窦性心律震荡现象及其临床应用

　　作者：高敏,梁群　　作者单位：合肥 安徽省立医院干部病房

　　【关键词】 窦性心律震荡;综述;心血管疾病;糖尿病

　　心血管疾病患者有发生猝死的潜在危险性，目前用于对患者进行危险分层和预后判断的预测指标主要有左室射血分数、心室晚电位、心率变异性等，但在临床应用中均受到一定限制。1999年Schmidt等[1]提出窦性心律震荡(heart rate turbulence，HRT)对冠心病有独特的预测价值，自此以后心律震荡受到广泛关注。近年来，室性期前收缩后的HRT已作为一种新的评价心脏自主神经功能的心电学指标应用于临床，并不断显示其使用价值。

　　1 窦性心率震荡概念的提出

　　Erlanger和Blackman早在1909年在受试的动物体发现一次室性搏动可以引起其后的窦性心律频率的短暂加速，并称之为室相性窦性心律失常(ventriculophasic sinus arrhythmia)。后来研究表明，一次室性期前收缩对窦性心律不仅有加速作用，还可表现为加速及减速的多重作用，这种多重作用曾经称为窦性心律的涨落现象(fluctuation sinus rhythm cycle length after single ventricular premature beat)。直至1999年Schmidt等在研究时发现在室性期前收缩后，窦性心律先加速，随后发生窦性心律减速，出现典型的双相涨落式的变化，称之为窦性心律震荡现象(HRT)，认为这是一项心肌梗死后猝死高危患者可靠的检测方法，随后这一方法在临床中引起重视，应用逐渐增多。

　　2 HRT的产生机制

　　HRT的确切生理机制尚未完全明了。但目前认为其主要机制为：反射机制和室性期前收缩的直接作用。

　　2.1 室性期前收缩的直接作用 室性期前收缩可以引起两种一过性影响及作用:即动脉内血压的变化和室性期前收缩的机械性牵张作用。室性期前收缩后动脉血压短暂的变化表现为动脉血压的下降，而室性期前收缩代偿期后第一个窦性周期的动脉血压将上升，上述动脉血压的变化影响窦房结动脉。窦房结动脉位于窦房结的中央，除为窦房结供血外，对窦房结的自律性也有作用，窦房结动脉内的压力及变化可以牵拉窦房结内的胶原纤维网，对窦房结自律性细胞的放电频率产生重要影响，室性期前收缩后动脉血压的下降，可使窦房结动脉压力下降，可对其自律性产生直接的正性频率作用，而随后的动脉压的升高，则引起相反的作用。室性期前收缩除了经动脉压力的变化直接作用于窦房结外，其收缩时的机械牵张力对心房肌及窦房结区域也可发生直接作用，提高其自律性。

　　2.2 压力反射机制(室性期前收缩的间接作用) 室性期前收缩后动脉血压下降可引起颈动脉窦、主动脉弓及其大动脉的外膜下压力感受器兴奋，经传入神经传至延髓，使迷走神经中枢兴奋性受到抑制，交感神经中枢兴奋性增强，进而使心脏交感神经兴奋性增加，心脏迷走神经兴奋性下降，使窦性心律暂时加速。随着动脉血压的升高，这种反射作用消失，窦性心律则减速。

　　3 窦性心律震荡的检测方法

　　目前，HRT现象检测的两个主要参数是震荡初始(turbulence onset，T0)和震荡斜率(turbulence slope，TS)[2]。概略的说，TO是室性期前收缩后窦性心律加速的数量，TS是来描述窦性加速后发生心律减速的率。目前常用室性期前收缩代偿间歇后的前2个窦性R-R间期值的均值，减去室性期前收缩前的2个窦性R-R间期值的均值，两者之差再除以后者表示TO，公式如下：TO =(RR1+RR2)-(RR-l+RR-2)/(RR-l+RR-2)，Schmidt研究组是做24个RR间期的测量(室性期前收缩前2个RR间期，代偿间期后20个RR间期)，TO的中性值被定义为0[1]，当TO<0时，表示室性期前收缩后窦性心律加速，即正常;当TO>0，表示室性期前收缩后窦性心律无加速，即异常。室性期前收缩后窦性心律减速的分析测定即为TS，先测量代偿间歇后的前20个窦性心律R-R间期值为纵坐标，R-R间期序号为横坐标，绘制成R-R间期值分布图，再用任意连续5个序号的窦性心律R-R间期值计算并做出回归线，其中正向的最大斜率为TS结果，其值以每个R-R间期的毫秒变化值表示，当TS>25 ms/R-R时表示室性期前收缩后心率有逐渐减速现象，即正常;当TS<25 ms/R-R时表示室性期前收缩后心率无逐渐减速现象，即异常。

