新型冠狀病毒肺炎患者心電圖改變與心肌損傷的關(guān)系及其對預(yù)后的評估價(jià)值

李晴， 李相友， 祝芬， 曹蕾， 馬笛

武漢市第三醫(yī)院 1心肺功能科, 2心血管內(nèi)科(湖北武漢 430060)

新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019，COVID-19)以呼吸道癥狀為主要表現(xiàn)，部分患者肺部病變進(jìn)展較快，出現(xiàn)嚴(yán)重急性呼吸綜合征表現(xiàn)，常累及心臟、腸道和腎臟等多個(gè)系統(tǒng)[1]，據(jù)報(bào)道約27.8%的患者出現(xiàn)心肌損害[2]。COVID-19患者合并心血管系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病比較多見，部分患者病情急劇惡化，死亡病例增加，可能與心肌損傷有關(guān)。在診治COVID-19患者中發(fā)現(xiàn)，心肌損傷的患者除了心肌酶、肌鈣蛋白I(TNI)等升高之外，心電圖可呈現(xiàn)與常見心血管疾病導(dǎo)致的心電圖異常不同的形態(tài)改變。本研究對確診的289例COVID-19患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，尋找心電圖與COVID-19患者心肌損傷的關(guān)系，以及心電圖在患者死亡風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測中的價(jià)值，以提高對伴心肌損傷的COVID-19的認(rèn)識，早期識別與干預(yù)，提高患者生存率。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年1月19日至3月15日于武漢市第三醫(yī)院確診且入院后行超敏肌鈣蛋白I(hs-TNI)、心電圖檢查的COVID-19患者的臨床資料。該研究已通過武漢市第三醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(批號：武三醫(yī)倫KY2020-035)。納入標(biāo)準(zhǔn)：選擇符合《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[3]中關(guān)于COVID-19診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并急性心肌梗死、急性心腦血管意外；(2)合并慢性腎功能衰竭；(3)既往患有房顫(撲)、原發(fā)性心肌病、起搏器植入狀態(tài)、束支阻滯/室內(nèi)阻滯等患者；(4)合并腫瘤、慢性肝臟疾病等患者。根據(jù)hs-TNI結(jié)果將患者分為兩組，hs-TNI正常值參考區(qū)間[4]采用健康人群第99百分位作為上限，即≤0.026 3 ng/mL，以hs-TNI>0.026 3 ng/mL的患者為觀察組，hs-TNI≤0.026 3 ng/mL的患者為對照組。

1.2 方法

1.2.1 患者的一般臨床資料 收集年齡、性別、癥狀、基礎(chǔ)疾病(高血壓、糖尿病、冠心病、高脂血癥、腦梗死等)、入院體溫(T)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、心率(HR)、血氧飽和度(SpO2)，危重癥、轉(zhuǎn)入ICU和死亡情況等。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)室資料 乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、α-羥丁酸脫氫酶(HBDH)，以及hs-TNI等。

1.2.3 心電圖檢查 患者入院后采集心電圖，同時(shí)記錄采集心電圖時(shí)癥狀。采用MECG -300型號12導(dǎo)全自動心電圖診斷儀，定準(zhǔn)電壓10 mm/mV，走紙速度25 mm/s，濾波頻率40 Hz。正確連接12導(dǎo)聯(lián)，待基線穩(wěn)定后記錄20 s內(nèi)心電變化。分析心搏起源、節(jié)律、房室傳導(dǎo)、室內(nèi)傳導(dǎo)、復(fù)極(ST段、T波)、肢體/胸導(dǎo)聯(lián)電壓等心電圖數(shù)據(jù)。心電圖診斷術(shù)語根據(jù)《心電圖標(biāo)準(zhǔn)化與解析的建議與臨床應(yīng)用國際指南2009》確定。

1.2.3.1 ST段抬高標(biāo)準(zhǔn) 40歲以上(含40歲)男性，V2及V3導(dǎo)聯(lián)J點(diǎn)抬高不應(yīng)超過0.2 mV(2 mm)，其他導(dǎo)聯(lián)不應(yīng)超過0.1 mV(1 mm)；40歲以下男性，V2及V3 導(dǎo)聯(lián)J點(diǎn)抬高不超過0.25 mV(2.5 mm)；女性V2及V3 導(dǎo)聯(lián)J點(diǎn)抬高不應(yīng)超過0.15 mV(1.5 mm)，其他導(dǎo)聯(lián)不應(yīng)超過0.1 mV(1 mm)。

