心率减速力评估2型糖尿病患者自主神经功能的价值

齐连芬，刘忻，方业明，李川洁，刘晓洁

· 论著 ·

心率减速力评估2型糖尿病患者自主神经功能的价值

齐连芬1，刘忻1，方业明1，李川洁1，刘晓洁1

目的 探讨心率减速力（DC）在评估2型糖尿病患者自主神经功能方面的应用价值。方法连续纳入2014年1月～2015年12月于中国中医科学院广安门医院住院治疗的2型糖尿病患者139例，同期进行体检的正常人群101例作为对照组，均行24 h动态心电图检查，离线计算DC、心率变异性（HRV）时域指标（SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50），并进行比较分析。结果 糖尿病组的DC及HRV各时域指标均低于正常人群对照组（P＜0.01）；糖尿病组的DC值在猝死高危值（DC≤2.5 ms）、猝死中危值（2.5 ms＜DC≤4.5 ms）的占有率明显高于正常人群对照组（P＜0.01）；糖尿病组的SDNN值在显著降低（SDNN≤50 ms）、中度降低（50 ms＜SDNN＜100 ms）的占有率明显高于正常人群对照组（P＜0.01）。结论 2型糖尿病患者存在明显的自主神经功能受损，迷走神经张力减低，DC值可作为2型糖尿病患者自主神经功能较好的预测指标。

糖尿病；自主神经；心率减速力；心率变异性；猝死

心血管自主神经病变是2型糖尿病常见的并发症，其发病率较高但临床表现十分隐匿，并可出现无症状性心肌缺血，甚至无痛性心肌梗死、严重心律紊乱及心源性猝死，会对患者造成较大危害。评估糖尿病患者的心血管自主神经功能，可提前预估心血管事件发生的风险，识别易并发心血管恶性事件的高危人群，临床上早期干预，及时诊治，减少及避免心血管恶性事件的发生。糖尿病患者心脏自主神经功能的评价对指导糖尿病的治疗及预防并发症有着重要的意义。既往临床上采用记录24 h动态心电图（Holter），对其心率进行时域分析，通过心率变异性（HRV）来检测自主神经功能。近年来，随着心率减速力概念的提出，这一自主神经功能的检测新技术在临床应用研究广泛展开，本研究拟通过对2型糖尿病患者心率减速力（DC）的检测，对其心血管自主神经功能进行初步的评估，结合HRV的检测结果，探讨DC在糖尿病患者自主神经病变方面的应用价值，为早期识别糖尿病患者心血管自主神经病变提供有力的依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 连续纳入2014年1月～2015年12月于中国中医科学院广安门医院住院的2型糖尿病患者139例作为A组，其中男性70例、女性69例，年龄31～81岁，平均年龄（56.23±1.04）岁，同期进行体检的正常人群101例作为B组，其中男性50例、女性51例，年龄30～77岁，平均年龄（54.10 ±1.40）岁。糖尿病患者的纳入标准：符合2013年ADA糖尿病诊疗指南确诊为2型糖尿病[1]，排除标准：原发性高血压、各种原因所致心力衰竭、急性心肌梗死、心房颤动、急性脑血管意外、电解质紊乱、肝肾功能不全、甲状腺功能亢进与低下、贫血等。所有受检患者于检查前均签署知情同意书。

1.2 方法 所有入组患者均采用北京世纪今科十二导同步全信息动态心电图系统，于检测当日8～9时至次日8～9时佩带Holter，记录24 h动态心电图（Holter）。检查前1 d及当天禁饮浓茶、咖啡、酒等一切可能影响心脏自主神经功能的食物及药物，按时规律作息，避免剧烈运动及情绪激动，保证充分睡眠。

1.2.1 心率减速力的测量方法 根据所记录的动态

心电图，离线应用DC技术的软件对所记录的24 h心动周期进行心率减速或加速周期的确定，心率段长短值的确定，各心率段的位相整序，对应序号的周期进行信号平均（PRSA）等一系列数据处理分析，最终计算出心率减速力的具体数值。目前，国际上尚没有明确的DC正常值的参考范围。依据Bauer等[2]所报道的DC检测技术的临床研究将DC值分为三个等级：猝死低危值：DC＞4.5 ms，提示患者迷走神经使心率减速的能力强；猝死中危值：2.5 ms＜DC≤4.5 ms，提示患者迷走神经调节心率减速的能力下降，属于猝死中危人群；猝死高危值：DC≤2.5 ms，提示患者迷走神经张力过低，对心率减速的能力显著下降，对心脏的保护作用显著下降，属于猝死高危人群。

1.2.2 HRV的分析方法 根据所记录的动态心电图，离线应用计算机进行24 hHRV 时域指标的分析与测定。时域指标包括：SDNN（24 h内窦性RR间期总体标准差），SDANN（24 h内每5 min时段窦性RR间期平均值的标准差），RMSSD（24 h内相邻RR间期差值的平方根），PNN50（两个相邻RR间期互差＞50 ms的心跳数所占分析信息间期内心搏数的百分比）。

