程思靜 華偉
100037 中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院心律失常診治中心
心血管疾病是人類的首要死因,全球約1 785萬人死于心血管疾病,占非傳染性疾病死亡總數(shù)的44%[1]。在因心血管疾病死亡的人群中,約25%的患者首要表現(xiàn)為心臟驟停或心臟性猝死(sudden cardiac death,SCD)。如果沒有迅速采取正確的急救措施,心臟驟停就會演變?yōu)镾CD。SCD是指在癥狀發(fā)生1 h之內(nèi)發(fā)生的突然的、意外的死亡;或在沒有目擊者的情況下,在死亡前24 h無癥狀,而且排除其他可能的死因,推測由于心血管因素導致的死亡[2]。中國的一項橫斷面研究表明,SCD的發(fā)生率為41.8/10萬人[3]。不同年齡的人群中導致SCD的病因構成是不同的,在年輕個體中,離子通道病、心肌病、心肌炎和藥物濫用占主要地位,而在老年人中,冠心病、心臟瓣膜病和心力衰竭則是主要原因,但仍有2%~54%的患者在尸檢后仍然找不到病因[4]。
由于SCD的突發(fā)性,對其準確預測是非常重要的。心電學檢查是預測SCD的一種重要手段,目前有很多的心電學指標用于SCD的危險分層和預測。本文先對已有較多研究的經(jīng)典心電學指標進行總結(jié),然后重點介紹心電學指標研究進展,最后介紹用于預測的心電學指標模型。
基于心電圖的心電學指標包括心率、P波、QRS波、QT間期、T波、J波等。
包括靜息心率、心率減速力、心率震蕩等[5]。心率減速力通過對Holter記錄的24 h心電圖進行分析,根據(jù)測算公式測定心率整體趨向性和心率減速能力,其受損標志著迷走神經(jīng)功能降低。對于心肌梗死后患者,心率減速力比左心室射血分數(shù)和心率變化更能準確預測死亡[6]。心率震蕩反映了室性期前收縮導致的心率改變,表現(xiàn)為早期的心率加速與其后伴隨的心率減速。心率震蕩能夠預測急性心肌梗死后左室射血分數(shù)>30%患者的SCD和心律失常事件,當與后文提到的T波電交替結(jié)合時,預測能力會進一步提升[7]。
包括碎裂QRS波、QRS時限、QRS-T角等。碎裂QRS波是指心電圖上相鄰兩個及以上導聯(lián)出現(xiàn)的多相QRS波,并且排除完全性或不完全性束支傳導阻滯及室內(nèi)阻滯。它與先天性心臟病、原發(fā)性高血壓伴左心室肥厚、運動相關的SCD有關[8-10]。QRS時限增加與正常人群以及Takotsubo綜合征患者的猝死有關,而且QRS時限增加的速度和幅度也被證明與成人先心病SCD的風險增加有關[11-13]。QRS-T角>90°是獨立于左心室射血分數(shù)的心臟驟停的危險因素[14]。
包括校正的QT間期、QT離散度等。校正的QT間期是猝死的獨立危險因素[15]。校正的QT空間離散度與肥厚型心肌病患者的SCD有關[16]。
包括T波峰末間期、T波電交替(T wave alternans,TWA)、微伏級T波電交替(microvolt T wave alternans,MTWA)。T波峰末間期可作為一般人群和有心血管基礎疾病患者的心律失常事件和死亡的危險分層因素[17]。TWA是心電圖中T波的形態(tài)、振幅和極性的逐搏交替改變。TWA是非缺血性肥厚型心肌病患者預測SCD的敏感性指標[18]。MTWA是經(jīng)過特殊心電信號處理記錄的TWA,它與擴張型心肌病、肥厚型心肌病猝死風險有關[19-20]。但是也有研究表明其無法預測心肌梗死后左室射血分數(shù)≤30%患者的室性心動過速事件[21],因此其應用價值還需要更加明確的證據(jù)支持。
PRD是近年來新提出的心電現(xiàn)象,與交感神經(jīng)興奮有關,是復極化低頻段(<0.1Hz)中的周期性的成分。首先使用FRANK導聯(lián)體系記錄體表X、Y、Z軸的正交心電圖信號或者將標準心電圖信號轉(zhuǎn)化為正交的X、Y、Z軸心電圖信號。在心電圖中,T波主要反映復極的特性,因此將心電圖信號中每個T波的時空信息整合成一個單獨的向量T°。然后使用連續(xù)復極化向量之間的角度dT°來表示瞬時復極不穩(wěn)定性。研究者使用連續(xù)小波轉(zhuǎn)換得到的小波系數(shù)的平均數(shù)來定量表示dT°的特性。PRD就是低頻段(<0.1 HZ)中小波系數(shù)的平均值[22],并且與呼吸和心率變異無關[23]。在MADIT-Ⅱ研究的亞組分析中,PRD是心肌梗死后左心室射血分數(shù)降低患者SCD的預測指標[22]。研究者隨后又對415例心肌梗死患者進行了前瞻性的驗證,將患者根據(jù)PRD分為<5.75 deg2和≥5.75 deg2,結(jié)果表明PRD增加是3年全因死亡和心血管死亡的獨立危險因素[24]。一項基于15個歐盟國家44個中心的前瞻性對照研究納入了1 371例左心室射血分數(shù)低于35%并且符合預防性植入式心律轉(zhuǎn)復除顫器(implantable cardioverter defibrillator,ICD)植入一級指征的患者,結(jié)果表明PRD>7.5 deg2的患者比PRD<7.5 deg2的患者能從ICD植入中獲益更多。該研究表明PRD可以用來指導預防性ICD植入的決策[25]。目前對于PRD的臨床主要來源于歐洲,尚無來自其他地區(qū)的大規(guī)模臨床試驗來驗證。另外研究主要針對心肌梗死后患者,無法確定針對于不同人群的合適的截斷值,因此需要有更多的研究對其適用性進行評估。