1.2.3.2 ST段呈斜上及弓背向上型抬高[5]COVID-19患者心電圖ST段呈斜上弓背向上型抬高的形態(tài)改變較多見，但目前意義未明。

1.2.3.3 ST段壓低標(biāo)準(zhǔn) 所有人群，不論年齡大小，J點(diǎn)壓低在V2及V3導(dǎo)聯(lián)不應(yīng)超過-0.05 mV(-0.5 mm)，在其他導(dǎo)聯(lián)不應(yīng)超過-0.1 mV(-1 mm)。

1.2.3.4 T波改變標(biāo)準(zhǔn) Ⅰ、Ⅱ、aVL、V2～V6導(dǎo)聯(lián)T波振幅-0.1～-0.5 mV定義為T波倒置；-0.5～-1.0 mV為T波深倒置；負(fù)向T波振幅>1.0 mV為巨大倒置T波。T波振幅低于同導(dǎo)聯(lián)R波振幅的1/10為T波低平；T波平坦是指Ⅰ、Ⅱ、aVL、V4～V6導(dǎo)聯(lián)，T波振幅在0.1～-0.1 mV，其中Ⅰ、Ⅱ、aVL導(dǎo)聯(lián)R波振幅>0.3 mV。

1.2.3.5 異常Q波標(biāo)準(zhǔn) 相鄰兩個(gè)相關(guān)導(dǎo)聯(lián)的Q波時(shí)限≥0.03 s，振幅≥同導(dǎo)聯(lián)R波的1/4，形態(tài)粗鈍或有切跡(除外Ⅲ導(dǎo)聯(lián)和aVR導(dǎo)聯(lián))。

1.2.3.6 肢體導(dǎo)聯(lián)低電壓標(biāo)準(zhǔn) 肢體導(dǎo)聯(lián)R+S振幅<0.5 mV，或3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)R+S振幅<1.5 mV；胸前導(dǎo)聯(lián)低電壓標(biāo)準(zhǔn)：胸前導(dǎo)聯(lián)QRS綜合波振幅<1.0 mV。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的一般資料比較 兩組患者的年齡差異有統(tǒng)計(jì)意義(P<0.05)。與對照組比較，觀察組男性多見，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；心血管系統(tǒng)疾病史中，觀察組高血壓、冠心病比例較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；觀察組收縮壓較高、SpO2較低差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；觀察組危重癥比例、轉(zhuǎn)入ICU比例，以及病死率較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較 M(P25，P75)

2.2 心電圖檢查 與對照組比較，觀察組心電圖異常發(fā)生率高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中，觀察組新發(fā)傳導(dǎo)阻滯、過早搏動、ST段壓低，以及左室導(dǎo)聯(lián)T波低平發(fā)生率高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組心電圖出現(xiàn)Ⅱ型Wellens波患者(圖1)和ST段呈斜上及弓背向上型抬高(圖2)較多見，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

注：心電圖V2～V4導(dǎo)聯(lián)T波正負(fù)雙向，呈Ⅱ型Wellens波表現(xiàn)(箭頭所指)

圖2 COVID-19患者心電圖ST段斜上及弓背向上型抬高表現(xiàn)(箭頭)

兩組患者死亡60例，死亡患者心電圖異常發(fā)生率高，與非死亡患者心電圖改變比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中，ST段呈斜上及弓背向上型抬高和左室導(dǎo)聯(lián)T波低平發(fā)生率高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表2 兩組患者的心電圖改變比較 例(%)

表3 COVID-19死亡患者心電圖改變情況分析 例(%)

2.3 logistic回歸分析心電圖改變對COVID-19患者死亡風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測 以COVID-19患者死亡為因變量，將上述單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)進(jìn)行非條件logistic回歸分析，變量篩選方法：向前步進(jìn)(似然比)法。在校正性別、年齡、高血壓史、冠心病史、SpO2混雜因素后，結(jié)果顯示心電圖異常、ST段呈斜上及弓背向上型抬高，以及左室導(dǎo)聯(lián)T波低平改變均是COVID-19患者死亡的危險(xiǎn)因素，見表4。

表4 多因素logstic回歸分析心電圖在COVID-19患者臨床預(yù)后評估中的價(jià)值

3 討論

自COVID-19發(fā)生以來，COVID-19與心肌損害的關(guān)系被國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注和研究，Guo等[2]對187例COVID-19患者的分析發(fā)現(xiàn)，有27.8%的患者存在肌鈣蛋白升高。另有文獻(xiàn)報(bào)道[6-7]危重癥患者中合并心肌損傷者達(dá)44.4%～62.5%，提示伴心肌損傷可能是COVID-19發(fā)展成危重癥的主要原因。COVID-19的全因死亡率約2.3%[8]，一旦合并心肌損傷，病死率迅速升至59.6%[2]。COVID-19患者發(fā)生心肌損傷比例高、伴心肌損傷患者重癥率高，病死率高，因此需要早期診斷，早期決策。心電圖是反映心臟電生理結(jié)構(gòu)和功能的重要檢查，也是反映犯罪血管定位的有效工具，可以反映心肌損傷或冠脈動脈病變。本研究通過對比伴心肌損傷與不伴心肌損傷的COVID-19患者入院的基線資料和心電圖資料，以及臨床預(yù)后等，分析心電圖改變對COVID-19患者的心肌損傷的早期診斷和預(yù)后判斷價(jià)值。