SDNN正常值的参考范围：依据欧美HRV专家委员会于1996年提供的标准，SDNN正常值的参考范围为141±39（ms），小于100 ms为中度降低，小于50 ms为显著降低，分别计算两组患者SDNN在不同降低程度的发生率。

1.3 统计学方法 使用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。计数资料采用例或百分率表示，计量资料采用均数±标准差（±s）表示。两组均数比较采用t检验，两组率的比较采用卡方检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基线资料比较 两组患者在性别、年龄、体质指数、收缩压、舒张压方面比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 两组病人DC、HRV 时域指标比较 两组患者DC、HRV 时域指标比较，糖尿病组（A组）DC值、SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50各值明显减低，统计学有显著差异（P＜0.01），见表2。2.3 两组病人DC值在不同等级中占有率比较 糖尿病（A组）DC值在猝死高危值、猝死中危值的占有率显著高于正常组（B组），统计学有显著差异（P＜0.01），见表3。

2.4 两组病人HRV参数中SDDN值在不同降低程度中占有率比较 糖尿病（A组）SDNN值在显著降低、中度降低的占有率明显高于正常组（B组），统计学有显著差异（P＜0.01），见表4。

表1 两组患者基线资料比较（±s）

表1 两组患者基线资料比较（±s）

男性（n，%） 70 （50.4） 50（49.5） ＞0.05年龄（岁） 56.23±1.04 54.10±1.40 ＞0.05收缩压（mmHg） 125.47±13.81 120.53±10.73 ＞0.05舒张压（mmHg） 82.51±9.47 78.37±11.52 ＞0.05体质指数（kg/m2） 22.54±3.31 21.36±3.64 ＞0.05

表2 两组患者DC、HRV参数比较（±s）

表2 两组患者DC、HRV参数比较（±s）

注：DC：心率减速力；SDNN：24 h内窦性RR间期总体标准差；SDANN：24 h内每5 min时段窦性RR间期平均值的标准差；RMSSD：24 h内相邻RR间期差值的平方根；PNN50：两个相邻RR间期互差＞50 ms的心跳数所占分析信息间期内心搏数的百分比；与对照组B组比较，aP＜0.01

组别 例数 DC（ms） SDNN（ms） SDANN（ms） RMSSD（ms） PNN50（%）A组 139 5.38±0.20a108.18±2.34a17.46±0.69a23.59±0.86a2.70±0.44aB组 101 8.73±0.62 135.56±3.41 29.57±2.63 35.76±2.38 4.39±0.70b

表3 两组病人DC值在不同等级中占有率比较（n，%）

3 讨论

DC的概念是2006年由德国慕尼黑心脏中心Georg Schmidt教授提出的，国内知名心血管疾病专家郭继鸿于2009年将其引入国内，对它的检测是临床上用于评估自主神经张力的一项新技术。HRV是以往常用的评估自主神经张力的方法之一，通常采用时域分析方法，概括性的评价自主神经系统对心率总的调控作用[3]，其中时域指标SDNN值反映的是自主神经功能的整体变化，RMSS值反映的是迷走神经张力的变化[4]。与以往自主神经功能的检测方法相比，DC值可在生理条件下检测得到，不受外界多种因素的影响，如昼夜节律、体温、日常活动及早搏等等，具有能够单独、定量检测迷走神经调节作用的优势，且更具有特异性及敏感性[5]。近些年围绕这项新技术国内外开展了相关的临床研究，在各类心脏疾病中，如冠心病、心肌梗死、扩张型心肌病、室性心律失常等，各类与自主神经功能相关的疾病中，如高血压、糖尿病、脑卒中等，都对患者的DC值进行了测定，并与同期观察的HRV进行比较分析，均对DC检测自主神经张力的能力加以肯定，DC被认为是心脏性猝死高危患者可靠的预测方法[6]。

表4 两组患者SDNN值在不同降低程度中占有率比较（n，%）

自主神经对心脏有一定调节作用，包括交感神经和迷走神经，二者共同参与心脏的支配调节，当交感神经兴奋时或张力增高时心率变快，心率加速力（AC）增强，而当迷走神经兴奋时或张力增高时心率减慢，心率减速力（DC）增强。二者相互拮抗，但其中以迷走神经调节作用更为主要。迷走神经张力增高时可降低心肌的电不稳定性，提高致颤阈值，对心脏产生保护作用[7]，故猝死主要是迷走神经保护心脏的作用下降的结果。通过对24 h心率进行趋向性分析，得出心率减速力的数值，就能了解自主神经因素对心脏的影响。当心率减速力降低时，提示迷走神经的兴奋性或张力降低，迷走神经调节心率减速的能力下降，此时对心脏的保护作用下降，增加患者猝死的风险；相反，心率减速力正常时，提示迷走神经对心脏的保护性较强，患者有较低的猝死风险。2006年，由Bauer和Schmidt报告的一组大样本循证医学的队列研究结果，充分说明较低的DC值是心肌梗死患者猝死与全因死亡的较强预测指标，且较低的DC值对心肌梗死患者猝死及全因死亡的预测能力优于其他指标[2]。

