陳巳楣 郭晉村 林鎮(zhèn)國(guó) 周法光 葉明才

隨著我國(guó)人口老齡化程度的加劇,主動(dòng)脈瓣狹窄(aortic valve stenosis,AVS)患者逐年增多。有研究表明,在＞75歲人群中,AVS占12.4%,嚴(yán)重AVS占3.4%;在嚴(yán)重病變?nèi)后w中,約75.6%的患者伴有臨床癥狀[1]。AVS患者的主要臨床癥狀包括心絞痛、呼吸困難、暈厥等,且常合并心功能不全及惡性心律失常[2]。經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)是近年來(lái)治療AVS的新方法,一系列大型臨床研究證實(shí)其可作為有外科手術(shù)禁忌證及高危、中危,甚至低?；颊叩闹委熓侄蝃3]。AVS相關(guān)的心律失常和心臟性猝死(sudden cardiac death,SCD),是影響患者TAVR預(yù)后的重要因素[4]。

心率變異性(heart rate variability,HRV)分析目前采用線性與非線性兩種方法。其中,線性分析方法包括時(shí)域分析與頻域分析,可以同時(shí)評(píng)估心臟交感和迷走神經(jīng)活動(dòng)水平。通過(guò)測(cè)定HRV可獲得神經(jīng)體液因素對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)控信息,用于心血管等疾病的評(píng)估和預(yù)防,因此,HRV成為預(yù)測(cè)疾病相關(guān)SCD及心律失常事件的重要指標(biāo)[5]。Lorenz散點(diǎn)圖是典型的HRV非線性分析手段[6],其優(yōu)勢(shì)在于從相互關(guān)聯(lián)的大樣本或超大樣本的海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律,從而提取出利用傳統(tǒng)方法無(wú)法獲知的有用信息[7]。惡性心律失常及SCD是影響AVS患者預(yù)后的重要因素,目前尚無(wú)HRV及Lorenz散點(diǎn)圖相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用于圍手術(shù)期TAVR患者預(yù)后判斷的相關(guān)研究。本研究探討接受TAVR的AVS患者術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月HRV指標(biāo)的改變,以及Lorenz散點(diǎn)圖在HRV分析中的應(yīng)用價(jià)值,評(píng)估患者自主神經(jīng)活動(dòng)水平,旨在為減少接受TAVR患者惡性心律失常及SCD提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 入選對(duì)象

以2014年9月至2021年12月于廈門(mén)大學(xué)附屬心血管病醫(yī)院接受TAVR術(shù)的AVS患者為研究對(duì)象。排除標(biāo)準(zhǔn):①持續(xù)性房顫或接受過(guò)起搏器植入術(shù);②二度以上房室阻滯;③既往有心肌梗死、冠狀動(dòng)脈(簡(jiǎn)稱冠脈)搭橋或心肌病病史;④甲狀腺功能異常病史;⑤患有精神病,或精神顯著異常并影響心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)患者;⑥惡性腫瘤晚期。

本研究共納入65例患者,平均(73.66±7.11)歲,其中男40例(61.5%),女25例(38.5%)。所有患者均對(duì)本研究?jī)?nèi)容知情同意,且本研究已獲我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 資料收集

術(shù)前收集所有患者的臨床基線資料?；A(chǔ)疾病分布情況:糖尿病12例(18.5%),高血壓38例(58.5%),心肌梗死病史3例(4.6%),冠脈支架術(shù)后8例(12.3%),冠脈搭橋術(shù)后2例(3.1%),房顫病史10例(15.4%),腦梗死病史4例(6.2%),慢性阻塞性肺疾病22例(33.8%)。NYHA分級(jí)Ⅲ、Ⅳ級(jí)56例(86.2%);腎小球?yàn)V過(guò)率(49.21+21.32)mL/(min·1.73 m2);美國(guó)胸外科醫(yī)師協(xié)會(huì)(Society of Thoracic Surgeons,STS)評(píng)分(7.18+5.32)%。

術(shù)前完善常規(guī)檢查(包括血常規(guī)、肝腎功能、NT-proBNP水平)。分別于術(shù)前及術(shù)后3個(gè)月完善動(dòng)態(tài)心電圖檢查,并收集經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù),包括瓣膜病變情況、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)和左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。