本研究顯示，COVID-19患者合并心血管系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病比較多，約44.5%的患者合并一種心血管系統(tǒng)疾病，約30.4%的患者合并兩種以上心血管系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病，與既往研究[2,9]基本一致，新型冠狀病毒感染器官組織與ACE2受體有關(guān)[10]，心血管疾病患者可能存在更多ACE2受體[9]。與對照組比較，觀察組更多發(fā)生于老年男性患者(P<0.05)，與Guo等[2]報(bào)道一致；在心血管系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病方面，觀察組中合并有糖尿病的比例差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但是有研究[2,11]提示伴心肌損傷的患者合并糖尿病的比例較高，研究不一致的原因可能與納入標(biāo)準(zhǔn)不同，或者不同醫(yī)院住院患者構(gòu)成不同有關(guān)。但本研究中觀察組合并高血壓和冠心病的比例較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與既往報(bào)道[2,11]一致。冠心病患者在感染新型冠狀病毒后更易發(fā)生心肌損傷的機(jī)制，考慮與冠狀動脈在缺氧和炎癥反應(yīng)作用下斑塊不穩(wěn)定，更容易出現(xiàn)缺血性心肌損傷有關(guān)。另外，缺氧和心理應(yīng)激也會使交感神經(jīng)興奮加重冠狀動脈痙攣，使心肌缺血心肌細(xì)胞損傷加重。既往研究[2,4,11]均顯示COVID-19患者，尤其是伴心肌損傷的患者D-二聚體升高，提示凝血功能異常，微血栓形成，這些因素可加重冠狀動脈缺血，引起心肌損傷。與對照組比較，觀察組患者重癥比例、轉(zhuǎn)入ICU比例，以及病死率均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，與既往研究[12]一致，提示伴心肌損傷的患者在面對新型冠狀病毒感染時(shí)可能面臨更大的死亡風(fēng)險(xiǎn)。本研究顯示， COVID-19患者心電圖異常發(fā)生率為62.6%，比武漢亞洲心臟病醫(yī)院[13]報(bào)道的74.2%略低，考慮與其納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)，我院納入患者中排除了既往有房顫、傳導(dǎo)阻滯、起搏器植入史等的患者。常見心電圖異常為左室導(dǎo)聯(lián)T波低平、ST段呈斜上及弓背向上型抬高、竇性心動過速、新發(fā)傳導(dǎo)阻滯、Ⅱ型Wellens波和低電壓，同一患者的心電圖可存在多種改變，不同患者的心電圖改變具有多樣性和易變性。與對照組比較，觀察組新發(fā)傳導(dǎo)阻滯、過早搏動、ST段壓低，以及左室導(dǎo)聯(lián)T波低平改變發(fā)生率均較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，T波低平改變涉及導(dǎo)聯(lián)廣泛，主要分布在左心室相關(guān)導(dǎo)聯(lián)。ST段呈斜上及弓背向上型抬高的心電圖改變比較常見，盡管與觀察組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但與非死亡患者心電圖比較，這種類型的心電圖改變在死亡患者中發(fā)生率高，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在校正年齡、性別、SpO2以及高血壓、冠心病心血管系統(tǒng)病史混雜因素后，心電圖異常、ST段呈斜上及弓背向上型抬高以及左室導(dǎo)聯(lián)T波低平改變均是COVID-19患者臨床預(yù)后的危險(xiǎn)因素，提示存在這些改變就應(yīng)該關(guān)注心臟損害，及早干預(yù)，提高患者生存率。ST段呈斜上及弓背向上型抬高對于患者死亡風(fēng)險(xiǎn)的OR=9.368(95%CI：3.971～22.098)，提示心電圖ST段呈斜上及弓背向上型抬高可能是COVID-19患者心肌損傷以及死亡的重要表現(xiàn)。心電圖是反映心臟幾何結(jié)構(gòu)和電生理結(jié)構(gòu)改變的工具，理論上可以比心肌損傷血清學(xué)改變出現(xiàn)時(shí)間更提前，因此心電圖改變可能比TNI更能早期預(yù)測死亡風(fēng)險(xiǎn)，因此需要重視心電圖在COVID-19患者中的應(yīng)用價(jià)值。

