張軍,趙雪屏,高文燕
全球每年有超百萬患者接受心臟手術(shù),體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)是替代心臟手術(shù)患者術(shù)中心肺功能的重要方式。心臟手術(shù)需在心臟停跳的情況下進(jìn)行,極易因心肌缺血和再灌注損傷而導(dǎo)致心肌細(xì)胞功能恢復(fù)緩慢[1],但如何準(zhǔn)確地評價CPB心臟復(fù)跳患者心肌功能恢復(fù)情況尚缺乏客觀的參考指標(biāo)。QRS波是心室除極的整體波,代表室間隔、左心室和右心室的除極電位,心電圖表現(xiàn)為高而尖的偏折波群[2-3],第1個負(fù)向偏折波被稱為Q波,第1個正向偏折波被稱為R波,正向偏折波后的負(fù)向偏折波稱為S波,合稱為QRS波[4]。臨床研究表明,CPB心臟復(fù)跳患者心電圖QRS波變化或與心肌細(xì)胞功能恢復(fù)有一定關(guān)系[5]。但目前國內(nèi)外尚無研究具體分析QRS波對心肌功能的預(yù)測價值?;诖?,本研究旨在探討心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變情況及其臨床意義,現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取2019年1月至2020年8月在山西省心血管病醫(yī)院心臟外科行CPB心臟手術(shù)的患者180例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡18~75歲;(2)竇性心律;(3)接受CPB心臟手術(shù),且術(shù)后接受心電監(jiān)測;(4)自愿參與本研究,并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前存在房室傳導(dǎo)阻滯、束支傳導(dǎo)阻滯、旁路傳導(dǎo)或起搏心律者;(2)心房顫動者;(3)嚴(yán)重肝腎功能衰竭或嚴(yán)重感染者;(4)臨床資料不完整者。所有患者中,男96例,女84例;年齡24~74歲,平均(56.4±12.4)歲;合并癥:高血壓68例,糖尿病52例,高脂血癥46例;手術(shù)方式:瓣膜置換術(shù)108例,瓣膜成形術(shù)47例,冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)15例,瓣膜置換術(shù)聯(lián)合CABG 10例。本研究經(jīng)山西省心血管病醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn),患者對本研究知情并簽署知情同意書。
1.2 方法 患者麻醉前30 min肌肉注射東莨菪堿0.05 mg/kg、嗎啡0.1 mg/kg;患者進(jìn)入手術(shù)室后,予以面罩吸氧,應(yīng)用多功能監(jiān)護(hù)儀動態(tài)監(jiān)測其脈搏血氧飽和度和無創(chuàng)血壓,并靜脈注射地西泮0.10 mg/kg、依托咪酯0.15 mg/kg、芬太尼20 μg/kg和哌庫溴銨0.1 mg/kg行麻醉誘導(dǎo),而后予以氣管插管行機(jī)械通氣,設(shè)置潮氣量為8~10 ml,呼吸頻率為12~15 次/min,動脈血二氧化碳分壓為4.6~6.0 kPa;術(shù)中,靜脈泵注芬太尼70~100 μg/kg、異丙酚100 μg/kg以維持麻醉。
應(yīng)用德國Stockert Ⅲ型人工心肺機(jī)、德國Stockert Ⅲ型變溫器配合TERUMO(商品名:集成式膜式氧合器)進(jìn)行中低溫(28~32 ℃)非搏動CPB灌注,患者平均動脈壓為50~80 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),故設(shè)置灌注壓力為180~220 mm Hg,在此期間采用冷血液停跳液進(jìn)行心肌灌注,使心臟在停跳期間也能進(jìn)行有氧代謝,以減輕心肌缺血及再灌注損傷。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波形態(tài)、主波方向演變 應(yīng)用GE多功能監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測患者心電情況,以心臟恢復(fù)節(jié)律規(guī)整的自主心律為起點(diǎn),連續(xù)觀察患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波變化情況,包括QRS波形態(tài)、主波方向演變情況。比較不同手術(shù)方式患者CPB心臟復(fù)跳后15、30、>30 min QRS波演變發(fā)生率,記錄患者術(shù)中主動脈阻斷時間。將QRS波由異常形態(tài)向正常形態(tài)變化視為QRS波發(fā)生演變,時間段的選擇參照文獻(xiàn)[6]。
