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心率减速力检测:预警心脏性猝死的无创新技术

北京大学人民医院

作者:  郭继鸿   日期:2009/7/8 12:44:00

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近年来,对猝死人群分布的研究意外地发现,猝死人群中仅1/3者生前被归为猝死的高危人群,1/3者被归为猝死的中危及低危人群,而另1/3者的猝死为患者的首发临床事件,这些人生前属于无危险因素的人群。猝死流行病学这一新情况说明:目前,医学对猝死的认识远未到位,2/3的猝死发生在目前认为属于中低危或无危的人群。因此,要想全社会猝死人数得到真正的遏制,需要更好的筛选与预警技术问世,而且方法要更简单、易行,使筛选人群更大。

    近年来,对猝死人群分布的研究意外地发现,猝死人群中仅1/3者生前被归为猝死的高危人群,1/3者被归为猝死的中危及低危人群,而另1/3者的猝死为患者的首发临床事件,这些人生前属于无危险因素的人群。猝死流行病学这一新情况说明:目前,医学对猝死的认识远未到位,2/3的猝死发生在目前认为属于中低危或无危的人群。因此,要想全社会猝死人数得到真正的遏制,需要更好的筛选与预警技术问世,而且方法要更简单、易行,使筛选人群更大。

心率减速力的概念

    心率减速力(deceleration capacity of rate,简称DC)检测技术是德国慕尼黑心脏中心Georg Schmidt教授近年发现并提出的一种检测自主神经张力的新技术。心率减速力的检测是通过24小时心率的整体趋向性分析和减速能力的测定,定量评估受检者迷走神经张力的高低,进而筛选和预警猝死高危患者的一种新的无创心电技术。减速力降低时提示迷走神经的兴奋性降低,相应之下,其对人体的保护性作用下降,使患者猝死的危险性增加,反之,心率减速力正常时,提示迷走神经对人体的保护性较强,受检者属于猝死的低危者。

检测方法与技术
 

    ⑴动态心电图记录:受检者记录全天24小时的动态心电图(图1)。 

    ⑵确定减速周期及加速周期并做标志:将24小时的动态心电图经120 Hz 数字化自动处理系统转化为以心动周期RR值为纵坐标的序列图。随后,将每一个心动周期的RR值与前一心动周期比较,确定该周期属于心率减速或加速的心动周期,再用不同的符号做出标志。减速周期可标注为黑点,加速周期,可标注为白点。 

    ⑶确定心率段的长短值:位相整序时应用的心率段是指以每一个减速点或加速点为心率段中心时,位于其两侧的心动周期依次各取多少。当心率段数值确定为30个间期时,则意味着以选定的减速点为中心时,其左右依次各取15个心动周期组成一个心率段。

    ⑷各心率段的位相整序:以入选的减速点为中心,进行不同心率段的有序排列。

    ⑸对应序号的周期进行信号平均:经位相整序后,分别计算对应周期的平均值,包括:①X(0):系所有中心点的RR间期的平均值;②X(1):中心点右侧紧邻的第一个心动周期的平均值;③X(-1):中心点左侧紧邻的第一个心动周期的平均值;④X(-2):中心点左侧相邻的第二个所有心电周期的平均值。

    ⑹计算:将计算结果代入公式进行计算(图1)。

结果判定 

心率减速力的计算公式

    DC(心率减速力)=[X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)]×1/4,计算结果的单位为ms,例如结果为5.4 ms时,表示该患者24小时的心率调节中,迷走神经对较快的心动周期的调节减速力为5.4 ms。

DC值检测结果临床意义的判定 

    ⑴低危值:DC值>4.5 ms为低危值,提示患者迷走神经使心率减速的能力强。

    ⑵中危值:DC值2.6~4.5 ms为中危值,提示患者迷走神经调节心率减速力的能力下降,患者属于猝死的中危者。

    ⑶高危值:DC值≤2.5 ms为高危值,提示患者迷走神经的张力过低,对心率调节的减速力显著下降,结果对心脏的保护作用显著下降,使患者属于猝死的高危者。

心率减速力的测试机理 

自主神经对心脏调节的特点

    迷走神经和交感神经共同支配心脏,两者分别从相反的方向调节心脏进而满足和适应机体的需要。心脏自主神经的双重支配作用强度并不对等,在清醒的人体和动物都以迷走神经的调节作用占优,运动时心率的增快主要是迷走神经紧张性的减弱,而不是交感神经兴奋性的增强,而传统的概念常错误地强调运动后心率的增快是交感神经兴奋性增强的结果,这在一定程度上是一个误区。

