夏忠楠 综述 李晶洁,2 审校
(1.哈尔滨医科大学研究生院,黑龙江哈尔滨150000;2.哈尔滨医科大学附属第一医院心内科,黑龙江哈尔滨150000)
心电图是一种临床上常用的辅助检查手段,通过分析心电图的各项指标,可以对疾病做出初步诊断,并且对后期的确诊和治疗有指导作用。
在全世界,心源性猝死(SCD)每年大约能引起80万人死亡,而大部分SCD是由于恶性心律失常导致的[1]。恶性心律失常不仅出现在心脏病患者中,在心脏健康人群中也会出现。在临床上大部分患者的室性心律失常是可以通过分析心电图上的心室复极化指标来预测。在临床实践中发现了几种心电图预测指标[2]:QT间期(QTc)、心率校正的QTc、QT离散度、T波顶点至终点间期(Tpeak-Tend,Tp-Te)、T波顶点至终点间期的离散度(Tpeak-Tend dispersion,Tp-Ted)、T波顶点至终点间期与QT比值(Tpeak-Tend/QT,Tp-Te/QT),其中认为Tp-Te、Tp-Ted、Tp-Te/QT是近些年新发现的预测恶性心律失常较有意义的心室复极化指标。这些预测指标在临床上有很高的应用价值,并且可用于多种疾病心律失常发生发展的预测。
现主要探讨在急性心肌梗死、心力衰竭、高血压病、早期复极综合征(ERS)以及Brugada综合征中,心电图心室复极化指标Tp-Te、Tp-Ted及Tp-Te/QT预测SCD的有效性。
Tp-Te是指T波的高峰到T波结束的时间,通常被认为与心肌的复极化有关,在临床研究中被证明与心律失常发生具有相关性。Tp-Te一般在胸前导联测量,因为在胸前导联中Tp-Te更加明确。在健康受试者中,V5导联上,男性Tp-Te的平均值为(94±10)ms,女性Tp-Te平均值为(92±11)ms[3];但是这些数据在临床研究中并不是完全一致的,在未来应该进一步明确Tp-Te的正常范围值。
Tp-Ted是指同一心搏6个胸前导联最长与最短Tp-Te时间的差值,反映了复极化透壁离散度的变异性,由Castro等[4]提出,并且通过对它的分析,发现Brugada综合征发生室性心律失常的危险性明显大于健康个体。在后期研究中发现在其他疾病中Tp-Ted也可以用来预测恶性心率失常及SCD。
Tp-Te/QT是预测心律失常发生的新指标。与其他的预测指标相比,Tp-Te/QT受心率的影响很小,心率在60~100次/min之间Tp-Te/QT基本上无改变。在健康个体中,V6导联上的Tp-Te/QT可以最好地反映左室复极化透壁轴,其平均值为(0.21±0.03),正常范围为0.15~0.25[5]。
Tp-Te的概念是在左心室电生理领域诞生的。现在研究证明Tp-Te代表复极化透壁离散度[6]。在一些试验中,这个结果被重现;但是也有其他试验得出不同的结论。Xia等[7]在猪的实验中发现最早的复极化结束时间(EOR)与最晚的EOR都在心内膜上,在胸前导联上,Te与最晚的EOR相匹配,Tp与最早的EOR相匹配。因此认为Tp-Te并不代表心室透壁复极离散度而代表整体复极离散度。在目前Tp-Te是代表整体复极化还是透壁复极化离散度仍然存在争议;但是所有试验都支持Tp-Te可以预测恶性心律失常发生这一理论。
Tp-Ted是在Tp-Te的理念诞生后出现的,它是胸前导联中Tp-Te最大值与最小值之间的差值,虽然现在Tp-Te的生理学意义仍有争议;但是现在普遍认为Tp-Ted代表了心室透壁离散度的差异,能够更加准确地预测心律失常的发生。
