窦性心率震荡临床应用中国专家共识(2019)

《窦性心率震荡临床应用中国专家共识(2019)》编写专家组

1 概述

窦性心率震荡(heart rate turbulence，HRT)现象在20世纪初被心脏病学者发现，经过90多年的临床研究，其检测方法逐步规范，最初应用于急性心肌梗死预后的危险分层，现在广泛应用于心脏病患者预后判断和临床研究，成为心血管疾病猝死风险预测中非常重要的无创检测方法之一。大量的临床研究发现，一次室性早搏(premature ventricular contraction，PVC)给随后的窦性心律带来双相涨落式的变化是正常人特征性的窦性心律适应性改变，称为室相性窦性心律不齐(ventriculophasic sinus arrhythmia)。室性早搏后出现HRT现象，表现为窦性心律先加速随后发生窦性心律减速，见于正常人及心肌梗死后猝死的低危患者；另一种是室性早搏后HRT现象较弱或消失，表现为室性早搏前后窦性心律无明显变化，见于心肌梗死后猝死的高危患者(图1)。 多数欧洲心血管病专家认为室性早搏后对心率的多重作用是筛查心肌梗死后猝死高危患者的可靠检测方法。德国Schmidt等[1]在1999年首次在著名的《柳叶刀》(The Lancet)杂志上发表HRT现象的定义和检测方法，成为HRT广泛应用于临床的里程碑；随后这种检测方法作为动态心电图分析系统的一项分析功能应用于心血管疾病的临床和研究。关于HRT的综述首次在2005年1月《中华心律失常学杂志》发表，标志着我国心血管病学者开始认识HRT现象并将它应用于临床研究。

图1 每次心率震荡叠加显示及平均值

2 定义

窦性心率震荡(HRT)是指心脏在发生室性早搏后，窦性心律出现短暂的加速和减速的过程，反映室性早搏后出现自主神经的快速调节反应[2]。HRT检测是一种非侵入性压力反射评估方法[15]。正常受试者在恢复到基线之前，窦率最初短暂加速，随后较室性早搏前的速率减速，通过编程的心室刺激或植入的装置(例如心脏除颤器)也可以诱导类似的模式[16-18]。但在高危患者中，这种典型的双相HRT反应迟钝或完全缺失[19]。HRT的检出受室性早搏前的心率、年龄、性别和窦房结双向变时功能的影响，HRT随着年龄的增长而减小，老年女性则更明显。Schmidt等[20]提出的震荡初始(turbulence onset, TO)和震荡斜率(turbulence slope, TS)两个指标可用于检测HRT现象。在正常受试者中，室性早搏后窦率的初始短暂加速度以TO为负特征，随后的速率减速以TS为正特征。

2.1 震荡初始

震荡初始(TO)代表室性早搏后窦性心律出现加速。检测方法：将室性早搏QRS波标记为0，之前的窦性心搏标记为-1，-2，-3,…室性早搏之后的窦性心搏标记为1，2，3，…,20(图2A)，用室性早搏代偿间期后的前2个窦性心律的RR间期，减去室性早搏偶联间期前的2个窦性心律的RR间期，两者之差再除以后者，即TO=[(RR1RR2)-(RR-1RR-2)]/(RR-1RR-2)，所得结果有三种：① TO=0，表明室早后窦性心律无变化；② TO>0，表明室早后窦性心律减速；③ TO<0，表明室早后窦性心律加速。

图2 窦性心律RR间期值分布图

2.2 震荡斜率

震荡斜率(TS)代表室早后窦性心律出现减速。TS定义为在室性早搏之后的前15个窦性心律RR间期内的任何5个连续窦性心律RR间期评估的最大正回归斜率[21]。检测方法：以RR间期值为纵坐标，以窦性心搏序号为横坐标，绘制室性早搏后的连续20个窦性心律RR间期值分布图(图2B)；再用任意连续5个窦性心律的RR间期计算其线性回归方程；在多个线性回归方程中选择正向最大斜率为TS。当TS>2.5时，表示窦性心律减速现象存在，TS<2.5时则表示窦性心率减速现象消失。