迷走神经对心率调节作用的检测

    正常时,自主神经对心率的调解作用细微而迅速,这与自主神经对心肌不应期的调整作用几乎一样。当一个心动周期结束时,自主神经对下一周期中心房肌、心室肌、房室结不应期的调整作用业已完成,并能确定各自的具体数值。自主神经这种细微的调节作用体现在每一个心动周期中。使每一个心动周期中都蕴含着自主神经细微而迅速的调节痕迹。因此,通过DC与AC的测定能对迷走和交感神经的作用分别做定量分析。资料证实,DC检测的结果与临床循证医学的结果十分符合,因而能把其做为定量检测迷走神经单独调节作用的一种新技术。

心率减速力检测的临床应用

    2006年,Bauer和Schmidt首次报告了心率减速力检测技术的临床应用结果。 

    研究方法:①所有患者均进行DC检测,并得到有效结果;②随访时间平均2~3年;③患者的临床转归与DC检测结果对研究人员与临床医生都采取单盲法,即医生只知晓临床随访结果,研究人员只知晓DC检测结果。

    结果:①该队列研究中,随访期死亡人数分别为德国组70例、英国组66例、芬兰组77例;②不同DC值与随访期患者的死亡率有统计学的显著差异。

    研究结论: ⑴较低的DC值是心肌梗死患者猝死与全因死亡的较强预测指标:研究结果充分说明,心率减速力较好(>4.5 ms)的心肌梗死患者,全因死亡的危险性十分低,相反,心率减速力较低时(≤2.5 ms),既使左室EF值尚可者(>30%)也有较高的死亡危险,危险程度几乎高出2倍,其预警死亡的敏感性约80%,即随访期中,心肌梗死患者80%的死亡者可经较低的DC值得到预警(图2)。

    ⑵较低的DC值对心肌梗死患者猝死及全因死亡的预测能力优于其他指标:该研究比较了DC检测与其他已经十分肯定的高危预测技术的作用,包括LVEF值及经Holter法测定的心率变异性指标:平均心率、SDNN、心率变异性指数等。结果表明,对心肌梗死患者随访期死亡高危的预测能力,DC检测法的ROC曲线下的AUC值高于左室EF值、心率变异性以及两者合用时的ROC曲线下AUC值。

    ⑶ 心率减速力死亡预警的能力优于心率加速力:结果表明,心率减速力测定结果的病理学意义远比心率加速力的结果更具临床重要性。在一定的人群,心率加速力正常而心率减速力降低的患者预后差。

    ⑷心率减速力的测定结果可用于猝死低危与高危者的双向判定:心率减速力检测技术除敏感性较高外,其检测结果的特异性稳定而一致,这一特性优于LVEF和SDNN的检测。因此,其为低危值时能十分准确地识别心肌梗死后患者猝死的低危者,适合从猝死高危人群中筛选低危者,从而不需对这些人群做进一步花费较高的其他检查与评价,这能大大节省医疗保险公司及个人的医药负担。另一方面,当检测值较低(<2.4 ms)时,提示其为心肌梗死后死亡的高危者,这一结果对LVEF值≤30%和>30%患者的预警都有重要作用,这意味着被其他危险预警技术(例如LVEF)漏掉的高危者,可经心率减速力的检测而被发现。

心率减速力检测新技术的评价

    心率减速力检测技术的优势如下,

    ⑴方法简单易行:DC检测技术和Holter检查同时进行,方法简单易行,而且记录时间短,24小时则能完成检测。检测时不需附加另外的条件。

    ⑵定量分析:该技术属于一种定量测定迷走神经和交感神经作用强度的新技术,交感与迷走神经作用的单独检测有着重要的临床意义。

    ⑶检测结果可靠:队列研究的结果表明:DC检测的低、中、高危值的预警作用与随访期结果的相关性强,结果可靠。

    ⑷检测的敏感性高:资料表明,DC检测的敏感性高达80%,即随访期中80%的死亡者都能从DC结果中得到预警,尤其对EF值>30%的猝死高危者的检出更有意义。

    ⑸检测的特异性强:DC结果为低危值时,其随访期中发生死亡的人数很低,真阴性率高,更适合一般人群中低危者的筛查与识别。

    ⑹联合预警时作用更强:资料表明,DC技术与LVEF值的测定或HRV、HRT等技术联合应用时,能够进一步提高猝死高危者的检出与预警。

结束语 

    心率减速力的测定是进行猝死高危人群筛选与预警的一项最新无创心电技术,其能定量、单独分析和测定迷走神经作用的强度。循证<

版面编辑:宋楠翔



猝死

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