陈冲 高传玉 王宪沛 吴莎 高素华
临床研究
QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 对慢性肾衰竭患者并发恶性心律失常的评估价值
陈冲 高传玉 王宪沛 吴莎 高素华
目的 探讨慢性肾衰竭慢性肾脏病(CKD)各期患者QTc、Tp-ec及Tp-e/QT指标变化与恶性心律失常事件发生的关系。方法 选择慢性肾衰竭患者258例,测量并计算慢性肾衰竭CKD各期患者QT间期、Tp-e间期及Tp-e/QT比值,记录住院2周内恶性心律失常事件。选择心电图正常的99名健康人作为对照。结果 ①QTc、Tp-ec、Tp-e/QT在 CKD 1、2、3期与对照组比较未见统计学差异(P>0.05),CKD 4期各指标为 QTc(428.4±10.8)ms、Tp-ec(99.6±6.5)ms、Tp-e/QT 0.240±0.010,CKD 5 期各指标为 QTc(446.1±6.7)ms、Tp-ec(113.6±8.7)ms、Tp-e/QT 0.259±0.009,QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 在 CKD 4、5 期与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05);QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 在 CKD 1、2期之间,CKD 2、3期之间无明显差异(P>0.05),而其在CKD 3、4期,4、5期之间差异有统计学意义(P<0.05)。②恶性心律失常事件的发生CKD 1、2期之间,CKD 2、3期之间比较未见统计学差异(P>0.05),而 CKD 3、4期,4、5期之间比较差异均有统计学意义(P<0.05);QTc以420 ms,Tp-ec以100 ms,Tp-e/QT以0.250为节点,恶性心律失常事件的发生有明显差异(P<0.05),慢性肾衰竭组患者恶性心律失常事件的发生与QTc、Tp-ec、Tp-e/QT指标的增大明显相关。结论 慢性肾衰竭患者进入CKD 4、5期后,QTc、Tp-ec、Tp-e/Q指标逐渐增大与恶性心律失常事件的发生明显相关,QTc、Tp-ec、Tp-e/QT有望成为评估慢性肾衰竭患者心血管损害的心电学指标。
慢性肾衰竭; 慢性肾脏病; Tp-e间期; Tp-e/QT; 恶性心律失常
心血管病变是慢性肾衰竭患者的常见并发症和最主要的死因。尤其是进入肾衰竭终末期患者,心血管事件及冠状动脉粥样硬化性心血管病的发生比普通人群升高15~20倍,死亡率进一步增高[1]。心血管并发症占尿毒症死因45%~60%,慢性肾衰竭患者心脏电生理稳定性差,恶性心律失常是最常见的终末期事件[2]。对慢性肾衰竭患者引起的心脏病变尤其是恶性心律失常事件的发生进行评估,对于临床诊断治疗具有重要价值。心室复极离散度增大是多种恶性室性心律失常发生的基础[3],心电图上QT间期、Tp-e间期可作为心室复极离散度的观测指标[4]。故本试验拟采用QT间期、Tp-e间期及Tp-e/QT评估慢性肾衰竭患者恶性心律失常事件的发生。
1.1 研究对象 选取在我院肾内科住院治疗的慢性肾衰竭患者258例,大部分患者合并肾性高血压和肾性贫血。慢性肾衰竭按照美国KDIGO指南的慢性肾脏病(CKD)分期[5]分为CKD 1~5期。分期标准按照肾小球滤过率的损害程度,根据肾功能中的肌酐值结合年龄、体重计算出肾小球滤过率(GFR),其值越高代表肾脏清除毒素的效果越好。具体分期如下。①CKD 1期:GFR正常或升高,GFR>90,伴肾脏损害;②CKD 2期:GFR轻度下降,GFR 60~89,伴肾脏损害;③CKD 3 期:GFR 中度下降,GFR 30~59;④CKD 4期:GFR重度下降,GFR 15~29;⑤CKD 5期:肾衰竭,GFR<15或需透析。告知入组患者本研究目的、方法及可能的风险与获益,保护患者隐私,取得患者同意,并签署知情同意书。
排除标准:①合并冠心病,先天性心脏病、心脏瓣膜病、肥厚型心肌病、肺源性心脏病、心室内传导阻滞、左右束支传导阻滞、心房颤动、预激综合征等可引起继发性ST改变及T波改变者。②人工起搏器安装术后、近期经皮冠状动脉腔内成形术及支架植入术后。③非窦性心律,无法进行QT间期、Tp-e间期准确分析者。④电解质紊乱,入院前1个月内服用胺碘酮、比索洛尔等可能影响QT间期及T波形态者。
1.2 心电图指标测量 慢性肾衰竭组患者入院抽血化验血肌酐水平,结合年龄、体重计算肾小球滤过率(GFR),按KDIGO指南的CKD分期对患者进行分期,同时对患者行常规12导联心电图检查,记录患者QT、Tp-e和Tp-e/QT指标数值。由2名心内科医师在胸前V5导联测量3个心动周期的QT、Tp-e、Tp-e/QT数值,取其平均值。QT间期:从单个导联的QRS波开始到T波降支(T波直立)或升支(T波倒置)最大斜率切线与等电线交点的时间。QTc=QT/√RR(Bazett公式)。RR 间期:测量 3个心动周期的RR间期的时间,取其平均值。Tp-e间期:对于直立T波,T波顶点(Tpeak)到T波降支最大斜率切线与等电线交点(Tend)的时间;对于倒置T波,T波最低点(Tpeak)到T波升支最大斜率切线与等电线交点(Tend)的时间。Tp-ec=Tp-e/√RR。根据QT和Tp-e计算Tp-e/QT值。心脏不良电生理事件定义为恶性心律失常,包括Lown分级Ⅲ级以上的室性期前收缩、室性心动过速和心室颤动等引发血流动力学及心电不稳定事件和猝死[6]。对以上CKD各期患者入院后行床旁心电监护2周,记录恶性心律失常事件发生例数[7]。对照组99名健康人测量在胸前导联V5导联进行[8]。
