窦性心率减速力临床应用新进展

杨晓云

窦性心率减速力临床应用新进展

杨晓云

杨晓云，毕业于同济医科大学，2006年在华中科技大学同济医学院附属同济医院获心血管专业博士学位。2009至2010年作为访问学者在德国慕尼黑工业大学心脏病中心进修学习1年。现为武汉医学会心电学会主任委员，同济医院心血管内科主任医师，心功能室负责人。主要从事心电生理方面的研究。近年来主持和完成了多项湖北省自然科学基金和武汉市科技攻关项目的研究，参与了多项国家自然科学基金项目的研究。在国内外重要期刊上发表论文数十篇，参编心电图方面的书籍数本，主（副）编的书籍5本。

窦性心率减速力（DC）是近年来动态心电图研究中最引人注目的进展之一，它通过24h心率的整体趋向性分析和减速能力的测定而评估受检者迷走神经张力高低，进而筛选和预警心脏性猝死高危患者的一种新的无创心电技术。2006年，德国学者Bauer和Schmidt研究发现，心率减速力可对心肌梗死后高危患者进行危险分层并精确地预测心脏性猝死的发生[1]。2012年，Schmidt在DC的基础上，进一步提出了名为“连续心率减速力”（DRs）的又一无创心电检测技术[2]。DRs可通过定量评估迷走神经对心率的调控能力而对心肌梗死后高危患者进行危险分层并精确地预测心脏性猝死的发生，是DC检测技术的有力补充。现将近年来窦性DC的研究进展介绍如下。

1 定义及机制

1.1 DC的定义及机制DC是通过位相整序信号平均技术测定心率减速能力，并定量评估受检者迷走神经张力高低的一项新技术，其检测结果是从混杂着非固定性信号、噪音和人工伪差的复杂时间系列信号中提取周期性心电信号而获取的，因而真实地反映了自主神经对受检者心动周期的调节作用。心脏受交感和迷走神经共同支配，两者分别从相反的方向调节心脏，但作用强度并不对等：交感神经是心脏的加速神经，其兴奋性增加时心率加快，心率加速力（AC）增强。迷走神经是心脏的减速神经，其兴奋性增加时心率变慢，DC增强，提示迷走神经对人体的保护性作用增强，受检者发生猝死的危险性降低。相反，DC降低时提示迷走神经的兴奋性降低，相应之下其对人体的保护作用减弱，患者发生猝死的危险性增加。

1.2 DRs的定义及机制当心率减速现象连续发生，即2～10个心动周期连续减慢时，称为DRs，表明迷走神经对窦性心率在短时间内的负向频率调节作用持续存在。DRs是通过测定多个心动周期连续发生的减速力而定量评估受检者迷走神经张力高低，进而筛选猝死高危患者的一项无创心电检测技术。DRs与DC显示的单周期减速的平均强度相互补充。研究结果表明，DRs有较强的预测心脏性猝死的能力。

2 检测方法及指标

窦性心率减速力可通过动态心电图进行分析和计算，现阶段常用的指标包括DC和DRs。分析时应注意以下几种情况不适合检测：（1）非窦性心律患者，如心房颤动、心房扑动、临时和永久起搏器植入者；（2）病态窦房结综合征、房室传导阻滞、异位心律与窦性心律比值＞10%者；（3）服用抗心律失常药物及影响自主神经功能药物者等。

2.1 DC的检测方法

2.1.1 记录动态心电图记录受检者24h动态心电图并经120 Hz数字化自动处理系统转化为以心动周期RR值为纵坐标的序列图。

2.1.2 确定减速或加速周期将每一心动周期的R-R间期与前一心动周期比较，确定该周期属于心率减速或加速周期，再用不同的符号做出标志：比前心动周期延长者为减速周期；反之则为加速周期。

2.1.3 确定心率段的长短值位相整序时应用的心率段是指每一个减速点或加速点为心率段中心时，位于其两侧的心动周期依次各取多少。如当心率段数值确定为30个周期时，则意味着以选定的减速点为中心时，其左右依次各取15个心动周期组成一个心率段。

2.1.4 各心率段的位相整序以入选的减速点为中心，进行不同心率段的有序排列。

2.1.5 对应序号的周期进行信号平均并计算DC值经位相整序后分别计算对应周期的平均值，包括：（1）X（0）：所有中心点的R-R间期的平均值；（2）X（1）：中心点右侧紧邻的第一个心动周期的平均值；（3）X（-1）：中心点左侧紧邻的第一个心动周期的平均值；（4）X（-2）：中心点左侧相邻的第2个所有心动周期的平均值；（5）计算DC或AC值：将结果带入公式进行计算：心率减速力=[X（0）+X（1）-X（-1）-X（-2）]×1/4。

计算结果单位为ms。当计算结果为正值时以DC表示；当计算结果为负值时以AC表示。DC值较小时提示迷走神经的兴奋性减弱；AC绝对值较小时提示交感神经的兴奋性减弱。

DC计算六步法可由动态心动图DC分析软件自动计算完成。

2.2 DRs的检测方法DRs是指动态心电图记录中连续出现R-R间期逐跳延长的现象，是迷走神经对窦性心率短时间的调整结果。DR1是指发生心率减速的心动周期仅1个；DR2是指连续在2个心动周期中发生心率减速现象；DR4则指连续在4个心动周期中发生心率减速现象；以此类推，DR10则为连续在10个心动周期发生心率递减现象（图1）。DR1-DR10具体计算公式如下：