1.3.2 心功能指標(biāo) 比較QRS波時限<110 ms與QRS波時限≥110 ms患者心功能指標(biāo),包括紐約心臟病協(xié)會(New York Heart Association,NYHA)分級〔Ⅰ級:無明顯心力衰竭或心功能不全的臨床表現(xiàn)及癥狀;Ⅱ級:出現(xiàn)左心衰竭癥狀,肺部啰音范圍<50%肺野,靜脈壓升高;Ⅲ級:出現(xiàn)明顯心力衰竭或心功能不全癥狀及體征,肺部啰音范圍≥50%肺野;Ⅳ級:并發(fā)低血壓或心源性休克,并伴有不同程度血流動力學(xué)改變〕、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、血清N末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)水平,其中LVEF是應(yīng)用Philips-IU22彩色多普勒超聲診斷儀測得。抽取患者空腹肘靜脈血5 ml,3 500 r/min離心10 min(離心半徑為13.5 cm),取上清液;采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血清NT-proBNP水平。QRS波時限指QRS波起點(diǎn)到終點(diǎn)的時程,參考范圍為60~100 ms,最多不超過 110 ms[7]。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計數(shù)資料以相對數(shù)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),等級資料比較采用秩和檢驗(yàn);計量資料以(±s)表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);采用Spearman秩相關(guān)分析探討心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限與心功能指標(biāo)的相關(guān)性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波形態(tài)、主波方向演變情況 術(shù)前,心臟手術(shù)患者心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波表現(xiàn)為主波向下,呈rS型。143例(79.44%)患者自CPB心臟復(fù)跳即刻自主心律和呼吸頻率逐漸恢復(fù)正常,QRS波呈Rs型伴增寬;CPB心臟復(fù)跳后15 min,QRS波呈rS型伴S波增寬;CPB心臟復(fù)跳后30 min,QRS波呈Rs型,時程恢復(fù)正常;CPB心臟復(fù)跳后35 min,QRS波呈Rs型,時程縮短,而后逐漸恢復(fù)至術(shù)前形態(tài)。不同手術(shù)方式患者CPB心臟復(fù)跳后15、30、>30 min 心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 不同手術(shù)方式患者CPB心臟復(fù)跳后不同時間點(diǎn)心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變發(fā)生率比較〔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 心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變情況與術(shù)中主動脈阻斷時間的關(guān)系 所有患者中,143例CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波發(fā)生演變者的主動脈阻斷時間為(24.55±2.48)min,短于37例CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波未發(fā)生演變者的(105.28±12.45)min,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=72.691,P<0.001)。
2.3 心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限與心功能指標(biāo)的關(guān)系 180例患者中,QRS波時限<110 ms者88例,QRS波時限≥110 ms者92例。QRS波時限<110 ms患者NYHA分級優(yōu)于QRS波時限≥110 ms患者,LVEF高于QRS波時限≥110 ms患者,血清NT-proBNP水平低于QRS波時限≥110 ms患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限與LVEF呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.654,P<0.001),與NYHA分級、血清NT-proBNP水平呈正相關(guān)(rs值分別為0.634、0.627,P值均<0.001)。
表2 心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限<110 ms與QRS波時限≥110 ms者心功能指標(biāo)比較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
心臟的重要功能是泵血,心臟規(guī)律的機(jī)械過程有賴于心肌細(xì)胞規(guī)律的電位變化。心電圖檢查是通過在人體不同部位放置電極,通過導(dǎo)聯(lián)線與心電圖機(jī)電流計的正負(fù)極相連,記錄心臟每個心動周期所產(chǎn)生的電活動變化圖形[8-9]。心電圖作為臨床評估患者心臟電生理活動的常用檢查手段,多用于心律失常、心肌缺血患者的無創(chuàng)性檢查,可提高臨床診斷正確率;此外,心電圖還常用于輔助導(dǎo)管消融技術(shù)治療心律失常[10-12],但目前鮮有研究探討心電圖與心肌功能的關(guān)系。