心電圖出現(xiàn)改變的原因分析主要與以下因素有關(guān)：(1)血管炎引起的心肌和冠脈損傷，《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[3]中關(guān)于心臟和血管組織病理學(xué)改變可見部分血管內(nèi)皮脫落、內(nèi)膜炎癥及血栓形成。冠狀動脈病變的原因可能與血管炎有關(guān)，陳韻岱等[14]心血管病理研究者認(rèn)為，COVID-19心肌損傷與冠狀動脈血管炎有關(guān)，其認(rèn)為新型冠狀病毒感染可能誘發(fā)或者直接感染冠狀動脈，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能下降甚至內(nèi)皮細(xì)胞死亡脫落，同時(shí)伴隨著內(nèi)皮及內(nèi)皮下的炎癥細(xì)胞浸潤，以及機(jī)體較高的血栓風(fēng)險(xiǎn)。上述改變一方面可以通過影響心肌的血液供應(yīng)、誘導(dǎo)心肌炎癥反應(yīng)以及增加冠脈血流負(fù)荷，導(dǎo)致患者出現(xiàn)急性心肌損傷；另一方面可導(dǎo)致冠狀動脈狹窄，在心電圖上出現(xiàn)冠狀動脈狹窄表現(xiàn)，本研究中有8例既往無心血管系統(tǒng)病史的患者心電圖出現(xiàn)Ⅱ型Wellens波，這種改變提示左前降支近端狹窄，COVID-19患者心電圖出現(xiàn)Ⅱ型Wellens波目前意義未明，需要進(jìn)一步研究。(2)低氧血癥誘導(dǎo)的心肌損傷：COVID-19主要表現(xiàn)為肺部損傷，無論普通型還是危重型均有不同程度的呼吸困難，劉茜等[15]的COVID-19患者的尸檢報(bào)告發(fā)現(xiàn)患者肺部損傷明顯，肺淤血較重，炎性病變較重，支氣管管腔內(nèi)可見膠凍狀黏液、肺泡內(nèi)可見大量黏性分泌物，這些病變可影響患者的肺通氣和換氣功能，引起低氧血癥，心臟是高耗氧器官，缺氧可加重心肌損傷，心電圖可表現(xiàn)為廣泛導(dǎo)聯(lián)T波低平改變。(3)全身炎癥反應(yīng)引起的非缺血性急性心肌損傷：國內(nèi)外研究已證實(shí)COVID-19患者體內(nèi)有多種炎癥因子升高，心臟受炎癥因子刺激，以及焦慮情緒等綜合因素下出現(xiàn)非缺血性急性心肌損傷，心電圖出現(xiàn)與常見心血管系統(tǒng)疾病導(dǎo)致的不同的形態(tài)改變，廣泛導(dǎo)聯(lián)ST段斜上及弓背向上型抬高，考慮與心肌細(xì)胞受炎癥因子刺激產(chǎn)生損傷電流有關(guān)。(4)病毒性心肌炎，既往文獻(xiàn)[16]報(bào)道在多倫多的SARS患者尸檢中，35%的患者顯示心肌中存在SARS冠狀病毒RNA。我國學(xué)者賴日權(quán)等[17]在對SARS患者尸檢中顯示，心肌纖維顆粒變性、空泡變性，灶性液化性肌溶解等改變符合病毒性心肌炎改變。新型冠狀病毒與SARS冠狀病毒有同源性，新型冠狀病毒感染也可能會引起病毒性心肌炎。病毒直接侵犯心肌、心肌內(nèi)小血管和傳導(dǎo)系統(tǒng)，可引起心臟起搏、心肌細(xì)胞除極和復(fù)極，以及傳導(dǎo)系統(tǒng)功能異常。但劉茜等[15]報(bào)道的COVID-19患者尸檢報(bào)告未觀察到新型冠狀病毒對心肌或冠脈系統(tǒng)或者傳導(dǎo)系統(tǒng)直接侵害的證據(jù)，推測可能與解剖病例少，或者死亡患者處于不同病程階段，以及對心肌內(nèi)病毒的檢測手段限制導(dǎo)致結(jié)果偏倚有關(guān)。

綜上所述，伴心肌損傷的COVID-19患者重癥比例高，病死率高，早期診斷和干預(yù)尤為重要。除病史、心肌酶、TNI等檢查外，心電圖可以反映心肌損傷，并且對早期診斷、預(yù)后預(yù)測，以及制定個(gè)體化治療均具有重要意義。本研究存在一定局限性，因本研究為單中心回顧性研究，多數(shù)患者入院后未做心電圖檢查，納入病例數(shù)量有限；另外，大部分患者入院后僅做1次心電圖檢查，未能觀察動態(tài)演變及規(guī)律，因此需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究，為臨床工作提供更多幫助。