DR1-DR10的DC各绝对值/整个记录时间段内窦性心率R-R间期的总数值。

图1R-R间期与DRs值。

3 计算结果及其临床意义

3.1 DC计算结果及其临床意义DC值的大小反映了迷走神经兴奋性的高低。DC值＜4.5ms被认为是异常。DC值越高（DC值≥4.5ms）猝死危险性就越低；反之，DC值越低（DC值＜4.5ms）猝死危险性就越高，临床根据DC计算结果将受检者划分为低危、中危和高危人群：（1）低危：DC＞4.5ms，提示迷走神经调控心率的减速力强；（2）中危：2.6ms＜DC＜4.5ms，提示迷走神经调节能力下降；（3）高危：DC＜2.5ms，提示迷走神经调节能力显著下降，对心脏的保护作用显著降低，患者属猝死高危人群。

3.2 DRs计算结果及其临床意义根据临床研究结果，采用DRs4≤0.05%为高风险界值；DR4正常而DR2≤5.4%为中风险界值；DR4、DR2均正常而DR8≤0.005%为中风险界值；DR2、DR4及DR8值均高于上述界值者为低风险（图2）。

图2DR2、DR4及DR8预警流程图。

4 临床应用

DC检测技术问世8年以来进展迅速，研究范围不断扩大,目前不仅涉及到心血管疾病，也涵盖了糖尿病以及其他疾病。现将国内外近年来主要临床应用研究列举如下。

4.1 DC在心血管疾病中的临床应用当DC和DRs降低时，患者迷走神经兴奋性降低，其抗肾上腺素能作用亦降低，对心肌的保护性作用减弱，其结果是增加肾上腺素诱导的恶性心律失常及心脏性猝死的发生。欧洲进行的3个多中心（德国1 455例、英国656例，芬兰600例）临床试验通过对2 711例心肌梗死患者进行长达24个月的追踪随访，发现较低的DC值与心肌梗死患者全因死亡、心脏性死亡及心脏性猝死危险程度密切相关；国内研究发现，急性冠状动脉综合征患者的DC值明显低于稳定型心绞痛和正常人群，其异常DC的发生率明显高于稳定型心绞痛和正常人群，且急性冠状动脉综合征患者的DC值与心率变异性（HRV）指标密切相关[3]。

此外，国内外均有研究报道高血压、心肌炎、心肌病、心力衰竭等患者的DC值明显低于正常对照组，且其DC值下降程度与患者心血管疾病的病情严重程度及预后密切相关。研究结果提示高血压、心肌炎、心肌病及心力衰竭患者迷走神经功能有不同程度的受损。Bauer与Guzik等研究发现DC与DRs是一项能对心肌梗死、心力衰竭患者进行危险分层并预测死亡的强有力的独立预测因子。

4.2 DC在其他疾病中的临床应用国内外均有研究报道2型糖尿病患者DC及HRV指标与正常人相比明显降低[4]，通过检测窦性DC与窦性心律震荡均异常的患者（自主神经功能衰竭），可以识别心肌梗死后预后较差的2型糖尿病患者。Birkhofer等[5]研究发现服用抗精神分裂症药物的患者，其DC及HRV指标明显低于正常人，据此可以识别药物所致心脏性猝死高危患者；Graatsma等[6]研究发现宫内窘迫婴儿的心率减速力与平均心率明显低于正常分娩胎儿，由此可以发现高危患儿。

4.3 正常人DC的变化武汉同济医院通过对636例正常人进行研究发现，DC随受检者年龄大小、昼夜时间、男女性别等因素不同而变化，在临床应用中应注意这些因素对DC测定结果的影响[7]。

5 发展前景

DC作为一项新的无创心电检测技术正逐渐被人们认识并接受。临床研究证实，DC检测的结果与临床循证医学的结果十分相符，其方法简单，费用低廉，检测结果特异度高、敏感度强，尤其是其定量分析迷走神经的单独调节作用，优于其它无创性检测方法（包括左心室射血分数、HRV、HRT、心室晚电位等）。预计不久的将来，DC将成为无创心电检测技术中筛选高危患者的一项新技术在临床上得到广泛应用。

[1]Bauer A,Kantelhardt J W,Barthel P,et al.Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortalityafter myocardial infarction:cohort study[J].Lancet,2006,367（9523）∶1674-1681．

[2]Guzik P,Piskorski J,Barthel P,et al．Heart rate deceleration runs for postinfarction risk prediction.Journal of Electrocardiology[J].2012,45（1）∶70-76.

[3]杨晓云,樊静静,刘鸣,等.急性冠脉综合征患者的心率减速力与心率变异性之间的关系[J].心脏杂志,2012,24（2）∶219-221.

[4]Zuern C S,Rizas K,Eick C,et al.Prevalence and predictors of severe autonomic failure in patients with insulin-dependent type 2 diabetes mellitus and coronary artery disease:pilot study[J].J Electrocardiol，2012,45（6）∶774-779.

[5]Birkhofer A,Geissendoerfer J,Alger P,et al.The deceleration capacity-a new measure of heart rate variability evaluated in patients with schizophrenia and antipsychotictreatment[J].Eur Psychiatry,2013,28（2）∶81-86.

[6]Graatsma E M,Mulder E J,Vasak B,et al.Average acceleration and deceleration capacity of fetal heart rate in normal pregnancy and in pregnancies complicated by fetal growth restriction[J].J Matern Fetal NeonatalMed,2012,25∶2517-2522.

[7]Zhao R,Li D,Yang X,et al.Influences of Age,Gender,and Circadian Rhythm on Deceleration Capacity in Subjects without Evident Heart Diseases[J].Ann NoninvasiveElectrocardiol,2014 Aug12.

2014-10-24）

（本文编辑：杨丽）

430000华中科技大学同济医学院附属同济医院心内科