2.3 其他参数

HRT研究中，有些学者还提出其他相关参数，如震荡点(turbulence timing，TT) 、震荡跳跃(turbulence jump，TJ)、震荡频率降低(turbulence frequency decrease，TFD)、动态心率震荡(turbulence dynamicity，TD)等，可从不同方面反映HRT与风险预测的关系。但由于上述参数的测量方法较为复杂，预测价值并未优于TO、TS，目前仍在进一步的研究中[3]。

① 震荡点是指TS最大的5个RR间期的第1个心搏序号，意即在此点心率震荡最激烈。

② 震荡跳跃是指相邻RR间期相差最大值(ms)，意即在此处RR间期发生了跳跃。目前，临床上尝试将震荡跳跃用于心房颤动的检测。

③ 震荡频率降低是心率震荡频域分析的指标，指代偿间期后RR值的频谱按正弦曲线波的方式随时间逐渐降低，是除TS和TO以外另一个预测心脏性死亡的独立指标。

④ 动态心率震荡是指心率震荡TS与当时心率的比值(TS/HR)。

2.4 检测注意事项

① 患者必须存在室性早搏(插入性室性早搏除外)，且须排除其他持续性心律失常(如房颤)等；

② 室早后必须是窦性心律，而不是房性、结性或其他类型的心律失常；

③ 多次室早可检测多次相应的HRT，计算HRT均值有更高的预测价值；

④ 定量分析HRT可以是体表心电图、起搏器和ICD记录的心电图等。

3 发生机制

目前，HRT的发生机制尚不完全清楚。大多数学者认为，压力感受器反射是发生HRT的重要基础，通过自主神经中枢调节心率，跟踪血压变化[4]。Mrowka等[5]观察到，在PVC后窦性心律的这种双相式变化中心率增快持续约1～3个周期，随后的3～7个窦性周期心率减慢，最长的RR间期多出现在第10个窦性周期中，然后再逐渐降至正常。由于PVC搏动的各种膜离子通道未完全恢复，舒张期充盈压不完全，低心室容积/低心肌初长度造成心肌收缩性降低(Frank Starling机制)，导致左心室射血量减少，血压短暂下降，血管壁变形。由于这种血流动力学缺陷，室性早搏产生的收缩压明显低于正常窦性搏动[22]。位于颈动脉窦、主动脉弓及其他大血管外膜下的压力感受器受到机械牵拉而不断地发放冲动传入延髓，使交感神经兴奋性增高、迷走神经兴奋性降低，引起心率增快；随后PVC搏动的长代偿间期使得左心室射血量增加而血压升高，造成交感神经兴奋性降低、迷走神经兴奋性升高，引起心率减慢。总之，PVC→低血压→心率加快→代偿间歇补偿→高血压→心率减慢。Voss等[6]研究证实，阿托品可以减弱或破坏TO和TS，而艾司洛尔无此作用，提示HRT具有高度迷走神经依赖性，HRT的异常提示迷走神经的抗心律失常作用减弱或消失，自主神经系统紊乱与心脏性猝死和恶性心律失常的发生有关。

4 动态心电图HRT检测建议

HRT的检测方法简单、无创，结果可靠、稳定，可以从体表心电图和Holter检查中得到。HRT计算方法的基础是动态心电图记录，推荐在动态心电图分析程序中整合HRT算法[1,7]，在定量编辑完成心律失常后进行HRT分析。应用动态心电图分析心律失常的人机对话模式，检测和编辑确认HRT，自动计算TO和TS,并在报告中总结HRT分析结果，以便临床医生判断HRT与记录事件的关系。动态心电图分析程序中增加HRT分析算法，自动检测符合HRT定量分析的室性早搏，应用动态瞬时叠加扫描分析方法自动测量HRT平均值。分析参数定义：① PVC前至少有3次窦性心搏，PVC后至少有7次窦性心搏；② 排除房性早搏、传导阻滞和干扰；③ 排除<300 ms和>2000 ms的窦性RR间期，以及相邻两个窦性RR间期之差>200 ms或RR间期改变20%以上者；④ 排除插入性室性早搏和阵发性心房颤动中的室性早搏；⑤ 计算HRT平均值至少5次PVC的HRT曲线叠加，低于5次的HRT均值应在报告中提示；⑥ 正常参考值：TO<0，TS>2.5。

