Lorenz散點圖對急性心肌梗死患者預(yù)后的預(yù)測價值

郭潮 張慧 陳敏

急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是冠狀動脈急性持續(xù)性缺血缺氧引起的心肌壞死,臨床癥狀為壓榨性胸痛,并伴有出汗、恐懼或瀕死感等,可累及心血管、呼吸、消化等系統(tǒng),常危及生命［1］。心律失常是心肌梗死的常見并發(fā)癥之一,也是導(dǎo)致心肌梗死患者死亡的重要原因［2］。除心臟基礎(chǔ)疾病導(dǎo)致的心電基質(zhì)異常和微觀心電重構(gòu)異常表現(xiàn)外,宏觀的自主神經(jīng)功能失調(diào)也是心肌梗死后導(dǎo)致心律失常很重要的原因之一［3］。目前,判斷自主神經(jīng)功能最常用的方法是心率變異性(heart rate variability,HRV)。而Lorenz散點圖是基于經(jīng)典的非線性混沌理論來分析海量心電數(shù)據(jù)的診斷方法,既能揭示自主神經(jīng)功能心電活動的整體特征,又能顯示每個心搏間的即時變化,可通過特征性的圖形表現(xiàn)幫助臨床判斷HRV。目前,有很多將Lorenz散點圖用于心血管病診斷的研究,而關(guān)于AMI患者Lorenz散點圖的特征觀察及其與預(yù)后之間關(guān)系的研究不多。本研究旨在探討AMI患者Lorenz散點圖的形態(tài)特點及其與預(yù)后的相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2019年2至10月廣州市第一人民醫(yī)院收治的80例AMI患者為研究對象,其中男51例、女29例,年齡(67.76±13.59)歲。所有患者的診斷均符合AMI診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):①先天性心臟病、嚴(yán)重瓣膜病或慢性心力衰竭患者;②起搏器植入者;③糖尿病或其他影響內(nèi)分泌系統(tǒng)的疾病患者;④感染性疾病患者;⑤肝或腎臟功能嚴(yán)重受損者。

1.2 研究方法

所有患者經(jīng)確診后均進(jìn)行動態(tài)心電圖檢查,采集時間>20 h,檢查儀器為迪姆公司生產(chǎn)的動態(tài)心電圖分析系統(tǒng),記錄患者攜帶期間的心電活動情況。拆機(jī)后將所得數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī),由經(jīng)驗豐富的心電醫(yī)師運用三維Lorenz散點圖方法分析。無心律失常Lorenz散點圖主要表現(xiàn)為沿45°線呈棒球拍狀、彗星狀分布;房性并行心律的Lorenz散點圖呈三輪風(fēng)車形;室性并行心律主要呈倒“Y”字形;頻發(fā)多源性房性早搏(房早)和頻發(fā)多源性室性早搏(室早)呈不規(guī)則形;房顫呈扇形;房室阻滯呈復(fù)雜形或不規(guī)則形。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 心電圖心律失常檢查情況 觀察AMI患者中室上性早搏、室早、傳導(dǎo)阻滯、房顫等心律失常的發(fā)生情況。

1.3.2 預(yù)后評價 治療后以門診復(fù)查形式隨訪1年,1次/月,記錄AMI患者出院后主要不良心血管事件(腦卒中、心力衰竭、再發(fā)心肌梗死和心臟性猝死)。患者出院后1年內(nèi)未發(fā)生任何不良心血管事件即定義為預(yù)后良好,發(fā)生上述至少一項不良事件即定義為預(yù)后不良;根據(jù)不良事件的發(fā)生情況,將入選患者分為預(yù)后良好組和預(yù)后不良組。比較兩組心律失常的發(fā)生率及Lorenz散點圖的特點,并分析患者的預(yù)后與Lorenz散點圖特點的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù),計量資料用xˉ±s表示,計數(shù)資料用n(%)表示;計數(shù)資料的組間比較采用χ2檢驗,相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 急性心肌梗死患者心律失常的檢出情況