　　4 应用窦性心律震荡概念及公式时应注意的问题

　　对于一次室性期前收缩可以计算出一次TO值，若患者心电图或动态心电图有数次室性期前收缩，则可计算出多次TO值及平均值。平均值代表患者室性期前收缩后初始阶段窦性心律的变化。

　　引起窦性心律变化的触发因素一定是室性期前收缩， 而不是人工伪差，T波或其他相似因素。

　　选定的室性期前收缩之前的心搏必须是一个正常的窦性心搏。在进行计算时，要排除具有以下特征的R-R间期： ①<300 ms;②>2000 ms;③ 与前一窦性心搏的间期之差>200 ms;④与前5个窦性心搏的平均间期之差>20%，⑤最小提早率为20%，并且期前收缩之后的代偿间期至少超过正常间期20%的室性期前收缩。

　　室性期前收缩的前后一定是窦性心律，而不是心律紊乱，人工伪差及QRS波的错误分类(false classification of QRS complexes)等情况。

　　5 HRT的临床应用

　　5.1 HRT在缺血性心脏病中的应用 大量研究证实[3-6]应用窦性心率震荡的检测指标对心肌梗死患者猝死的预测价值十分敏感，阳性与阴性者之间，猝死率有统计学差异，其中心肌梗死后患者的多中心程序性研究(the multicenter post-infarction program study，MPIP)和欧洲心肌梗死后胺碘酮治疗的研究(European myocardial infarction amiodarone trail，EMIAT)进行了TO和TS指标以及传统的猝死预测指标的单变量和多变量的分析，观察和评价这些指标对猝死相对危险度的预测价值，结果显示TO和TS两项指标对急性心肌梗死患者的死亡高危患者的检出有重要价值，TO和TS均异常时其阳性预测精确度分别高于常规的其他预测指标，同时阴性预测精确度达到90%左右，而且研究表明TO/TS指标在预测猝死高危患者方面不受心功能、β受体阻滞剂、室性期前收缩的多少等因素的影响，HRT可作为心肌梗死后病死率的独立预测因子。

　　5.2 HRT在慢性心力衰竭中的应用 已有研究者[7-9]开始应用TO/TS指标预测慢性心力衰竭患者的预后和猝死的危险度。Jiro Koyama等[10]以50名慢性心力衰竭患者(左室射血分数<50%和/或左室舒张末期直径>55 mm，其中34例为心肌病，16例为心肌梗死后患者)为实验组，21名无明显心脏疾病的患者为对照组，通过HRT与心泵功能、心率变异率的比较来评估HRT对慢性心力衰竭患者预后的显著性意义，由于慢性心力衰竭患者致死性室性心动过速而发生心脏性猝死的概率是非常大的，Jiro Koyama等同时将HRT与晚电位、QT离散、T波作比较，来测试HRT是否可以作为伴有室性心动过速的慢性心力衰竭患者的一项预测指标，结果显示慢性心力衰竭患者TS值低于正常对照组，而TO值明显高于正常对照组，特别的，当TS≤3.0不仅对慢性心力衰竭死亡而且对再入院都是一项强有力的预测指标，心泵功能和心率变异率在再入院和非再入院患者之间没有明显差异，因此，对慢性心力衰竭患者，TS是一项比心泵功能和心率变异率更合适的预后指标，但通过多元回归分析显示TO对心脏事件并不是一项显著的预测指标。另外，TO和TS在伴有或不伴有室性心动过速的慢性心力衰竭患者之间几乎是相同的，而室性心动过速患者QT离散明显增大，室性心动过速患者晚电位和T波交替的阳性率明显高于无室性心动过速患者，所以HRT对室性心动过速的慢性心力衰竭患者的预测价值不及晚电位和T波交替，受到一定限制。