5 临床应用

5.1 急性心肌梗死的危险分层和死亡风险预测

HRT作为预测心肌梗死死亡率的心电学指标,已得到证实[23]。按照HRT对急性心肌梗死患者进行四级危险分层[8]，即0级：TO和TS均正常；1级：TO或TS异常；2级：TO和TS均异常；3级；未记录到室性早搏。应用HRT进行危险分层能够检出心肌梗死后高危患者并有效预测患者的死亡风险，结合其他危险因素如LVEF、年龄、糖尿病、平均心率、心率变异性等联合应用，可以增加阳性预测值。研究证明。心率震荡危险分层2级是急性心肌梗死患者死亡最强有力的预测因素，优于左心室射血分数<30%(OR=4.5)、伴有糖尿病(OR=2.5)、心率震荡1级(OR=2.4)和年龄≥65岁(OR=2.4)的预测价值。在MPIP和EMIAT研究中，发现TO和TS均异常是心梗患者死亡率的强有力预测指标，其预测结果不受心功能、β受体阻滞剂、早搏等因素的影响[9]。HRT也是心脏性死亡和心律失常事件的强有力预测指标，尤其是对于LVEF>30%的后急性心肌梗死患者。尽管糖尿病患者中报告的HRT异常更为常见，但糖尿病并未显著影响HRT的预测价值[24]。

图3 窦性心率震荡曲线

5.2 对冠心病梗死相关血管PCI术后再灌注的评价

HRT能有效预测急性心梗患者PCI术后梗死相关血管再通的程度。梗死相关血管是否再通以及再通的程度与心肌梗死患者的预后直接相关，PCI术后梗死相关血管血流达到TIMI 3级者的预后显著高于TIMI 0～2级血流的患者。Bonnemeier等[10]研究发现在急性心肌梗死的发病过程中HRT呈动态变化，HRT动态变化与TIMI血流等级密切相关。患者PCI术后2 h HRT对再灌注治疗血流恢复后有预测价值：如果TS增高、TO降低，则梗死相关血管再灌注达到TIMI 3级；如果TO、TS无明显改善，则梗死相关血管再灌注未达到TIMI3级，提示心肌缺血再灌注治疗后压力反射和自主神经功能没有快速恢复，可能会发生心血管事件或导致严重的心脏功能失调。

5.3 对慢性心力衰竭患者猝死风险的评价

HRT对慢性心衰患者预后判断有显著价值，尤其是TS，它相对稳定且不受药物(如β受体阻滞剂、胺碘酮)和溶栓治疗的影响。因此，TO、TS指标联合左室射血分数(LVEF≤30%)可用于预测和评估心衰患者的预后和死亡风险。对于左室功能损伤不太严重(LVEF>0.35)的患者，其心室舒张功能障碍等心血管功能和调节异常会导致神经激素激活，这种激活可能反映为心脏自主调节改变，导致TS减弱和非持续性室性心动过速的发生，并使患者易发生致命性心律失常[25]。慢性心衰研究表明[11]，TS异常的患者死亡率和再住院率明显升高，TS和LVEF是患者心衰事件的独立预测指标。因此，慢性心衰患者存在室性早搏时,推荐应用TO/TS指标估测预后及猝死风险。

5.4 对自主神经病变的评估评价

心率变异性是较早用于临床评价自主神经功能的指标，但受很多因素的影响。HRT是内源性刺激触发的压力反射性调节结果，HRT现象能够反映自主神经，尤其是迷走神经的功能状态[12]。迷走神经的快速反应构成了自主神经系统的抗心律失常作用。当HRT正常存在时，迷走神经的抗心律失常机制得以完整发挥；当HRT减弱或消失时提示这种保护性机制被破坏，预示致死的危险度将会增加。HRT对急性心肌梗死、糖尿病、扩张型心肌病、肥厚型心肌病患者的恶性心血管事件的发生率有预测价值。一些研究表明HRT参数与睡眠呼吸紊乱患者的病情严重程度之间存在相关性[26]，或成为心肌致密化不全的长期预后的风险分层手段[27]。然而，自主神经张力评估可能对扩张型非缺血性心肌病患者作用不大[28]，ATRAMI研究[13]结果表明TO/TS是最强的死亡率预测指标，TS是预测死亡率的最强的单变量因素，结合心率变异性相关分析表明联合的TO/TS、BRS、SDNN等都是很强的危险性预测指标，而且，TS与HRV、BRS、LVEF和平均心率相比，其预测价值更大。因糖尿病患者普遍自主神经系统功能受损，HRT检测TS异常是最强的危险预测因素，对糖尿病患者心脏性猝死的预测价值高于心率变异性[14]。