1.3 统计学方法 收集研究对象病历,并使用统一设计的表格提取相关有效信息,将所得数据输入电脑,数据处理由SPSS 22.0统计软件完成。连续变量以±s表示,计量资料采用t检验,计数资料采用卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 慢性肾衰竭组与对照组患者的一般临床资料比较 慢性肾衰竭组与对照组两组间的性别、年龄、合并糖尿病、心功能、身高、体重无显著差异(P>0.05);合并高血压、脑血管病、血红蛋白、肌酐、肾小球滤过率差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
2.2 慢性肾衰竭组CKD各期患者与对照组QTc、Tp-ec、Tp-ec/QT 比较 CKD 1、2、3 期患者 QTc、Tp-ec、Tp-e/QT与对照组比较无明显差异(P>0.05),而CKD 4、5期与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05);QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 在 CKD 1、2期之间,CKD 2、3期之间无明显差异(P>0.05),而在CKD 3、4期,4、5期之间差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
表1 慢性肾衰竭组与对照组一般临床资料比较[±s,例数及百分率(%)]
表1 慢性肾衰竭组与对照组一般临床资料比较[±s,例数及百分率(%)]
注:与对照组比较,aP<0.05
组别 例数 女性 年龄(岁) 高血压 血红蛋白(g/L) 糖尿病 脑血管病对照组 99 48(48) 60.6±3.9 13(13) 134.0±7.6 38(38) 11(11)慢性肾衰竭组 258 118(46) 62.7±4.7 205(79)a76.4±8.4a105(41) 80(31)a组别 肌酐(μmmol/L)体重(kg)对照组 86.4±9.4 113.5±2.7 64.4±3.7 46.8±1.4 73.8±5.6 164.0±7.2 70.0±9.4慢性肾衰竭组 464.3±13.5a42.6±4.1a62.5±2.6 49.8±3.1 76.2±4.3 166.4±5.0 68.3±7.8肾小球滤过率(ml/min)心脏EF值(%)左室舒张末期内径(mm)心率(bpm)身高(cm)
表2 慢性肾衰竭组与对照组QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 比较(±s)
表2 慢性肾衰竭组与对照组QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 比较(±s)
注:与对照组比较,aP<0.05 ;与 CKD 3期组比较,bP<0.05;与 CKD 4期组比较,cP<0.05
组别 QTc(ms) Tp-ec(ms) Tp-e/QT对照组 401.8±16.3 82.1±8.7 0.205±0.018 CKD 1 期组 402.3±14.5 83.2±14.3 0.206±0.021 CKD 2 期组 407.8±12.6 85.4±10.2 0.214±0.024 CKD 3 期组 410.2±8.4 87.3±7.6 0.216±0.013 CKD 4 期组 428.4±10.8ab99.6±6.5ab0.240±0.010abCKD 5 期组 446.1±6.7ac113.6±8.7ac0.259±0.009ac
2.3 CKD不同分期患者之间恶性心律失常事件发生比较 恶性心律失常事件的发生在CKD 1、2期之间,CKD 2、3期之间无明显差异(P>0.05),而在CKD 3、4期,4、5期之间差异均有统计学意义(P<0.05)。QTc 以 420 ms,Tp-ec 以 100 ms,Tp-e/QT以0.25为节点[9],恶性心律失常事件的发生有明显差异(P<0.05)。慢性肾衰竭组患者恶性心律失常事件的发生与QTc、Tp-ec及Tp-e/QT指标的增高明显相关,故QTc、Tp-ec、Tp-e/QT可以作为评估慢性肾衰竭CKD各期尤其是进入CKD 4、5期患者恶性心律失常事件发生的观测指标,进而评估慢性肾衰竭患者的心脏损害程度。见表3。
表3 CKD分期与恶性心率失常事件发生的关系[例数及百分率(%)]
慢性肾衰竭患者可伴有多种心脏并发症,如各种恶性心律失常、高血压、左心室肥厚、血管钙化、动脉粥样硬化、心力衰竭、尿毒症心肌病。本研究不只关注慢性肾脏病终末期即尿毒症期患者,而是对CKD各期都进行了观测分析。因为慢性肾衰竭的发生是逐渐加重的,能够较早发现并治疗慢性肾衰竭并发的心脏损害,会有更大获益。