1.3 心率變異性分析

本研究收集的HRV指標(biāo)涵蓋時(shí)域及頻域指標(biāo),其中HRV時(shí)域指標(biāo)包括SDNN、SDANN、rMSSD、pNN50、HRV三角指數(shù);HRV頻域指標(biāo)包括HF、LF、LF/HF。

Lorenz散點(diǎn)圖采集指標(biāo)包括:①散點(diǎn)圖形態(tài);②散點(diǎn)圖在x軸的投影長(zhǎng)度(length,L)及其在y軸的離散度(dispersion,D)。

1.4 觀察研究指標(biāo)變化

①術(shù)前、術(shù)后HRV時(shí)域指標(biāo)的變化;②術(shù)前、術(shù)后HRV頻域指標(biāo)的變化;③Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)及其L、D測(cè)量值在術(shù)前、術(shù)后的改變;④患者術(shù)前、術(shù)后心臟彩超各項(xiàng)指標(biāo)的變化;⑤分析HRV與心功能指標(biāo)間的相關(guān)性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以±s或M(P25,P75)表示,計(jì)數(shù)資料以n(%)表示。對(duì)于符合正態(tài)分布的計(jì)量指標(biāo),采用配對(duì)t檢驗(yàn),否則采用Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)。對(duì)于計(jì)數(shù)指標(biāo)的術(shù)前、術(shù)后改變,采用廣義Fisher檢驗(yàn)(Freeman-Halton檢驗(yàn))進(jìn)行分析。使用Spearman相關(guān)性分析,探討HRV和心功能之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)前后心率變異性時(shí)域指標(biāo)比較

術(shù)后3個(gè)月患者HRV時(shí)域指標(biāo)SDNN、SDANN、HRV三角指數(shù)顯著高于術(shù)前(P＜0.01);rMSSD及pNN50術(shù)前、術(shù)后比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

表1 術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月心率變異性時(shí)域指標(biāo)比較

2.2 手術(shù)前后心率變異性頻域指標(biāo)比較

術(shù)后患者HRV頻域指標(biāo)HF、LF有所改善,但較術(shù)前差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);而LF/HF值術(shù)前、術(shù)后無(wú)顯著差別(P＞0.05)。見(jiàn)表2。

表2 術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月心率變異性頻域指標(biāo)比較 M(P25,P75)

2.3 手術(shù)前后Lorenz散點(diǎn)圖變化

經(jīng)測(cè)量,Lorenz散點(diǎn)圖的L值術(shù)后3個(gè)月高于術(shù) 前[(476.21±110.25)msvs.(431.47±100.43)ms],D值術(shù)后低于術(shù)前[166.00 ms(131.00 ms,247.50 ms)vs.194.00 ms(158.50 ms,296.50 ms)],且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。術(shù)前患者的Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)以復(fù)雜形狀、梭狀、魚(yú)雷狀居多,而術(shù)后3個(gè)月以彗星狀居多。術(shù)前、術(shù)后的Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)分布情況比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=26.571,P＜0.01)。見(jiàn)表3。

表3 術(shù)前、術(shù)后3個(gè)月Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)分布情況比較 n=65,n(%)

2.4 手術(shù)前后心功能指標(biāo)的變化

比較患者術(shù)前、術(shù)后的心臟超聲指標(biāo),發(fā)現(xiàn)術(shù)后3個(gè)月的LVEF高于術(shù)前(62%vs.45%),LVEDD、LVESD、NT-proBNP水平術(shù)后均低于術(shù)前[LVEDD:(51.20±7.48)mmvs.(58.94±10.35)mm;LVESD:(34.95±8.09)mmvs.(38.23±10.89)mm;NTproBNP:885.02 pg/mLvs.1 612.53 pg/mL];NYHA分級(jí)較術(shù)前明顯改善(2.6±1.8vs.3.5±1.2),且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.5 心率變異性與心功能指標(biāo)的相關(guān)性分析

