无创心电学在预测心血管病死亡的临床意义

无创心电学在预测心血管病死亡的临床意义

黄永麟哈尔滨医科大学第一临床医学院

主要内容

静息心电图室性早搏QRS 时限QT 间期QT 离散度

运动试验T 波异常及交替晚电位心率变异心率震荡现象

静息心电图• Scottish Heart Health Study 研究： Aim ：心电图异常与心脏性猝死（ SCD

） Follow-up ： 4 年 Results ： Q 波 4.0 ；左室肥厚 1.6 ； ST 段下降 3.5

Smith WC, Kenicer MB, Tunstall-Pedoe H, Clark EC, Crombile IK. Prevalence of coronary heart disease in Scotland. Scottish Heart Health Study. Br Heart J 1990;64:295-8

静息心电图• Manitoba 研究 • 4000 例，随访 30 年• SCD 定义：急性突发事件发生至 24 小时

以内的死亡。（与 WHO 定义相同）

Rabkin SW, Mathewson FL,Tate RB. The electrocardiogram in apparently healthy men and the risk of sudden death. Br Heart J 1982;47:546-52

Manitoba Study Results

SCD 的患者中：70% 既往无心脏疾患31% 有明显的 ST-T 波异常16% 伴有室性早搏13% 有左室肥厚7% 有 LBBB

6% 明显电轴左偏（无预测意义）

均为 SCD 的预测因素， 1个以上异常预测意义更增加。

• 男性中 ST 段下降伴左室肥厚风险最高 (相对风险比 5.0)

• 女性中室内传导阻滞风险最高 ( 相对风险比 7.3)

• SCD 猝死的预测价值短期风险 (2 年 ) 好于长期风险 (28 年 )

Am.Heart J 1987; 113:377-382

Manitoba Study Results

室性早搏（ PVCs ） • 30 年前由 Lown 和 Wolf 提出“ PVCs 学

说” CAST 试验和 CAST II 试验对此学说提出挑战，抗心律失常治疗使 PVCs 减少，但死亡率未见减少，有的药物反增加。

• 正常人室早≤ 100 次 /24h ，或 5 次 /h 。• 复杂性 PVCs ： Lown 分级 3 级及 3 级以

上，成对室早、短阵室速、多形性室速、持续性室速（≥ 30 秒）。

Massing 等对 15000 例正常人受试者记录 2 分钟体表心电图，室早有 8.2% ，观察 10 余年，发现有室早一组其死亡者比无室早者高出 3 倍。

（ Am J Cardiol 2006,98:1609 ）

Sajadieh 等观察到 55 岁以上正常人，即使是多次发生的单个室早，也是复杂室早以及各种原因死亡及急性心梗的预测因素。

(Am J Cardiol 2006,97:1251-1357)

室性早搏（ PVCs ）

• Engel 等观察退伍军人 45402 人的 12 导心电图，其中 43673 例无室早， 1731 例有室早，占 3.8% ，观察 12 年，在矫正年龄，其他异常心电图后，由心血管病死亡者，有室早组为 20% ，无室早组为 8% 。

• 频发、多形室早并非是死亡的影响因素。但与心率有密切相关。心率增快者死亡明显增多。

• 伴有室早的病例其死亡率较同年龄组无室早者高出一倍。

(ANE 2007;12(2):121-129)


• 上述近年来有关正常人室性早搏的资料，引起人们的注意，认为是无害的“功能性室早”应另有认识，尤其是高龄患者，积极而稳妥的高度关注，仍是必要的。


QRS 时限

• Kreger 等分析了 Framingham 核心研究中的 5209 例病例，随访 18 年，发现 QRS 时限与主要CV 终点事件并不相关。 QRS 时限在大样本人群中无预测意义。

• OOCA 试验亚组分析， QRS 时限对于 ST 抬高型心梗是强烈的预测因子。

Kreger BE, Anderson KM, Levy D. QRS interval fails to predict coronary disease incidence. The Framingham Study. Arch Intern Med 1991;151:1365-8

QRS 时限• Greco 等观察 QRS 时限对于 ST 段抬高的心梗

， 10 年中存活者中 55%QRS 时限 <120ms ， 24%QRS 时限 120~140ms ， 4%>140ms 。 42%猝死者有明显的 QRS 时限延长。

• Freedman 等分析了 15609 份经冠脉手术研究中的 ECG ， LBBB 相对风险为 5 ， RBBB则为2 。

Shenkman HJ, Pampati V, Khandelwal AK, McKinnon J, Nori D, Koatz S, et al. Congestive heart failure and QRS duration: establishing prognosis study .Chest 2002;122:528-34

