心率變異性在冠心病患者中的應(yīng)用

王莉 李科 綜述 劉劍雄 審校

冠心病是當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類生命和健康的疾病，世界范圍內(nèi)對冠心病的防治極為重視。而心率變異性(heart rate variability，HRV)是目前臨床常用的無創(chuàng)性監(jiān)測個體心臟自主神經(jīng)功能的重要動態(tài)心電圖指標(biāo)。HRV是指心電圖中逐次竇性心搏的RR間期變異性，最早是在胎心監(jiān)護(hù)中發(fā)現(xiàn)胎兒宮內(nèi)窘迫致心率變化性減弱而提出的。由于心率變異現(xiàn)象源自自主神經(jīng)系統(tǒng)對心臟竇房結(jié)的調(diào)節(jié)作用，因此，心率的周期性變化可間接反映交感與副交感神經(jīng)系統(tǒng)間的相互作用[1]。大量研究證實，HRV值越高，自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力越強；反之亦然[1-2]。近年來，眾多學(xué)者對HRV的關(guān)注度不斷提高。既往研究表明，HRV可用于心血管、內(nèi)分泌等多系統(tǒng)功能的評估[3-4]?，F(xiàn)對HRV對于冠心病患者的臨床應(yīng)用價值、相關(guān)研究現(xiàn)狀、應(yīng)用的局限性及發(fā)展前景進(jìn)行綜述。

1 HRV的測量方法及其意義

隨著醫(yī)學(xué)生物工程技術(shù)的進(jìn)步，HRV分析方法亦不斷發(fā)展。目前已公布的HRV測量方法超過100種，但臨床常用的仍為時域分析法和頻域分析法。

1.1 HRV時域分析法

HRV時域分析是評價一段時期內(nèi)逐次竇性心搏間RR間期的變異性，反映自主神經(jīng)系統(tǒng)對心率的調(diào)控作用。在HRV時域分析中，常記錄24 h 動態(tài)心電圖，測量時限越短[2, 5]，判斷自主神經(jīng)功能準(zhǔn)確性越低。常用的數(shù)據(jù)分析指標(biāo)包括，① SDNN(正常RR間期標(biāo)準(zhǔn)差)：最簡單的時域分析指標(biāo)。測量中須排除人為因素影響及異位搏動、逸搏等干擾因素，SDNN可用于直接評估HRV的大小，其值降低提示自主神經(jīng)系統(tǒng)總張力的降低。若SDNN<100 ms，則為中度降低；若SDNN<50 ms，則為重度降低。② SDANN(5 min均值標(biāo)準(zhǔn)差)：較少受異常節(jié)律干擾，可顯示出HRV的中慢變化情況，主要用于評價交感神經(jīng)的敏感狀況，其值降低提示交感神經(jīng)張力增高。③ SDNN index(SDANN平均值)：反映5 min內(nèi)正常RR間期變化的平均值。④ NN50、pNN50、rMSSD：最常用的時域分析指標(biāo)，其中，NN50是指相鄰RR間期差值>50 ms的數(shù)量；pNN50是指NN50在總心搏數(shù)中所占的百分比；rMSSD是指全程相鄰RR間期之差的均方根。這三者均反映HRV中的快速變化成分，用于評價迷走神經(jīng)張力，其值降低提示迷走神經(jīng)功能降低[5]。

1.2 HRV頻域分析法

頻域分析法也叫頻譜分析法，傳統(tǒng)的做法是分析5 min的心電圖短程記錄，是對時域分析法的支持與補充。數(shù)據(jù)分析指標(biāo)分為高頻功率HF(0.15～0.40 Hz)和低頻功率LF(0.04～0.15 Hz)。其中，HF可受呼吸節(jié)律調(diào)控，反映迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用；LF可受動脈壓力感受性反射調(diào)控，反映交感和迷走神經(jīng)對竇房結(jié)的復(fù)合調(diào)節(jié)作用。LF/HF可反映交感、迷走神經(jīng)二者調(diào)控的均衡性。較傳統(tǒng)的5 min心電圖短程記錄，24 h頻域分析除LF、HF外，還可獲得總功率TP(0.00～0.40 Hz)、超低頻功率(≤0.0033 Hz)和極低頻功率VLF(0.0033～0.04 Hz)。其中，超低頻功率可反映人體晝夜周期調(diào)節(jié)及神經(jīng)內(nèi)分泌節(jié)律的影響，VLF可受體溫、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RASS系統(tǒng))、外周血管功能等因素影響。LF和LF/HF值是主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular event，MACE)的中度預(yù)測因子，能準(zhǔn)確預(yù)測急性冠脈綜合征患者住院期間的MACE發(fā)生率[6]。研究證實，24 h頻域分析所得的超低頻和極低頻功率比高頻功率和低頻功率對MACE有更高的預(yù)測價值[2]。