R2I2是在電生理檢查中基于心電圖定量測量室性心律失常風險的指標,原理是動作電位時程(action potential duration,APD)恢復斜率代表了局部電生理特性的異質(zhì)性。在特定的起搏刺激方案下,以T波峰值和QRS波的起點為基準點,APD是指QRS起始至T波峰值時間(QTp),舒張期是指T波峰至下一個QRS起始(TpQ)。在不同的導聯(lián)中在連續(xù)的前后有重疊的40 ms時長內(nèi)用最小二乘回歸對TpQ和QTp進行擬合并計算出斜率。在同一導聯(lián)中計算出斜率與斜率均值的差值,并計算這些差值的標準差。這個標準差就是APD恢復異質(zhì)性,R2I2就是各導聯(lián)APD恢復異質(zhì)性的均值[26]。PERS也是一個新的基于心電圖的指標,該指標的理論基礎是APD恢復的斜率與發(fā)生室性心動過速的傾向有關,PRD是各導聯(lián)最大恢復斜率的均值[27]。在一項納入26例的回顧性研究中,R2I2是缺血性心臟病患者室性心律失常和死亡的獨立危險因素[26]。在一項納入60例缺血性心臟病患者的研究中,R2I2和PERS在室性心律失?;騍CD患者中更高[28]。但是由于針對R2I2和PERS的臨床研究較少,尚不能確定合適的標準用來指導臨床SCD的危險分層。另外,之前的研究主要是針對缺血性心臟病的患者,這兩個新指標是否適用于一般人群的篩查和其他特定人群的風險預測還需要后續(xù)的研究來證明?,F(xiàn)在有一項預計納入至少440例缺血性心臟病受試者的針對R2I2和PERS作為室性心律失常預測指標的研究(NCT03022487)正在進行,其截斷值分別為R2I2=1.03,PERS=1.2。這項研究的結(jié)果會對R2I2和PERS用于預測SCD的可行性提供更多的證據(jù)[27]。
總體電生理異質(zhì)性風險評分納入了5個心電指標,分別是QRST波積分絕對值和(sum absolute QRST integral,SAI QRST)、空間QRST角、空間心室復極梯度(spatial ventricular gradient,SVG)大小、SVG仰角和SVG方位角。SAI QRST是在QRS波和T波與等電線圍成的面積和??臻gQRST角是QRS向量和T向量在空間中的夾角。SVG是QRS向量和T向量的矢量和,SVG大小是SVG向量的模。SVG方位角是SVG向量與水平面(XY平面)的夾角。SVG仰角是SVG向量與垂直面(XZ平面)的夾角。在一項基于ARIC和CHS兩個大型的前瞻性的隊列研究中,研究者利用總體電生理異質(zhì)性風險評分對一般人群進行危險分層,結(jié)果表明該評分的基線水平以及其隨時間的大幅增加是SCD的獨立危險因素。當與臨床指標或者人口學因素結(jié)合后其預測能力有所提升[29]。另一個研究也驗證了在ARIC隊列研究其對SCD的預測價值[30]。該研究為一般人群的SCD的預測提供了新的手段,但是仍需外部人群進行驗證。
在一項前瞻性多中心觀察性隊列研究中,通過兩步心電學檢查方法對心肌梗死后射血分數(shù)保留心力衰竭患者進行危險分層。(1)第一步算法是根據(jù)Holter動態(tài)心電圖或者信號平均心電圖評估危險因素。對于出現(xiàn)室性期前收縮、非持續(xù)性室性心動過速、心室晚電位、延長的QT間期、T波電交替增加、心率變異降低、心率減速力降低、心率震蕩心電現(xiàn)象之一的患者進行程序性心室刺激。(2)在第二步程序性心室刺激中,誘導出持續(xù)性單形性室性心動過速、心室撲動或多形性室性心動過速的患者被認定為高危患者。在本次研究中,基礎人群主要心律失常事件發(fā)生率為1.5%,但是在兩步法篩選出的高危人群中,心律失常事件發(fā)生率達22%。該算法的敏感性為100%,特異性為93.8%,陰性預測值為100%,陽性預測值為22%,表明多因素兩步程序性心室刺激法可以識別心肌梗死后射血分數(shù)保留的高危心力衰竭患者[31]。將該研究評為2019年心律失常領域的十大進展之一,填補了當前SCD預防的空白[32]。該研究對篩選心肌梗死后心律失常高風險個體提供了可行的方案,但是仍需隨機對照試驗來驗證其在臨床實踐中的價值。
本文總結(jié)了預測SCD的經(jīng)典心電學指標以及最新進展。從中可以看出心電學指標并不再局限于從心電圖中直接獲取,而是更多地基于高分辨率的技術以及相應算法等去識別其中能夠反映易發(fā)生SCD的指標。這為未來心電學指標的研究提供了新的思路。
盡管很多心電學指標已經(jīng)被證明在SCD中的價值,但是它們的陽性預測準確率限制了它們單獨作為危險分層指標的應用[33]。如何構建預測能力更好的模型或者評分是后續(xù)研究的重點。目前,SCD的預測主要還是針對有心血管疾病基礎的人群,未來的研究也應探究適用于大規(guī)模人群篩查的心電學指標,為一般人群高風險個體識別提供更多的證據(jù),并對這些個體制訂相應的干預策略,以期降低SCD的疾病負擔。
利益沖突:無