Gregory Engel, James G, Victor F. Froelicher, et al. Electrocardiographic Arrhythmia Risk Testing.Curr Pro in Cardiol 2004;29:372-74

QRS 时限

• Dasai 报道，在一般病人中， QRS 时限是强的独立心血管病死亡预测因素， QRS 时限每增加 10ms, 心血管病死亡率增加 18% 。

(Am J Med 2006;119:600-606)

• fQRS(Fragmented QRS), 即 R挫折呈 R`, S 波又顿挫，应用心肌灌注影像方法证实此现象说明已有心梗及心肌疤痕，较之 Q 波更精确。

• Straus 等观察的 55-68 岁组心性猝死与 QT 间期程度相关，男性 >450ms, 女性 >470ms ，是独立的预测心性猝死指标，三分之二的猝死者显示有明显的 QT 间期延长。

• 有趣的是， Mozaffarian 等报道，经常食用金枪鱼及其他鱼类者，心率较低，房室传导时间较慢，其 QT 间期较短。

JACC2006;47:362-367, JACC2006;48:478-484

QT 间期

长 QT 间期• 长 QT 间期综合征是心性猝死的常见病因，学者们建议无论有无症状，都应长期监测 QTc ，一旦发现 QTc>500ms, 常导致严重高危的室性心律失常。

• LQT1 型、 LQT2 型，两型发生室性心律失常的机理可能不同，应用 β 受体阻滞剂对 LQT1 型有效，可见其T顶峰至 T 终端的时限缩短，其波幅的相关比值也减小。作者认为，这是代表复极离散及心室早期后除极的减轻，这也是 β 受体阻滞剂的作用并使 LQT1 型病人的心血管事件减少的机制。

Circulation 2006;124:2096-2103 JACC 2006;48:747-753

Giusetto 等首先报道短 QT 间期致心性猝死，伴家族性房颤史。

现已证实，有三种心脏基因及离子通道异常 (KENH2,KCNQ1,KCNJ2), QT 间期常 300-320ms 。心率增快时， QT 间期也未见变化。

电生理检查心房、心室有效不应期缩短，多能诱发室性心律失常。

治疗主要应用 ICD ，药物中奎尼丁疗效最好，可能为 ICD 的辅助用药。

J Electrocardiology 2005;38(4s):75-87

短 QT 间期

QT 间期对 QT 间期的变异性研究，认为应用 RTp 间期

(R 的顶点至 T 波的顶点 ) ，可以更好代表心肌复极的变异，并排除 T 波后半部分存在的波动和测量上的误差，但在窦性心律时， Rte(R 的顶点至 T 波的终点 ) 仍认为有临床意义。

为了消除 RR 对此影响，可采用变异指数。 RTv1=Log[(RTv/RTm2)/(RRv/RRm2)] ANE 2007;12(3):203-20

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近年来不少学者对原发心肌病的类型，提出质疑，建议另列一类遗传性心律失常型心脏病

心脏异常• 心律失常性右室心肌病• 肥厚性心肌病• 扩张性心肌病原发的电功能紊乱• 长 QT 综合征• Brugada 综合征• 进行性心脏传导异常 (Lenègre 病 )• 儿茶酚胺性多型性室速• 短 QT 综合征

J Electrocardiogy 2005;38(45):82

以上均是发生心性猝死的临床类型

• Lay 于 1990 年提出应用体表 12 导心电图测定 QT 离散度，尽管争议不断，人们仍然使用无创方法来判断这一客观存在的现象。

• 心脏复极时存在放射性离散及空间性离散，药物、缺血等在原有心脏病基础上，使离散增加，可诱发致命性心律失常。

QT 离散度（ QTD ）


标准 12 导 ECG 中，选择能测定 QT 间期的 8 个 QRS 波群，最长 QT 和最短 QT 的差值，即 QTD 。

其临床价值和意义仍不清楚。


• 这一离散用体表 12 导心电图来判断。 CAMP指南认为其基础值 40~60ms ， 100ms以上或超过基础值 1 倍，认为是危险信号。但这一技术一直被质疑。认为： QT 间期的 T 波终末部分不易判定，认为 T环终了在各导联上的投影时限应该相同， QT 间期不应有实质上的差异。


• 但人们仍然在一些危险因素患者测得 QTD 明显增大，其原因可能与心率快

慢、 T 波形态异常或是 QT 延长所致。

Gregory Engel, James G, Victor F.Froelicher, et al.Electrocardiographic Arrhythmia Risk Testing.Curr Pro in Cardiol 2004;29:372-74

