌和傳導(dǎo)系統(tǒng)損害是心律失常發(fā)生的重要原因。COVID-19患者首例心臟病理檢查可見心臟組織間隙中單核細(xì)胞浸潤,雖未見明顯實(shí)質(zhì)性損害[20],但不能排除SARS-CoV-2也可引發(fā)類似家兔冠狀病毒所導(dǎo)致的心肌細(xì)胞局灶性壞死及間質(zhì)水腫。標(biāo)準(zhǔn)組織病理學(xué)檢查中看似微不足道的局灶性心肌或傳導(dǎo)系統(tǒng)損害是與猝死相關(guān)心臟損害的關(guān)鍵證據(jù)。
重癥COVID-19患者體內(nèi)多種炎癥因子升高,提示細(xì)胞因子風(fēng)暴可能與病情嚴(yán)重程度有關(guān)[21-22],一方面炎癥因子可促進(jìn)血栓形成和心肌梗死發(fā)生[23-24],另一方面炎性級聯(lián)反應(yīng)也可直接導(dǎo)致心肌損傷,進(jìn)而引起心電圖異常改變。雖然COVID-19患者心率升高與體溫不成比例,但缺氧可引起心電生理不穩(wěn)定,誘發(fā)心律失常(如室性心動過速及心室顫動等)而致心臟驟停,已有研究也證實(shí)COVID-19患者心率升高可能與血氧飽和度降低有關(guān)[17]。電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂、肝腎損傷引起的毒性物質(zhì)蓄積和內(nèi)毒素血癥也可造成心電生理異常。除此之外,不能排除其他特殊原因所致,甚至有報(bào)道SARS患者的縱隔氣腫可能引起與急性冠狀動脈綜合征相似的胸痛癥狀以及胸前導(dǎo)聯(lián)T波倒置[25],COVID-19患者是否出現(xiàn)類似情況尚不可知。
藥物相關(guān)性心律失常也可能存在??共《舅幬锢晚f林可用于治療COVID-19[26],但可能會引起心動過緩(OR=2.3,99%CI=1.0~5.1,P=0.007)及低鎂血癥(OR=21,99%CI=5.8~73,P<0.000 1)等不良反應(yīng)[27]。低鎂可導(dǎo)致快速型心律失常,甚至發(fā)生致命性心室顫動。糖皮質(zhì)激素作為抑制細(xì)胞因子風(fēng)暴、促進(jìn)滲出性病變吸收的短期用藥,也可能誘發(fā)心律失常。磷酸氯喹可用于治療COVID-19[26],但可引起竇房結(jié)抑制,導(dǎo)致心律失常、休克,嚴(yán)重時可發(fā)生阿斯綜合征導(dǎo)致死亡[28]。重癥患者處于休克狀態(tài),兒茶酚胺過度釋放,可導(dǎo)致心電生理不穩(wěn)定。冠狀病毒感染者心電圖異常改變可能是多種損傷因素綜合作用的結(jié)果,其真正原因及發(fā)生的機(jī)制尚需更進(jìn)一步的研究。
在臨床實(shí)踐中,需要高度重視感染冠狀病毒的重癥病例,這類患者病情發(fā)生及進(jìn)展均較快,治療難度較大,死亡率較高。鑒于冠狀病毒感染可引發(fā)多種心電圖異常改變,必須高度重視冠狀病毒相關(guān)心臟損傷及心律失常的發(fā)生。對于重癥及危重癥COVID-19患者,應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測心功能和心電圖,對具有心臟損傷相關(guān)特征的患者進(jìn)行及時干預(yù)。同時,要注意對心血管急危重癥與危重癥型COVID-19導(dǎo)致的呼吸困難、血氧飽和度降低以及休克進(jìn)行鑒別診斷[29]。專家建議對COVID-19患者應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下指標(biāo):以R波為主的2個或2個以上主要導(dǎo)聯(lián)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6)的ST-T異常改變;新近發(fā)現(xiàn)的竇房、房室傳導(dǎo)阻滯,完全性右或左束支傳導(dǎo)阻滯、竇性停搏;成聯(lián)律、成對、多形性或多源性室性早搏;異位性心動過速;心房撲動/心房顫動、QRS波低電壓、異常Q波、心電圖QRS波增寬(QRS波時限>120 ms),必要時行連續(xù)心電監(jiān)護(hù)[30]。還應(yīng)密切關(guān)注患者是否出現(xiàn)與疾病狀態(tài)不匹配的陣發(fā)性心動過速或脈搏增快[31],床旁備用臨時起搏和除顫儀,早期識別高危心電圖和心律失常,并給予及時干預(yù)。