Tp-Te/QT是近期发现的预测心律失常的指标,在多种疾病中(如急性心肌梗死、长QT综合征、肥厚型心肌病等)是预测心律失常较为敏感的复极化指标,它反映了心室复极化离散度与心室复极化时间的关系,并且可以避免心率和QTc个体间差异的影响[8],是现在较为常用的心律失常的预测指标。
在Tp-Te、Tp-Ted及Tp-Te/QT中,Tp-Ted目前被认为是预测心律失常发生最为准确的电生理指标,Tp-Te/QT次之[9]。
急性冠脉综合征与SCD的发生有很大的相关性。急性冠脉综合征患者发生恶性心律失常的危险性会增加,并且预后较差。心肌梗死患者中,Tp-Te可以预测心律失常的发生。在多项研究中[9-10],心肌梗死患者被随访数年,发现室性心律失常发生的患者比没有室性心律失常发生的患者Tp-Te明显延长。此外,还发现Tp-Te是室性心律失常发生的独立预测因子。在急性心肌梗死患者中,Tp-Te/QT在发生室性心律失常患者中明显比没有发生室性心律失常患者增加,并且发现Tp-Te/QT≥0.29时,住院死亡率及心脏不良事件发生率增加,出院后Tp-Te/QT≥0.29仍然是心脏死亡的独立预测指标[5]。在急性心肌梗死中,这些预测指标改变的潜在机制包括心肌中层细胞的动作电位改变、心外膜温度的降低、酸中毒、钠钾离子电流的改变,这些变化可以增加心肌异质性和发生恶性心律失常的倾向。
再灌注治疗是急性ST段抬高型心肌梗死的主要治疗方法,再灌注治疗后心律失常的发生明显减少并且Tp-e和Tp-Te/QT明显减小[5,11-12],在这种情况下证明心室复极化指标可以用来预测恶性心律失常。Tp-e和Tp-Te/QT可以证明在急性ST段抬高型心肌梗死治疗中再灌注治疗是有效的治疗手段。
有心力衰竭的患者经常发生室性心律失常。在有左室扩张和射血分数降低的患者中,快速室性心律失常和室性期前收缩发生率增加。所以一些试验被设计为探索心律失常发生的标志并且预测这些患者心律失常发生的危险程度。
与健康个体和左心室肥大的患者相对比,心力衰竭患者的Tp-Te明显延长,在慢性心力衰竭中Tp-Te的延长与SCD有很大的相关性[13-14]。有研究在左室射血分数≤35%的患者及植入心脏除颤器的患者中评估Tp-Te,结果证明Tp-Te可以有效的预测室性心律失常和总死亡率[14]。心力衰竭是由多种心源性或非心源性原因导致的临床综合征,其有多种复杂的致心律失常发生的病理生理机制,包括:心肌缺血、心肌梗死、心肌病、心肌炎、低钾血症、低镁血症及洋地黄过量等[15]。这些情况都可以导致心室异质性的增加,并且引起致命性心律失常。
ERS的心电图表现为至少连续2个以上导联的 ST 段抬高≥0.1 mV,QRS波群终末端和ST段起始端的J点明显抬高。正常人群中的发生率为6%~24%,并且在运动员中的发病率更高[16]。ERS最初被认为是一种良性的心电图改变;但是最近一些研究发现ERS患者的恶性心律失常发生率增加[17]。
Letsas等[18]评估了ERS患者发生恶性心律失常的倾向性。他们发现在这些患者中V2导联的Tp-Te、Tp-Te/QT以及胸前导联的Tp-Ted比没有ERS的个体大;但是在ERS患者中,心电图指标与早期复极模式位置没有明显相关性。在未来应该进一步去探索可以在ERS中预测恶性心律失常的指标。
目前认为,ERS产生的电生理基础是瞬时外向钾电流在心内膜与心外膜分布差异导致了心内膜、外膜之间的电压梯度和复极离散度增加,心电图表现为J点及ST 段抬高,J波形成,成为心律失常发生的基质。有研究[19]发现在无特发性心室颤动发生的ERS人群中,J点抬高一般发生在V4~V6导联或在下壁导联(Ⅱ、Ⅲ、aVF导联);而有特发性心室颤动历史的ERS人群中的J点抬高主要发生于下壁导联,很少发生于Ⅰ、aVL导联及V4~V6导联。这说明虽然ERS与心律失常发生有关;但是无特发性心室颤动发生的人群与有特发性心室颤动历史的ERS人群的J点抬高的位置和振幅存在差异。在未来研究中,可以试着综合这些因素与心室复极指标一起去预测ERS患者心律失常发生的危险性,也许在临床应用中会有进一步的突破。