5.5 对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的评估

研究表明，通过测量没有糖尿病或高血压且冠状动脉造影检查正常的阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)患者的HRT，发现HRT(特别是TO)与呼吸暂停-低通气指数(apnea-hypopnea index，AHI)相关。 因此，HRT可能是OSAS患者发生心律失常和心脏性猝死的重要因素[29]。

《窦性心率震荡临床应用中国专家共识(2019)》

编写专家组

组长： 郭继鸿 王思让

副组长： 谭学瑞 张海澄 方丕华 杨 虎 卢喜烈

执笔： 张兆国

秘书： 李玉英 雷 超

通信作者： 张兆国

专家组成员(按姓氏笔画为序)

马兰(安徽医科大学第二附属医院)

王永权(中国医科大学附属第一医院)

王红宇(山西医科大学第二医院)

王志毅(天津医科大学总医院)

王丽华(解放军总医院第六医学中心)

王宏治(四川大学华西医院)

王思让(解放军总医院第一医学中心)

王晓明(解放军总医院第七医学中心)

王 斌(汕头大学医学院第一附属医院心血管病医院)

王新康(福建省立医院)

方丕华(中国医学科学院阜外心血管病医院)

尹彦琳(中国医学科学院阜外心血管病医院)

邓国兰(重庆医科大学附属第一医院)

石亚君(解放军总医院第一医学中心)

卢喜烈(解放军总医院第一医学中心)

冯 艳(新疆维吾尔自治区人民医院)

朱力华(江苏大学附属医院)

朱金秀(汕头大学医学院第一附属医院)

刘 凡(河北医科大学第二医院)

刘 鸣(武汉亚洲心脏病医院)

刘元生(北京大学人民医院)

刘秀荣(北京航天中心医院)

刘学义(大庆市人民医院)

刘桂芝(郑州大学第一附属医院)

刘德平(北京医院)

许 原(北京大学人民医院)

孙芸芸(广东省人民医院)

李中健(郑州大学第二附属医院)

李广平(天津医科大学第二医院)

李玉英(中国老年学学会老年医学委员会心电专家委员会)

李世锋(郑州大学第二附属医院)

李乔华(中南大学湘雅二医院)

李江波(四川大学华西医院)

李忠杰(浙江省人民医院)

李学斌(北京大学人民医院)

李春雨(济宁医学院附属医院)

苏瑞英(河北医科大学第三医院)

吴 杰(华中科技大学同济医学院附属同济医院)

杨丽红(河南省人民医院)

杨晓云(华中科技大学同济医学院附属同济医院)

秦地茂(成都市第三人民医院)

郭军(解放军总医院第一医学中心)

杨虎(北京大学第一医院)

吴岳平(厦门大学附属中山医院)

沈灯(上海市普陀区中心医院)

张萍(清华长庚医院)

张永庆(三亚市人民医院)

张兆国(北京市第一中西结合医院)

张丽娟(厦门大学附属第一医院)

张夏琳(首都医科大学附属北京康复医院)

张海澄(北京大学人民医院)

陈元秀(武汉大学人民医院)

邵虹(空军军医大学西京医院)

罗昭林(重庆康华众联心血管病医院)

周军荣(解放军总医院第一医学中心)

郑林林(安徽医科大学第一附属医院)

钟杭美(陆军军医大学新桥医院全军心血管病研究所)

贾玉和(中国医学科学院阜外心血管病医院)

贾邢倩(新疆维吾尔自治区人民医院)

徐金义(河南省人民医院)

郭继鸿(北京大学人民医院)

黄焰(复旦大学附属华东医院)

彭伊(新疆医科大学第一附属医院)

彭军(西安市儿童医院)

韩卫星(安徽医科大学第一附属医院)

储伟(陆军军医大学第三附属医院)

雷超(中国老年学学会老年医学委员会心电专家委员会)

曾建平(湘潭市中心医院)

谭学瑞(汕头大学医学院第一附属医院)