本研究结果显示，糖尿病组的DC、SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50各值均明显低于正常人群对照组，提示糖尿病患者存在明显的自主神经功能受损，迷走神经张力明显的减低，且DC表现出与HRV高度的一致性。2型糖尿病患者存在多种并发症，其中神经病变是最常见的慢性并发症之一，病变可累及自主神经。研究表明，在糖尿病前期患者已存在心脏自主神经功能障碍[8]，其病因及发病机制尚不完全清楚，目前多元论的发病观点被大家所共识，其中高血糖在众多发病机制中起主导作用，高糖状态及其后发生的一系列代谢紊乱直接或间接引起神经病变，促进神经细胞凋亡；还有像氧化应激、微血管病变所致的神经缺血、缺氧以及神经生长因子合成的减少等综合因素共同造成神经的损伤。同样糖尿病患者各种原因发生的低血糖也可以引起神经的损害，当自主神经受累后，增加了无感知低血糖及重度低血糖的发生风险[9,10]，导致低血糖反复发生且不易被察觉而及时纠正，进一步加重神经病变的病情[11]。

本研究中糖尿病组的DC值处于猝死中、高危水平者及SDNN值处于中度降低、显著降低水平者所占比率均远远高于正常人群组，提示部分糖尿病患者由于自主神经受累后，心脏缺少了迷走神经的保护，导致猝死风险明显增加。研究结果中还发现糖尿病组中DC值处于猝死高危水平的患者数量（12例）要显著多于组中SDNN值处于显著降低水平的患者数量（2例），提示DC值在监测自主神经功能方面可能更具有敏感性，更有助于预警高危的猝死风险。

由此可见，检测糖尿病患者的DC值及HRV值，均能较好的评估其自主神经功能，本研究结果与以往研究报道一致[12-14]。检测DC值还能筛选出糖尿病患者中自主神经功能受损严重的人群，发现猝死高危人群，有助于临床早期预防、早期治疗，减少或避免自主神经病变带来的严重后果，该检测技术的推广将对糖尿病患者心脏性猝死的防治带来深远的影响。

在近期与糖尿病患者自主神经病变相关的研究中，国内报道主要研究以DC的方式来评估其自主神经功能，而国外报道中通过联合窦性心率震荡（HRT）和DC，研究以严重的自主神经衰竭（SAF）的方式来评估自主神经病变，即当窦性心率震荡初始值（HR-TO）≥0%、窦性心率震荡斜率值（HR-TS）≤2.5 ms/RR时HRT为异常；当DC≤4.5 ms为异常；若HRT和DC均异常时，则为SAF。通过DC表现的自主神经紧张性活动和通过平均HRT表现的自主神经反射活动，捕获糖尿病患者中全部异常的自主神经调节[15]。近期研究中发现，患有糖尿病的心肌梗死患者5年的死亡率高达64%，在预测长期死亡率方面，SAF优于标准HRV指标[16]。联合HRT和DC作为评估自主神经功能是否更为全面，更有助于评估预后，待进一步探讨比较。

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本文编辑：刘畅，田国祥

Value of deceleration capacity of heart rate in reviewing automatic nervous function in patients with type2 diabetes mellitus

QI Lian-fen*, LIU Xin, FANG Ye-ming, LI Chuan-jie, LIU Xiao-jie.*Guang'anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100053, China.

FANG Ye-ming,, E-mail: ymstar188@sina.com

Objective To discuss the application value of deceleration capacity of heart rate (DC) in reviewing automatic nerve function in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Methods The patients with T2DM (n=139, T2DM group) were chosen from the Guang’anmen Hospital of China Academy of Chinese Medical Sciences from Jan. 2014 to Dec. 2015, and at the same time normal persons with physical examinations (n=101) were chosen into control group. All groups were given 24-h ambulatory electrocardiograph monitoring (Holter) for out-line calculation, comparison and analysis of time-domain indexes of DC and heart rate variability (HRV) including SDNN, SDANN, RMSSD and PNN50. Results All time-domain indexes of DC and HRV were lower in T2DM group than those in control group (P＜0.01). The occupancy of high risk of sudden death (DC≤2.5 ms) and medium risk of sudden death (2.5 ms＜DC≤4.5 ms) were significantly higher in DC values in T2DM group than those in control group (P＜0.01). The occupancy of SDNN significant decrease (SDNN≤50 ms) and SDNN medium decrease (50 ms＜SDNN＜100 ms) were significantly higher in T2DM group than those in control group (P＜0.01). Conclusion The patients with T2DM have significant impairment of automatic nerve and decrease of vagus tension. DC value can be taken as a predictive index for reviewing automatic nerve function in patients with T2DM.

Diabetes mellitus; Automatic nerve; Deceleration capacity of heart rate; Heart rate variability; Sudden death

R587.1

A

1674-4055(2017)03-0356-04

1100053 北京,中国中医科学院广安门医院

方业明,E-mail:ymstar188@sina.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2017.03.29