QT间期代表心室除极开始到复极结束的时间,而Tp-e间期代表心室跨膜复极离散度。心室肌分为外膜、内膜及中膜,心室除极从内膜开始到外膜结束,中膜的复极时间最长,故心室复极从外膜开始到内膜,最后以中膜结束。研究发现,在离体楔形心肌标本上,外膜复极结束的时间恰在T波的最高点(最低点,Tpeak),而中膜复极结束的时间即为T波的终点(Tend),故Tp-e可以作为心电图上心室跨膜复极离散度的观测指标。不过随后的研究发现,楔形心肌标本基础上的研究有其局限性,不能反映整体心脏的情况。考虑到心室复极的空间变化,心尖到心底的复极传导时间显然也是复极离散度一部分。所以Tp-e更应该代表心脏整体的复极离散度[10],但是Tp-e间期改变依然可以看作是间接反映心室复极离散度的观测指标。
本研究证明,QTc、Tp-ec、Tp-e/QT 在 CKD 1、2、3期与对照组相比无明显差异,而CKD 4、5期与对照组比较差异有统计学意义;QTc、Tp-ec、Tp-e/QT在CKD 1、2期之间,2、3期之间无明显差异,而CKD 3、4期,4、5期之间差异有统计学意义。慢性肾衰竭患者早期通过自身代偿,心脏损害较轻,大多无明显的临床症状,也无明显的心血管并发症发生,但是随着患者肾功能的逐渐恶化,尤其是进入CKD 4、5期后,心血管并发症的发生率明显上升,QTc、Tp-ec、Tp-e/QT与健康人相比差异有统计学意义。慢性肾衰竭可以通过多种机制引起患者心肌损害。肾脏是人体各种毒素和终末代谢产物的排泄器官,肾功能不全患者进入失代偿期后,体内各种终末代谢产物及毒物排泄障碍,长期蓄积在人体血液中引发心肌损伤。尿毒症心肌病主要由左心室压力负荷过重、容量负荷过重及尿毒症环境下的诸多因素相互作用所导致。尿毒症心肌病发病机制还包括高磷血症、氧化负荷、尿毒症毒素及营养不良。研究初步揭示了其发病的分子机制,尿毒症所致的压力和容量负荷过重可使心肌细胞外基质扩张,通过整合素启动细胞内信号系统,引起心肌肥厚。这种扩张也会增加局部释放配体如血管紧张素Ⅱ,它们与心肌细胞表面的同源受体结合,刺激细胞内信号通路[11]。另外,与尿毒症状态相关的各种促肥大因子的聚集,可独立于压力容量负荷致左心室肥厚和心肌损伤。这些物质包括甲状旁腺激素、内皮素1、白介素1α、白介素6、肿瘤坏死因子-α、瘦素等。
已经证实,Brugada综合征、早期复极综合征、长QT综合征、短QT综合征等心律失常的Tp-e均有明显延长。Tp-e可以作为Brugada综合征、长QT综合征、短QT综合征等心律失常的预测指标,指导治疗和预后[12]。心室跨膜复极离散度增大是多种诱发心律失常发生最终阶段的共同基础。心室跨膜复极离散度主要通过两种机制增加室速、室颤等恶性心律失常的发生。一是由于复极时间延长,增加了早后除极、晚后除极的发生从而诱发心律失常;二是由于心室跨膜复极离散度的增大,造成2相折返、单向传导阻滞等,通过折返机制诱发恶性心律失常的发生[13]。
恶性心律失常事件的发生在CKD 1、2期之间,2、3期之间无明显差异,而在 CKD 3、4 期,4、5期之间差异均有统计学意义。QTc以420 ms,Tp-ec以100 ms,Tp-e/QT以0.25为节点分组,两组恶性心律失常事件的发生有明显差异,慢性肾衰竭组患者的恶性心律失常事件的发生与QTc、Tp-ec延长及Tp-ec/QT增高明显相关;CKD 4、5期的慢性肾衰竭患者,QTc、Tp-ec逐渐延长及Tp-e/QT增大与恶性心律失常事件的发生增多有关。CKD 4、5期患者因长期受高血压、高容量负荷、尿毒症毒素、营养不良等因素影响,存在不同程度的心肌损害,表现为心肌肥厚、变性、纤维化和局灶性坏死等,严重损害心肌电及机械功能。心肌电不稳定性可表现为心肌除极、复极异常,尤其是心肌复极离散度增加,意味着相邻心肌之间易形成大小不同的折返,增加了发生心律失常的风险[14]。
故QTc、Tp-ec、Tp-e/QT可以作为评估慢性肾衰竭各期尤其是进入慢性肾衰竭CKD 4、5期患者恶性心律失常事件发生的观测指标,进而评估慢性肾衰竭患者的心脏损害程度。
综上所述,Tp-e间期、Tp-e/QT随肾衰竭加重从CKD 4期开始逐渐延长和增大,且与恶性心律失常事件的发生明显相关。由于上述心电图指标在临床上易于获得和进行评估,故QTc、Tp-ec、Tp-e/QT有望成为临床上评估慢性肾衰竭不同阶段并发恶性心律失常事件的心电学指标。
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Predictive value of QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio on occurrence of malignant arrhythmia events in patients with chronic kidney failure
CHEN Chong*,GAO Chuan-yu,WAND Xian-pei,et al.*Department of Cardiology,People′s Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou 450000,China