QT 离散度（ QTD ）• 近年来用 Carto技术，证明心腔内单相波

测得的 QTD 与体表心电图测得的并不相符。因而，以体表 ECG 来判断 QTD目前已被摒弃。而代之以研究离散度增加时对 T 波的形态， T环的结构等的影响，即人们仍然在寻找用无创的方法来测定复极离散的异常。

• 用心腔内技术来判定 QTD固然可靠，但在临床上实用则为时尚早。

QT 离散度（ QTD ） --Carto技术

ECG

LV MAP

QT 离散度（ QTD ） --Carto技术

• Statren 等曾经提出过 QTD 应该用胸前 6个导联，而不用肢体导联。认为肢导远离心脏只代表心脏各个向量面的变化。

• Hansen 同意上述意见， 6 导资料与 12 导相似。资料显示在 50 岁以上的正常人，其 QT 离散度在晨起 4-5 点为最高值，而在夜间 QTD 较低。说明晨起离散度较大，易于发生心血管事件。


ANE 2007;12(3) :185-196

运动试验

Jouven 观察 5713 例无症状工人，随访 2.3 年，发现，运动后最大心率值 <89 ，认为是心血管事件的危险因素。

N Eng J Med 2005;352:1951-1958

Franminghan 资料观察 1575 例，随访 7 年，运动后未达标准者，其心血管死亡及事件高出2 倍，说明心脏变时性功能已有障碍，即自主神经已失去平衡。

变时性功能障碍

运动试验

有心血管病史

运动后心率正常反应运动后心率异常反应

低危心脏猝死高危非猝死性心脏死亡

极高危心脏猝死高危非猝死性心脏死亡

目前已确定，运动后第 1 分钟，心率≤ 12 次 / 分，运动恢复后 2 分钟内心率减慢 <22 次 / 分，都是变时性功能障碍的具体指标，与死亡和心血管事件均有相关。

运动试验

T 波异常

• T 波电轴： Rotterdam Study 研究检查了2352 份 ECG ，随访 4 年。 T 波电轴额面偏移者 SCD 死亡风险为 4 。

• 另外一个方法是计算 T 波向量和 QRS向量的空间角度（ QRS-T angle ）差值。异常 QRS-T angle 的 SCD 死亡风险为 6 ，


T 波异常

• T 波振幅： James 等分析了 31074 份 ECG ，发现 T

波下降 1mm 死亡率增加 32% 。 I 导联的T 波振幅是 CVD 最强的预测因子。


PCA （ Principal Component Analysis ）指数• PCA （ Principal Component Analysis ）指数： T向量的第一部分代表主要的复极能量，并以第二部分的 T向量与第一部分 T向量之比即 PCA指数，作为复极异常的判定参数。在三维 T向量环上，其 T环的短轴与长轴之比，亦即 T 波的宽度和高度之比，与 PCA 值相当，宽的 T 波有较高的 PCA 值。例如男性 PCA>24.6% （ P=0.01 ），女性PCA>32% （ P=0.001 ），心血管死亡事件有极显著差异。此指数已较广泛应用于临床。

Kaplan-Meier plot of cumulative cardiovascular disease mortality in men grouped according to PCA ratios partitioned at 24.6%, the upper 90th percentile value in Strong Heart Study men and exceeding the upper 95th percentile value in a separate population of healthy men.

Kaplan-Meier plot of cumulative cardiovasculardisease mortality in women grouped according to PCA ratios partitioned at 32%, the upper 90th percentile value in Strong Heart Study women and exceeding the upper 95th percentilevalue in a separate population of healthy women.

T 波交替（ T Wave Alternans ， —— TWA ）

• TWA 是指 T 波的振幅或形状的交替性改变。 TWA可能与自主神经功能、冠脉痉挛以及电解质紊乱有关。

• 许多以电生理检查结果作对照的试验表明：运动试验时的 TWA 预测意义明显，其预测SCD 、 VT 、 VF 等的相对风险为 11 ，而 SAECG 的相对风险为 5 。

Gold MR,Bloomfielsd DM,Anderson KP,et al. A comparison of T-wave alternans, signal averaged electrocardiography and programmed ventricular stimulation for arrythmia risk stratification. J Am Coll Cardio 2000;36:2247-53

T 波交替• 心性猝死占心血管病死亡的 50% ，所有

死亡原因的 20% 。• 近年来研究证实， TWA 预测心律失常和

猝死的意义高于平均信号心电图，非持续性室速，左室 EF 值

TWA 在心脏事件后测定可预测其预后，而且动态的测定 TWA(Oliveira等， ANE2007;12(2):98-103) ，发现在心梗后及 6 个月后测定的 TWA ，互有变化，阳性转阴性，阴性转阳性。