采用Spearman相關(guān)性分析探討HRV、Lorenz散點(diǎn)圖與心臟彩超相關(guān)指標(biāo)(LVEDD、LVESD、LVEF)和NT-proBNP水平的相關(guān)性。結(jié)果顯示,部分HRV指標(biāo)與心功能指標(biāo)之間存在相關(guān)性:SDANN、HRV三角指數(shù)、LF均與LVEF呈正相關(guān)(r=0.181,0.229,0.221,P＜0.05),SDNN、SDANN、HRV三角指數(shù)、LF、L則均與NT-proBNP水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.187,-0.289,-0.248,-0.191,-0.243,P＜0.05),SDNN、SDANN、HRV三角指數(shù)均與LVEDD呈負(fù)相關(guān)(r=-0.219,-0.290,-0.234,P＜0.05),SDNN、SDANN、HRV三角指數(shù)、LF均與LVESD呈負(fù)相關(guān)(r=-0.197,-0.265,-0.239,-0.179,P＜0.05)。

3 討論

AVS是常見(jiàn)的瓣膜性心臟病,隨著人口老齡化程度加劇,其發(fā)病率逐年提高,并已逐步發(fā)展為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生難題。心律失常、心力衰竭(簡(jiǎn)稱心衰)及SCD是AVS的最主要并發(fā)癥。有資料表明,自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能異常在AVS的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起到重要作用[8]。TAVR可有效干預(yù)AVS,近年來(lái)逐漸運(yùn)用于臨床,但其對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)作用尚無(wú)相關(guān)研究。本研究證實(shí),HRV作為評(píng)價(jià)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)的重要指標(biāo),在TAVR術(shù)后發(fā)生顯著變化:①HRV時(shí)域指標(biāo)在TAVR術(shù)后顯著改善;②部分HRV時(shí)域和頻域指標(biāo)與LVEF呈正相關(guān),而與NT-proBNP水平、LVEDD、LVESD呈負(fù)相關(guān)。

FORREST等[9]研究表明,癥狀性AVS患者的2年生存率約50%;如出現(xiàn)暈厥或心絞痛,則平均生存期2～3年,甚至可發(fā)生猝死;當(dāng)發(fā)生充血性心衰時(shí),平均生存期也在2～3年。AVS及其伴發(fā)的心功能減退均可導(dǎo)致神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制異常,表現(xiàn)為交感神經(jīng)功能亢進(jìn)和迷走神經(jīng)功能減弱。自主神經(jīng)系統(tǒng)功能異常一方面會(huì)引起心功能的進(jìn)一步惡化,另一方面也可導(dǎo)致房顫、室性心律失常及SCD的發(fā)生率顯著升高[10]。國(guó)內(nèi)陳艷仙等[11]的研究證實(shí),老年性瓣膜性心臟病患者伴發(fā)自主神經(jīng)系統(tǒng)活性及調(diào)節(jié)功能的失調(diào)。此外,HRV降低是退行性瓣膜性心臟病患者發(fā)生惡性心律失常、SCD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。WERNER等[12]研究表明,伴有AVS的患兒存在HRV異常,日間SDNN值的下降與患兒惡性心律失常事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)。本研究中,無(wú)論是HRV時(shí)域還是頻域指標(biāo),其在TAVR術(shù)后均升高?；颊咝g(shù)后自主神經(jīng)系統(tǒng)活性及調(diào)節(jié)功能的改善,可能是其房(室)性心律失常事件減少、SCD發(fā)生率下降的機(jī)制之一。此外,患者術(shù)后的相關(guān)性分析表明,以心臟彩超各項(xiàng)指標(biāo)及血清NT-proBNP水平評(píng)價(jià)的心功能指標(biāo)與HRV顯著相關(guān)。因此,TAVR術(shù)后通過(guò)改善心功能、調(diào)整心臟的自主神經(jīng)系統(tǒng)活性,可減少房(室)性心律失常事件和SCD。

