动态心电图在2型糖尿病患者心脏自主神经病变中的诊断效能评价

杨 涛，丁 昆，俞蓓蓓，樊紫青，周文娇，华 强，孟祥健，孔 祥

(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 1.电生理科；2.内分泌科，安徽 芜湖 241001)

糖尿病心脏自主神经病变(diabetic cardiac autonomic neuropathy，DCAN)是糖尿病常见的慢性并发症之一，与无症状心肌缺血、心绞痛的发病率呈正相关[1]。DCAN起病隐匿，早期常无明显临床症状，易被忽视，但随着病程发展，患者自主神经功能障碍加重，可导致心衰、心肌梗死、猝死等不良事件发生，严重影响患者的生命健康和生活质量[2]。因此，对DCAN进行早诊早治以及动态监测心脏自主神经功能变化具有重要临床意义。动态心电图检测心率变异性(heart rate variability，HRV)是现阶段临床上评估心脏自主神经功能最可靠的无创性检测方法之一[3]。HRV主要包括时域指标、频域指标以及Lorenz散点图[4]。心率减速力(heart rate decelerating force，DC)是近期用于定量检测自主神经功能的新技术，已在心肌梗死、猝死等危急重症的监测和预防中应用[5]。但使用上述动态心电图相关指标，尤其是将Lorenz散点图和DC用于2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者自主神经功能评估及DCAN的诊断，国内报道较少。本研究根据心血管自主神经反射试验(Ewing试验)评分[6]将患者分为心脏自主神经功能正常组和病变组，系统比较和分析动态心电图相关指标(时域指标、频域指标、Lorenz散点图和DC)在T2DM DCAN患者中的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2020年1月～2021年8月弋矶山医院内分泌科收治的82例T2DM患者为研究对象，男43例、女39例，年龄20～78(57.74±11.27)岁。符合《中国2型糖尿病防治指南(2017版)》诊断标准[7]，无认知功能障碍，能够配合调查研究过程的进行；排除1型糖尿病、原发性自主神经功能障碍、合并其他心血管疾病(急性心肌梗死、风湿性心脏病、心脏瓣膜病、预激综合征等)的患者。

1.2 方法

1.2.1 分组 根据文献[6]进行Ewing试验，包括Valsalva动作指数、深呼吸心率差、卧-立位心率变化、卧-立位血压变化和握力试验。每项试验均记为1分(正常)、2分(临界值)和3分(异常结果)，分数的总和构成Ewing评分，用于评估患者是否存在DCAN。评分≥2分的患者29例，为DCAN(+)组(心脏自主神经功能病变组)；评分<2分的患者53例，为DCAN(-)组(心脏自主神经功能正常组)。

1.2.2 基线资料收集 询问入组患者病史，记录性别、年龄、糖尿病病程时间，收集空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、糖化血红蛋白C(glycosylated hemoglobin C，HbAlc)、收缩压(systolic blood pressur，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)等基线资料。

1.2.3 动态心电图检测 所有受试者均采用美国迪姆DMS300-4A动态心电记录仪进行检查，检测结果由我院具有诊断资质的医务人员分析。患者在检查前1天及当天禁饮浓茶、咖啡和含酒精饮料等影响患者自主神经功能食物或药物，同时监测期间避免过度运动。

监测完成后采用DMS心电分析系统对数据进行分析，收集24 h平均心率、最大校正后QT间期(corrected QT interval，QTC)以及HRV时域指标，包括24 h正常窦性心搏RR间期(简称NN间期)标准差(standard deviation of NN intervals，SDNN)、每5 min正常RR间期均值的标准差(standard deviation of all 5-min averaged intervals，SDANN)、每5 min正常RR间期标准差的平均值(standard deviations of all the NN intervals for each 5 min segment of a 24 h HRV recording，SDNN·index)、相邻正常RR间期差值均方根(root mean square of successive RR interval differences，RMSSD)、相邻正常RR间期相差超过50 ms的心搏数占总窦性心搏数的百分比(percentage of successive RR intervals that differ by more than 50 ms，pNN50)。HRV频域指标：总功率(total power，TP)、超低频(ultra low frequency，ULF)、极低频(very low frequency，VLF)、低频(low frequency，LF)和高频(high frequency，HF)等[4]。HRV Lorenz散点图(非线性分析)指标：长轴(L)、短轴(W)、面积(A)、长短轴比值(L/W)。