因此认为 TWA 在临床变化时应及时测定以发现异常或正常，有助于对预后的判定。

T 波交替

• 目前认为，局部心肌由钙稳态的异常导致动作电位的振荡，与邻近细胞动作电位的复极，在空间向量上显著离散，出现波形的碎裂和易于折返，临床与实验均证明心肌缺血出现室律失常与动作电位的异常密切相关。

ANE2007;12(2):98-105

T 波交替

• Shusterman 等观察到 VT 发作前 TWA增大，发作 VT 前 30 分钟增大 10% ，发作前 10 分钟，增大 25% 。

Circulation 2006;113:2880-2887

T 波交替

对心梗后， EF 值正常，危险因素较低的患者，其 TWA 如有异常，是心性猝死及危重心律失常高度敏感的预测指标。

在左室功能不全，出现早搏， TWA 即使是间歇性异常，以及或运动试验心率随之相应增快，都是心血管死亡及持续室速的阳性预测指标。

对缺血性心脏病，即使 TWA 的异常不是恒定出现，也是心律失常和死亡有意义的预测因素。

JACC2006;48: 2268;JACC 2006;48:1399;JACC2006;47:1820

T 波交替

晚电位（ LPs ）

• LPs代表了心室激动的延迟，大部分心肌细胞除极之后，另一小部分心肌细胞由于纤维化而产生除极延迟，从而形成 LPs 。

• 直接心腔内电图可记录到碎裂波，即 LPs。平均信号心电图（ SAECG ）也已可靠地记录到 LPs 。

LPs

• Kanoqsky 认为可判别心梗后室颤的发生， LPs 与 >100 次 / 小时室早是 MI 后 VT的独立预测因子，其 LPs 与心律失常的相对风险为 7.7

• 最近 MUSTT 试验，其中 1925 例缺血性心肌病， LPs 中 QRS 大于 114ms 是预测心律失常死亡、 SCD 、心源性死亡的独立于临床症状以外的预测因子。 1990 、1996美国心性猝死指南指出 LPS 是 MI出现室性心律失常晕厥的危险分层依据。

心率变异性心率变异性

应用心率变异性分析，定量的判断自主神经平衡或失平衡状态已有公认。阵发性房颤、变异性心绞痛等发作显著受自主神经的影响，但发作前到底是何种自主神经兴奋性增高却未有定论。

心率变异性心率变异性近年来，国外学者（ Dr.Tan Japan, Jbke . 2003,36(2):117 ）应用Wavelet transform(WT)技术，较之 Fourier转换有很多优点。傅立叶转换技术是在静态条件下回顾性分析，而且伴有窦房结功能的影响。而 WT技术对信号分析是实时的局部的连续动态的分析，即非静止的分析 HRV ，不受窦房结固有功能的影响。质量更高。

• Dr.Tan 观察了变异性心绞痛发作前的 WT转换的 HRV1 及 RRR ，每 10 秒 1 次，或每分钟 1 次。在变异性心绞痛发作， ST 段抬高之前 30 分钟至 15 分钟开始记录，在发作前 5~10 分钟，交感神经（ LF ）张力降低，而在发作前 4 分钟，迷走神经张力增高，前 2 分钟交感神经张力增高，且 LF/HF 比值增大，同时伴有 RR缩短（心率增快）。


在发作前 5~10

分钟，交感神经（ LF ）张力降低，使冠脉扩张


•在发作前 4 分钟，迷走神经张力增高，前2 分钟交感神经张力增高，且 LF/HF 比值增大，同时伴有 RR 缩短（心率增快）导致发作。




心率变异性• ATRAM 试验（ Automatic Tone and Reflexe

s After Myocardial Infarction Trial ）是迄今最大规模的前瞻性、多中心的 1284 例 MI的研究，均进行危险分层评估。 24h Holter分析 SDNN ，结果表明：与其他 HRV 测量值的患者相比，较低的 HRV （ <70ms ）患者 SCD 风险高出 5 倍。

Fauchier L,Babuty D,Cosnay P,et al. Prognostic value of heart rate variability for sudden death and major arrthythmia events in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardio 1999;33:1203-7