HRV測(cè)定心電圖中竇性間期的變異性,實(shí)際上是對(duì)心動(dòng)周期的變異性進(jìn)行分析,反映竇房結(jié)被交感及副交感神經(jīng)拮抗、協(xié)同的過(guò)程,因此HRV可以作為評(píng)估心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的工具。NENNA等[13]最早關(guān)注到HRV與心臟病預(yù)后的相關(guān)性,其納入176例心肌梗死患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)HRV的下降可導(dǎo)致患者預(yù)后更差。另有研究證實(shí),心衰、心肌梗死、心肌缺血、高血壓、糖尿病伴發(fā)低副交感神經(jīng)系統(tǒng)張力,并與心臟性死亡呈正相關(guān)。在涉及AVS與HRV相關(guān)性的研究中,BRAUNISCH等[14]發(fā)現(xiàn)HRV時(shí)域指標(biāo)的下降與AVS相關(guān),運(yùn)動(dòng)耐量也隨之下降。KLEIGER等[15]研究發(fā)現(xiàn),SDNN值＜100 ms提示預(yù)后較差。而STEIN等[16]認(rèn)為,SDNN是預(yù)測(cè)心衰患者心律失常事件最敏感的臨床指標(biāo)。本研究中,HRV時(shí)域指標(biāo)SDNN、SDANN、HRV三角指數(shù)在TAVR術(shù)后顯著升高,而HRV頻域指標(biāo)術(shù)后未發(fā)生顯著變化,提示前者能更好地評(píng)價(jià)本組患者自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)。

Lorenz散點(diǎn)圖是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù),連續(xù)記錄一段時(shí)間的心電圖,對(duì)RR間期按時(shí)間序列追蹤作圖得到的圖形。它能顯示線性及非線性心率變化的信息,在提供的信息量、反映瞬間的心動(dòng)周期變化方面有其他檢查難以媲美的功能,是定性和定量研究混沌現(xiàn)象的經(jīng)典方法之一[17]。有研究表明,以Lorenz散點(diǎn)圖為代表的HRV非線性動(dòng)力學(xué)模型是更符合生理特性的HRV評(píng)價(jià)方法[18]。心衰患者的Lorenz散點(diǎn)圖有特征性的表現(xiàn)形式,可作為其診斷和預(yù)后預(yù)測(cè)的參考。PICHOT等[19]研究表明,Lorenz散點(diǎn)圖可有效地量化評(píng)估患者的迷走神經(jīng)張力。ESPERER等[20]的研究證實(shí)了根據(jù)Lorenz散點(diǎn)圖特征,可識(shí)別與診斷器質(zhì)性心臟病患者的心律失常事件。本研究中,患者術(shù)前、術(shù)后的Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)存在差異:術(shù)前以復(fù)雜形狀、梭狀、魚(yú)雷狀居多,術(shù)后則以彗星狀居多。本研究還表明,散點(diǎn)圖在x軸的投影長(zhǎng)度L值在術(shù)后高于術(shù)前,離散度D值在術(shù)后低于術(shù)前,提示TAVR術(shù)后患者的心率變異程度提高了,而Lorenz散點(diǎn)圖可作為有效評(píng)估TAVR術(shù)后患者HRV的指標(biāo)。

4 小結(jié)

AVS患者的自主神經(jīng)系統(tǒng)功能在TAVR術(shù)后得到改善。這反映在HRV的時(shí)域及頻域指標(biāo)和Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)的變化上,而這些變化與患者的心功能狀況存在相關(guān)性。

本研究可能存在以下局限性:一是作為單中心回顧性研究,樣本量偏小,因此有選擇性偏倚的可能。二是既往研究已證實(shí)心衰患者的自主神經(jīng)功能狀況與其惡性心律失常事件存在相關(guān)性,但限于試驗(yàn)設(shè)計(jì),本研究未能進(jìn)一步證實(shí)TAVR術(shù)后HRV的改善可導(dǎo)致患者惡性心律失常事件減少。三是本研究入組的研究對(duì)象為竇性心律或陣發(fā)性房顫患者,研究結(jié)果不能推至持續(xù)性房顫或起搏器植入術(shù)后患者,而這部分患者正是TAVR術(shù)的主要適應(yīng)證人群。四是本研究隨訪時(shí)間較短,且并非前瞻性研究,相關(guān)的研究結(jié)果尚待更大規(guī)模、隨訪時(shí)間更長(zhǎng)的前瞻性研究加以證實(shí)。