1.3 其他HRV分析法

隨著近年來HRV相關(guān)研究的發(fā)展，新的HRV分析方法正得到更多關(guān)注[1]。幾何分析指標(biāo)(三角指數(shù))、非線性分析指標(biāo)(去趨勢波動分析法、龐加萊圖表法、心率震蕩)也被應(yīng)用于臨床。三角指數(shù)(25以上為正常)可用于評估心率總體變化的大小，降低HRV分析過程中異常因素的干擾。它和SDNN都是心肌梗死后危險分層的重要因子。去趨勢波動分析法可分為DFA1(α1)和DFA2，正常α1約1.05，其值下降是心肌梗死后的強烈預(yù)測因子。心率震蕩是指室性早搏時，心輸出量暫時喪失相關(guān)的NN間期震蕩(先縮短再延長)[7]，該指標(biāo)異常提示心肌梗死患者死亡風(fēng)險增大。

2 HRV在冠心病中的應(yīng)用

冠心病患者心肌缺血與自主神經(jīng)功能紊亂密切相關(guān)。HRV分析能夠?qū)π呐K交感神經(jīng)、迷走神經(jīng)張力及均衡性做出定量評估。

2.1 反映冠脈病變情況

既往大量研究顯示，冠心病患者自主神經(jīng)功能及均衡性均受損，病程中交感神經(jīng)功能增強、迷走神經(jīng)功能減弱，HRV值總體上低于非冠心病人群，且HRV的降低程度與冠脈損傷程度呈正相關(guān)，即HRV降幅越大，冠脈越狹窄，反之亦然[8-10]。隨著冠脈病變支數(shù)的增加，心肌缺血面積擴大，HRV呈下降趨勢。冠脈病變部位不同者，其HRV亦存在差異，其中，前降支病變的HRV降低更明顯。心肌梗死患者的梗死部位不同，其HRV也不同，其中，前壁梗死者的HRV明顯低于非前壁梗死者。黃祖堅[11]研究表明，加拿大心血管學(xué)會(CCS)心絞痛嚴(yán)重度分級越高，HRV時域指標(biāo)下降越明顯，且隨危險度的增加，HRV呈線性下降。由此可見，冠心病患者的心肌缺血程度與迷走神經(jīng)受損程度呈正相關(guān)。

2.2 預(yù)測心肌梗死后死亡率

大量報告指出，心肌梗死后早期患者自主神經(jīng)功能失調(diào)，HRV明顯降低且對不良預(yù)后有獨立預(yù)測價值，因此，臨床上推薦用HRV指標(biāo)對心肌梗死后患者進(jìn)行危險分層[12-13]。心肌梗死后早期(14 d內(nèi))，若檢測到患者的HRV指標(biāo)降低，則其心肌梗死后三年內(nèi)的死亡風(fēng)險將是HRV指標(biāo)未降低者的3～4倍。GUSTO-Ⅰ試驗指出，對心肌梗死患者早期測量HRV降低可預(yù)測死亡風(fēng)險[14]，DINAMIT試驗同樣支持該觀點[15-16]。CAPS研究表明，HRV值在心肌梗死后三個月內(nèi)顯著回升至完全恢復(fù)，但HRV恢復(fù)值對死亡的預(yù)測價值尚不得而知[17]。幾項較早期的研究顯示，心肌梗死后數(shù)月或數(shù)年后，HRV的降低仍可作為不良結(jié)局的預(yù)測指標(biāo)[18-20]。ATRAMI試驗中，研究者對1284例近期心肌梗死患者隨訪21個月，發(fā)現(xiàn)HRV值的降低會增加心臟性死亡的相對風(fēng)險(相對危險度RR=3.2)[21]；ALIVE研究也證實了上述觀點[22]。由此可見，在對心肌梗死后患者的隨訪中需重視HRV指標(biāo)。