　　5.3 HRT在心肌病患者中的应用 多项研究[11~13]显示HRT可以作为扩张型心肌病心脏事件的独立预测指标。Wolfram等[14]对非缺血性扩张型心肌病患者进行研究，结果显示HRT参数与心脏病病死率是密切相关的。Voss等[15]对12个特发性扩张性心肌病患者与13名健康受试者的研究显示，心肌病患者与健康受试者的TS和TO的差异有统计学意义。Grimm 等[16]在对178名终末点是心脏移植的特发性扩张性心肌病患者的研究时报道，在(28±17)个月的随访中，数据分析显示心脏移植患者与非移植患者TS、TO及组合的TS和TO差异有统计学意义，研究同时对特发性扩张性心肌病患者HRT参数不同阈值的设定提出了建议。但Kawasaki等[17]对肥厚性心肌病患者进行研究时显示：肥厚型心肌病患者HRT与正常人无明显差别，无论有无心脏事件发生其HRT都无明显变化，说明HRT对肥厚性心肌病患者的预后无预测价值。

　　5.4 HRT在心脏瓣膜病患者中的应用 Gunduz等[18]对HRT和HRV在二尖瓣脱垂中的应用研究显示，HRT与正常对照组有明显差别，TO及TS均明显异常，这些患者中TO异常较TS异常更多见;而HRV在两组间无统计学差异。因此，在二尖瓣脱垂患者心脏事件预测中，HRT是一种比HRV更具有吸引力，更容易应用的非侵入性预测指标。最近，为了研究HRV和HRT参数在轻至中度主动脉狭窄中的变化，Arslan等[19]通过对43名无症状的轻至中度主动脉狭窄患者进行研究，在主动脉狭窄患者组中除平均RR间期， RMSSD和 pNN50以外的所有HRV指标和TO均存在明显障碍，超声心动图显示，主动脉狭窄患者舒张末期功能障碍与HRV和HRT均有明显相关性，但本实验中HRT并没有显示出比HRV更有预测意义。

　　5.5 HRT在其他疾病中的应用 Barthel等[20-21]研究了HRT对糖尿病患者死亡的预测意义，但研究结果不完全一致。在早期研究中，Barthel等将100名具有冠状动脉疾病的患者被分为两组进行研究，发现不管患者是否合并糖尿病，TO都是病死率的重要预测指标，而TS却不是。当他们利用来自EMIAT的586名糖尿病患者进行研究时发现，HRT参数在病死率方面并不能作为独立的预测因子，因此在对糖尿病患者死亡的预测意义方面尚需作进一步的研究。Osman等[22]对甲状腺功能亢进患者进行研究发现甲亢症状明显的患者TO和TS均不正常，但随着抗甲状腺治疗TS可恢复正常。另外，睡眠呼吸暂停综合征可导致心血管合并症，自主神经系统和压力反射被认为在心血管疾病发展中起着重要作用，Szymanowska等[23]通过研究来评估HRT在伴有或不伴有冠脉疾病的睡眠呼吸暂停综合征患者和正常对照组之间的意义，结果显示睡眠呼吸暂停综合征患者TS值明显低于正常对照组，TO没有明显差异，TS和呼吸暂停指数呈明显负相关，而伴有和不伴有冠状动脉疾病的睡眠呼吸暂停综合征患者之间HRT没有明显改变，研究指出，压力反射异常与睡眠紊乱的严重性相关，额外的诊断冠状动脉疾病并不影响睡眠呼吸暂停综合征患者的HRT参数。

　　6 小结

　　HRT是一种简单、实用、非侵入性的心脏事件预测指标，它可充分反映心脏自主神经功能，与其他无创性预测因子相比，相对危险度和预测精度均较好，可以筛选出具有高死亡风险的高危心脏疾患患者。但HRT的应用也有其局限性，对于缺少室早、房扑、房颤、重度窦房或房室传导阻滞的患者无法测定和分析，对TO或TS指标的检测中究竟计算多少次室性期前收缩后的RR间期的平均值为佳还需进一步研究。另外，HRT在糖尿病、甲亢、睡眠呼吸暂停综合征等疾病中都有一定应用价值，随着研究的不断深入发展，必将显示其更广阔的应用前景。

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