Objective To explore the predictive valu1e of QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio on occurrence of malignant arrhythmia events(MAE)in patients with chronic kidney failure.Methods Different indexes of QT interval,Tp-e interval and Tp-e/QT ratio were measured and calculated in 258 cases of patients with different staging(CKD:chronic kidney disease)of chronic kidney failure,MAE were recorded for 2 weeks in hospital.Normal ECG of 99 healthy person was collected as control group.Results ⑴QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio of CKD 1,2,3 stage did not prolong significantly compared with those in control group (P>0.05),CKD 4 stage:QTc(428.4±10.8)ms,Tp-ec(99.6±6.5)ms,Tp-e/QT 0.240±0.010,CKD 5 stage:QTc(446.1±6.7)ms,Tp-ec(113.6±8.7)ms,Tp-e/QT 0.259±0.009,QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio of CKD 4,5 stage increased significantly compared with those in control group(P<0.05).QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio between CKD 1 and CKD 2 stage,between CKD 2 and CKD 3 stage had no significant difference(P>0.05),QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio between CKD 3 and CKD 4 stage,between CKD 4 and CKD 5 stage had a significant difference(P<0.05).⑵The occurrence of malignant arrhythmia events had a significant different between CKD 3 and CKD 4 stage、between CKD 4 and CKD 5(P<0.05),except these indexes between CKD 1 and CKD 2 stage,between CKD 2 and CKD 3 stage(P>0.05).The occurrence of MAE had a significant difference between two groups of QTc cutoff as 420 ms,Tp-ec cutoff as 100 ms,Tp-e/QT cutoff as 0.250(P<0.05).Conclusion Patients with chronic kidney failure of CKD 4、5 stage,the gradual increase of QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio are related with malignant arrhythmia events.QTc,Tp-ec and Tp-e/QT ratio are expected to be predictive indexes on the occurrence of malignant arrhythmia events(MAE)in patients with chronic kidney failure.
Chronic kidney failure; Chronic kidney disease; Tp-e interval; Tp-e/QT ratio; Malignant arrhythmia events
GAO Chuan-yu,E-mail:gaocy6802@163.com
450000 河南省郑州市,郑州大学人民医院心血管内科(陈冲、高传玉、王宪沛、吴莎),肾内科(高素华)
高传玉,E-mail:gaocy6802@163.com
10.3969/j.issn.1672-5301.2016.10.014
R541.7
A
1672-5301(2016)10-0917-05
2016-03-03)