劉紅軍等[13]認(rèn)為,心電圖作為簡易的無創(chuàng)性檢查工具,其顯示的QRS波電壓靜態(tài)特征及動態(tài)演變特征可反映部分心臟解剖結(jié)構(gòu)特征,不僅可用于診斷心肌電活動,同時對心肌、心包基礎(chǔ)疾病及其他系統(tǒng)疾病的診斷和治療具有輔助作用。本研究結(jié)果顯示,143例(79.44%)患者自CPB心臟復(fù)跳即刻自主心律和呼吸頻率逐漸恢復(fù)正常,QRS波呈Rs型伴增寬;CPB心臟復(fù)跳后15 min,QRS波呈rS型伴S波增寬;CPB心臟復(fù)跳后30 min,QRS波呈Rs型,時程恢復(fù)正常;CPB心臟復(fù)跳后35 min,QRS波呈Rs型,時程縮短,而后逐漸恢復(fù)至術(shù)前形態(tài);提示患者心電活動改變或與心肌缺血再灌注有關(guān),且CPB心臟復(fù)跳可有效改善心臟手術(shù)患者心肌細(xì)胞功能。此外,不同手術(shù)方式患者CPB心臟復(fù)跳后15、30、>30 min 心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,表明心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后不同時間點(diǎn)QRS波演變與手術(shù)方式無關(guān)。QRS波主波方向改變,提示心肌除極起始向量發(fā)生改變,可引起額面電軸改變,出現(xiàn)異位起搏心率,且起搏位點(diǎn)多位于房室束分叉以下和束支傳導(dǎo)阻滯。相關(guān)研究表明,QRS波增寬與異位起搏、心肌缺血后心肌細(xì)胞膜去極化有關(guān)[14-15]。本研究心臟手術(shù)患者在CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波逐漸演變?yōu)樾g(shù)前形態(tài),分析原因可能與異位起搏點(diǎn)逐漸向房室束分叉位移有關(guān)。本研究結(jié)果還顯示,CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波發(fā)生演變者的主動脈阻斷時間短于CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波未發(fā)生演變者,提示心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變情況與術(shù)中主動脈阻斷時間可能有關(guān)。
QRS波演變是心室肌細(xì)胞除極的過程,當(dāng)QRS波時限延長或形態(tài)發(fā)生異常時,則提示患者心肌電生理紊亂,可能存在心肌缺血或心功能損傷。近年有研究表明,QRS波形態(tài)與心肌缺血導(dǎo)致的心力衰竭患者心功能間有一定關(guān)系,即心功能越差,QRS波形態(tài)異常發(fā)生率越高,QRS波時限越長[16]。本研究結(jié)果表明,QRS波時限<110 ms患者NYHA分級優(yōu)于QRS波時限≥110 ms患者,LVEF高于QRS波時限≥110 ms患者,血清NT-proBNP水平低于QRS波時限≥110 ms患者,進(jìn)一步進(jìn)行Spearman秩相關(guān)分析,結(jié)果顯示,心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限與LVEF呈負(fù)相關(guān),與NYHA分級、血清NT-proBNP水平呈正相關(guān),表明心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限越長,心功能損傷越嚴(yán)重,提示心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波時限可作為臨床評估心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后心功能的客觀指標(biāo),以指導(dǎo)預(yù)后評估。
綜上所述,心臟手術(shù)患者CPB心臟復(fù)跳后自主心律和呼吸逐漸恢復(fù),心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波逐漸演變?yōu)橹鞑ㄏ蛳?,呈Rs型,時程縮短,直至恢復(fù)至術(shù)前形態(tài),術(shù)中主動脈阻斷時間可能會影響患者CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS演變情況,而QRS波時限越長,心功能損傷越嚴(yán)重,故推測心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波或可作為臨床評估心功能的重要指標(biāo)。但本研究僅初步探討了CPB心臟復(fù)跳后心電圖Ⅱ?qū)?lián)QRS波演變情況,并未深入分析心電圖其他導(dǎo)聯(lián)QRS波形態(tài)與患者心跳節(jié)律的關(guān)系;此外,本研究納入樣本量較小,且均為竇性心律人群,今后還需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入研究以證實(shí)本結(jié)論。
作者貢獻(xiàn):張軍、趙雪屏進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計;張軍進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析,撰寫、修訂論文,負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,并對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理;高文燕進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理、分析;張軍、趙雪屏、高文燕進(jìn)行結(jié)果分析與解釋。
本文無利益沖突。