心率震荡现象（ HRT ）

可见于窦房结、心室等部位，其中以窦房结，即窦性心率震荡最为常见。

基本原理：以窦性心律为例，一个室性早搏后，影响自主神经对窦房结频率的调节，正常时窦性心律先加速，随之减速，又称为室相性心律不齐。

心率震荡现象（ HRT ）近年来学者发现，心脏严重病变有猝死倾向的患者，这种室早后窦律变化减弱乃至消失，认为是判定心肌梗死、心力衰竭预后的重要指标。

1999 年，首次命名此种窦律先快后慢的变化，称为心率震荡（ Heart Rate Tubulence, HRT ）并以特定公式定量分析其心率变化。

TO 值 turbulence onset( 震荡起始值 )

TO=(RR1+RR2)-(RR-1+RR-2)/RR-1+RR-2

RR1 RR2= 室早后第一、第二个窦性心律的 RR 间期；

RR-1 RR-2 = 室早前二个窦性心律的 RR 间期

正常时，室早后 RR 间期要加速，此值应小于 0 ，病态时室早后窦律没有加速，则 TO 的数值大于 0 。

TS 值（ Turbulence slop 震荡斜坡）• 室早代偿期后前 20 个窦性心律的 RR 间期中，选

出连续 5 个窦律，其与相邻 RR 间期为渐增，即逐渐减速。

• 纵坐标为递增 ms数，横坐标为顺序的 20 个 R ，作出此 5 个连续正向的回归线，其斜坡率即 TS 。

• 如以手工操作，即将此 5 个窦律，测出相邻 RR间期之差，共得 4 个值，取其平均值，即为此室早后 TS 的中值，如正常，测窦律在增速后减速，此值大于 2.5ms/RR 。如此值小于 2.5ms/RR ，说明此室早后窦律并未减速，属异常现象。

TO,TS 要求在一个时间内（如 30 分钟）内所有 TO ， TS取其平均值。

图：一段时间内 60 个室早重叠曲线（ 2004-2-24 P2 ）

图：一次室早后 TO 为 -4% ， TS 为 36.4ms/RR (P3)

震荡现象的发生机制室早时室早时血压下降，窦房结动脉压下降，出现自律性正性频率作用，且刺激压力感受器，抑制迷走神经兴奋，交感神经兴奋性增高也使窦性频率增快。室早后室早后的窦性搏动时，心脏充盈压上升，血压恢复，对窦房结起负性频率作用。心肌病变、坏死、心功能不全、心肌冬眠或顿抑、心脏重构，搏动时心脏的几何形状变形，压力反射迟钝和反常，使病变心脏受累。室早后震荡现象减弱或消失。

临床研究本院 53 例正常人室早 TO=– 0.021±0.01

TS=12.7±8.10ms/RR本院 30 心衰病例 TO=0.57±4.75%

TS=3.17±2.03ms

EMIAT 64 例心梗后室早 TO<0 ， TS≥2.5ms/RR ， 2 年存活率 91%

TO ， TS 一向不正常，存活率 82%

TO ， TS 均不正常，存活率 66%

临床研究

• ATRAMI ： 1200 例心梗病人，各种无创检查阳性预测值依次为 TS 、 EF 、 HRV 、 BRS （压力反射敏感性）。

• CygankiewicaI(2002)报告： 122 例冠心病人，年龄大于 68 岁，糖尿病心梗史

， EF 下降均使 HRT 下降，其中以 TS 较 TO 更敏感。

• β 阻滞剂、硝酸盐、他汀类可使 HRT改善。

心率震荡现象心率震荡现象• 对糖尿病 1443 例测 HRT （ PACE ， 200

2 ）认为心梗后合并糖尿病者较未合并者死亡率明显增高。 HRT适用于判断糖尿病自主神经受损的性质和程度。

• 对心衰（ Circulation ， 2002 ），认为心衰者 TS 明显降低， TO 明显增高。 TS是心衰患者有力的危险预测指标。

心率震荡现象心率震荡现象

• 样本量至少 30 个• TS 、 TO两者联合预测死亡率敏感度为

30% ，阳性预测准确值接近 30% ，高于其他预测指标。阴性预测值达 90% 。

• 作为一种无创、可重复，简便易行的预测心脏危险预后指标，应深入研究，使之广泛应用于临床。

结语综合迄今为止的常用临床试验，以下指标仍是 SCD 的预测

因子：LVEF <40% ；非持续性室速；Holter监测 PVCs>10 次 /h （在器质性心脏病中）；SAECG 中 QRS 时限 >114ms ；HRV 中 SDNN <70ms ；常规 ECG 中：左室肥厚伴劳损、左束支传导阻滞，心梗损伤积分 >20 ， QRS-T angle>50 度， QRS 时限 >120ms 。

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