2.3 評價治療效果

冠心病治療技術(shù)眾多，其中經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(PCI)是目前最重要也最普遍的冠脈血運重建技術(shù)之一。PCI術(shù)可在短時間內(nèi)改善心肌缺血、缺氧，減輕對迷走神經(jīng)的抑制，減少對受體的刺激與損傷，降低交感神經(jīng)興奮性，改善自主神經(jīng)功能，使HRV恢復(fù)正常，從而減少MACE的發(fā)生，改善遠(yuǎn)期預(yù)后。GUSTO-Ⅰ試驗表明，HRV與心肌梗死患者梗死相關(guān)動脈(IRA)血流是否恢復(fù)有關(guān)：如IRA開通(TIMI 3級)，則HRV升高； 如IRA部分閉塞(TIMI 2級)或完全閉塞(TIMI 0或1級)，則HRV等效降低[14]。Camm等[22]研究發(fā)現(xiàn)，PCI術(shù)后6個月HRV較術(shù)后1周明顯升高。然而，有報道指出，PCI術(shù)后早期自主神經(jīng)功能會暫時受損，考慮與PCI術(shù)中球囊及導(dǎo)管的機械性損傷、球囊擴張造成局部缺血、心肌缺血-再灌注損傷有關(guān)[23]。由此可見，PCI術(shù)后冠心病患者的HRV分析，可提供自主神經(jīng)平衡狀況并對治療有一定的指導(dǎo)意義[24]。

針對冠脈多支復(fù)雜病變，對SYNTAX評分(國際上對冠脈解剖評價的最客觀指標(biāo)之一)高分組(≥33分)的患者，建議行冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)[25]。有研究明確指出，CABG術(shù)通常會導(dǎo)致HRV顯著降低，比心肌梗死后更明顯[26-27]。然而，CABG術(shù)后HRV的降低暫無法預(yù)測死亡率，且行CABG術(shù)者的HRV可在術(shù)后6個月內(nèi)逐漸恢復(fù)到術(shù)前水平[28]。

3 HRV應(yīng)用的局限性

HRV的檢測和獲取雖然方便，但存在一些局限性，例如，① 需竇性心律、長程分析，較一日內(nèi)5 min時段檢測，大多在24 h內(nèi)便可獲得相對穩(wěn)定的結(jié)果。② 影響因素眾多：可受年齡、種族、性別、情緒、運動、臨床情況、藥物治療等因素影響。③ HRV分析方法較多，但最佳方法及評估標(biāo)準(zhǔn)尚不確定。④ 心肌梗死患者的最佳檢測時間不確定，對其早期監(jiān)測可識別惡性心律失常等高風(fēng)險，但自主神經(jīng)恢復(fù)時間不確定，從后期監(jiān)測中仍可提取有價值的信息。⑤ 心肌梗死患者的HRV明顯低于正常值，且個體差異顯著。⑥ HRV檢測在臨床實踐中的確切作用及應(yīng)用方向仍不明確，只有少數(shù)學(xué)者支持將其用于風(fēng)險分層[12, 28]，且除臨床試驗外，目前不推薦臨床上常規(guī)應(yīng)用HRV檢測[29-30]。

4 HRV檢測的發(fā)展方向及展望

由于HRV檢測過程中受受檢者情緒、運動、用藥情況等因素影響較大，因此聯(lián)合其他檢測方法能更準(zhǔn)確地評估冠心病患者的自主神經(jīng)功能和預(yù)測死亡風(fēng)險。HRV可聯(lián)合檢測壓力反射敏感性(BRS)或床旁自主神經(jīng)功能檢查(如Valsalva動作、傾斜試驗、其他體位性改變試驗等)，共同反映冠心病患者自主神經(jīng)功能。已知HRV降低對心肌梗死后惡性心律失常的發(fā)生及心血管疾病死亡率有重要預(yù)測價值，有研究表明，HRV指標(biāo)聯(lián)合其他危險因素可提高風(fēng)險預(yù)測的準(zhǔn)確性。ATRAMI研究顯示，HRV及BRS均異常的心肌梗死患者，其死亡風(fēng)險更高[21]。ATRAMI研究及EMIAT試驗結(jié)果均表明，HRV降低及左室射血分?jǐn)?shù)下降患者的死亡率明顯升高[21, 31]。

盡管目前HRV檢測的影響因素較多，最佳測量方法及評價標(biāo)準(zhǔn)等還不確定[5]，但臨床工作者應(yīng)繼續(xù)深入研究，進(jìn)一步明確其機制，提高測量方法的標(biāo)準(zhǔn)化程度及抗干擾性，使HRV分析給臨床工作帶來更大的幫助。