Brugada综合征最早由Brugada发现,最初Brugada综合征的心电图被描述为右束支传导阻滞和ST段抬高并存。然而在今天,这些特征被解释为早期复极化,特别是在右室流出道区域[20],它是一种心肌结构正常的遗传性离子通道病,并且是室性心律失常发生的高危人群。
最近,有试验在有Ⅰ型Brugada综合征心电图的患者中施行程序电刺激,发现V2导联上的Tp-Te和V6导联上的Tp-Te/QT在诱导出室性心律失常的患者明显大于没有诱导出室性心律失常患者,然而QT离散度和QTc却无明显的改变[21]。后续大量临床样本研究也证明了Tp-Te是Brugada综合征患者中心室颤动发生的预测因子[22]。
Brugada综合征患者心律失常发生的机制:钠离子内流减少导致相对的瞬时外向钾电流增加,这种变化导致心外膜动作电位切迹增加从而使复极化透壁离散度增加,为致命性心律失常的发生提供了易感基质,而且发现在这些情况下会出现2相折返,诱发心律失常发生;还有研究表明在右室心肌中,右室流出道的心肌与其他右室心肌之间的的去极化存在区域差异,这些变化改变了细胞之间的相互作用并增加了折返性心律失常发生的危险性。Brugada综合征是一种复杂的心脏疾病,它有不同的基因亚型、心律失常发生机制、心电图表现及临床症状,因此,在临床中存在多种变异。这些特征也可能会影响室性复极化指标去识别Brugada综合征患者恶性心律失常发生的危险性,为了提高心室复极化指标在临床预测的敏感性,应该综合一系列相关因素,并且进行临床验证以获得最好的预测方法。
高血压病是一种非常普遍的疾病,发生率大概是30%~45%[23]。高血压病患者的心室复极化离散度的增加可以使心律失常危险性增加[24]。高血压病患者经常会发展为左心室肥大并增加心律失常发生的危险性。研究发现Tp-Te在有左室肥大的高血压病患者中比没有左室肥大的高血压病患者中明显增加[25]。Tp-Te是高血压病预后的独立预测指标而且在高血压危险分级及筛选中有相当重要的临床价值[26]。还有研究[27]表明在顽固性高血压病患者中,QTc和Tp-Te与收缩压、体重指数、左室质量相关,并且有顽固性高血压病患者的预后比血压易控制的患者预后差,这二者之间可能存在某种联系,在未来可以通过这些指标去专门预测顽固性高血压病的预后,当然这也需要进一步验证。
高血压病发展为心律失常的机制:高血压病患者容易发展为左心室肥大,并且左心室肥大被认为是恶性心律失常及SCD发生的重要因素。左心室肥大容易引起早期后除极并易发生室性心律失常[28],而且也可通过破坏心肌供血和氧耗之间的平衡从而引起心肌缺血,心肌缺血后心脏异质性增加,从而更易发生SCD。
高血压病患者的心脏会出现胶原蛋白沉积,这是心脏重构的一部分,心室重构是心室异质性和心室折返性心律失常的基质。高血压病患者中,交感神经激活增加,可以通过影响心外膜的复极化使Tp-Te增加[29],并且交感神经激动可以增加室性心律失常、早后去极化以及延迟去极化的发生概率[30],这也是Tp-Te可预测高血压患者中心律失常的重要原因之一。
Tp-Te、Tp-Ted、Tp-Te/QT被认为可以在多种疾病中去预测恶性心律失常的发生;但是仍需要进一步研究和观察,在未来这些指标可以作为一种评价心律失常发生危险性的工具并且可以帮助临床医生对患者病情预防、治疗及预后进行有效的指导。