DC值：根据迷走神经使心率减速的能力强弱，确定减速周期、加速周期及心率段，并做标志，以入选的减速点或加速点为中心，进行不同心率段的有序排列及对应序号的周期进行信号平均，然后计算出DC数值。

2 结果

2.1 两组患者基线资料及动态心电图指标比较 DCAN(+)组患者病程时间长于DCAN(-)组患者(P<0.05)；DCAN(+)组患者24 h平均心率高于DCAN(-)组患者(P<0.05)，而HRV时域指标(SDNN、SDANN和pNN50)、HRV频域指标(VLF和LF)、Lorenz散点图指标L及DC均低于DCAN(-)组患者(P<0.05)，详见表1、2。

表1 两组患者基线资料比较

表2 两组患者动态心电图指标比较

2.2 T2DM患者DCAN相关影响因素的Logistic回归分析 以T2DM合并DCAN与否为因变量，根据单因素分析，按照P<0.10的标准，共有年龄、病程时间、24 h平均心率等11个变量进入多因素Logistic回归模型(enter法)。结果显示，病程时间延长(OR=1.008，95%CI：1.002～1.014)是T2DM患者发生DCAN风险的危险因素，而pNN50(OR=0.908，95%CI：0.833～0.990)和DC(OR=0.561，95%CI：0.328～0.960)升高是发生DCAN风险的保护因素(P<0.05)，见表3。

表3 DCAN相关影响因素的Logistic回归分析

2.3 动态心电图指标联合诊断DCAN的效能评价 依据表3结果，将动态心电图pNN50、DC以及病程时间指标分别对T2DM患者DCAN诊断效能评价，ROC曲线显示AUC分别为0.671、0.722、0.704；联合诊断结果显示AUC为0.804，表明联合模型具有更高的DCAN诊断效能(表4、图1)。

表4 动态心电图指标诊断DCAN的效能评价

图1 单一和联合动态心电图指标诊断DCAN的效能评价

3 讨论

随着生活方式和饮食结构的改变，我国糖尿病的发病率逐年增加[8]。DCAN是指因糖尿病导致患者支配心血管系统的自主神经系统发生病变，引起心率异常、血管舒缩功能紊乱等，可表现为心率增快并固定、体位性低血压，无痛性心肌梗死等，严重时导致患者发生心脏骤停而猝死[9]。因此，尽早诊断和防治T2DM患者发生DCAN具有重要临床意义。

动态心电图HRV分析基于大量心电信息，记录和分析多个心率周期时间差异的过渡状态。HRV主要包括时域指标、频域指标以及Lorenz散点图(非线性分析)，是经典的自主神经功能检测方法[4,10]。DC检测是一种用来评估自主神经功能的新型无创检测手段，能够提高迷走神经功能的定量分析能力[5]。HRV中的时域和频域指标用于T2DM患者DCAN的诊断及监测有较多文献报道[11-12]，但Lorenz散点图和DC则相对较少。

在本研究中，我们对T2DM患者分别进行基线资料分析与动态心电图检查，其中DCAN(+)与DCAN(-)组在T2DM病程时间、24 h平均心率、SDNN、SDANN、pNN50、VLF、LF、DC和L差异有统计学意义。Logistic回归分析表明病程时间延长是T2DM患者DCAN风险的危险因素，而pNN50和DC值升高是DCAN风险的保护因素。SDNN和SDANN反映患者自主神经功能的整体变化情况。pNN50反映心动周期的逐搏变化情况，数值降低提示迷走神经功能降低。VLF和LF可以反映心脏交感/副交感神经功能平衡状态[4]。Lorenz散点图基于大量心搏，采用迭代更新的方式来描述连续的RR间隔图，其具有的直观特性，可以弥补心率变异性中心脏非线性分析的缺失，对心脏非线性活动进行定性及定量分析[13]。L和SDANN、SDNN、LF均有较强相关性。DC值评估迷走神经功能，相比于HRV检测更加不易受机体或外界因素的影响，其稳定性强，灵敏度高。

将动态心电图指标及病程时间对T2DM患者进行DCAN诊断效能评价，ROC曲线显示DC与病程时间具有一定的诊断效能。在联合诊断模型中纳入pNN50、DC及病程时间，可明显提高DCAN的诊断准确性(AUC=0.804)。

综上所述，T2DM患者发生DCAN时动态心电图HRV指标以及DC值均显著改变，综合上述指标能够动态评估T2DM患者心脏自主神经功能，有助于DCAN早期诊断。