80例AMI患者中,偶發(fā)室上性早搏發(fā)生率最高,達(dá)31.25%;而RR間期>2.5 s發(fā)生率最低,為2.50%。除此以外,其他心律失常還包括頻發(fā)室上性早搏12例(15.00%)、偶發(fā)室早16例(20.00%)、頻發(fā)室早18例(22.50%)、房顫5例(6.25%)、傳導(dǎo)阻滯7例(8.75%)。

2.2 兩組心律失常的發(fā)生率比較

經(jīng)過1年隨訪,根據(jù)主要不良心血管事件的發(fā)生情況,將80例AMI患者分為預(yù)后良好組(54例)和預(yù)后不良組(26例)。預(yù)后良好組偶發(fā)室上性早搏、頻發(fā)室上性早搏、偶發(fā)室早、頻發(fā)室早、傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生率均顯著低于預(yù)后不良組,且差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組房顫和RR間期>2.5 s的發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.3 兩組Lorenz散點圖分布比較

預(yù)后不良組Lorenz散點圖呈扇形、三分布形、四分布形、短棒狀、復(fù)雜形、不規(guī)則形的比例顯著高于預(yù)后良好組;預(yù)后不良組Lorenz散點圖沿45°線呈棒球拍狀、彗星狀的比例顯著低于預(yù)后良好組(P<0.05)。見表2、圖1。對患者預(yù)后與Lorenz散點圖分布進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析,結(jié)果顯示二者存在明顯相關(guān)性(r=0.338,P=0.002);Lorenz散點圖呈棒球拍狀、彗星狀分布的AMI患者預(yù)后較好。

2.4 預(yù)后不良組典型病例分析

病例1:患者男,64歲,因ST段抬高型AMI入院。入院后行冠狀動脈造影術(shù),示3支病變,遂行動態(tài)心電圖(圖2,掃描OSID碼可查閱彩圖)檢查。經(jīng)冠脈搭橋術(shù)和心肌梗死藥物正規(guī)治療后,患者癥狀好轉(zhuǎn)出院。定期隨訪,患者1年內(nèi)以再發(fā)心肌梗死合并急性心力衰竭入院1次。

圖1 預(yù)后不良組Lorenz散點圖分布形態(tài)Fig.1 Distributional morphology of Lorenz scatter plot in poor prognosis group

Lorenz散點圖分布呈不規(guī)則形,類似“大龍蝦”(圖2a)。對“龍蝦”觸角端的點集結(jié)合逆向心電圖回放,可以清楚地觀察到短長3種PR間期,呈跳躍式延長,考慮為房室結(jié)雙徑路(圖2b);快徑路內(nèi)可見PR間期逐漸延長,至P波后脫落一個QRS波,后PR間期縮短,呈文氏型二度Ⅰ型房室阻滯;45°線遠(yuǎn)端零散的散點集為二度房室阻滯2∶1下傳點集(圖3)。診斷結(jié)果:竇性心律;PR間期跳躍性延長,提示房室結(jié)雙徑路,其中快徑路呈文氏型傳導(dǎo);偶發(fā)二度房室阻滯;偶發(fā)多源性室早;偶發(fā)房早。

病例2:患者男,76歲,因胸痛1 h不緩解入院。入院后行心電圖檢查示:急性下壁+右室心肌梗死;行冠脈造影術(shù)示右冠狀動脈閉塞80%。行動態(tài)心電圖檢查,Lorenz散點圖和逆向回放心電圖片段如圖4所示。經(jīng)支架治療和正規(guī)心肌梗死藥物治療后,患者癥狀好轉(zhuǎn)出院。定期隨訪期間,患者1年內(nèi)2次因活動后胸悶、氣短、乏力,伴夜間陣發(fā)性咳嗽就診。超聲檢查示:左房、左室增大,射血分?jǐn)?shù)40%。查體:雙下肢水腫,肺部可聞及濕啰音,心臟聽診出現(xiàn)第三心音奔馬律;NT-proBNP升高。動態(tài)心電圖檢查:部分時段可見三度房室阻滯,偶見2次心室停搏,最長RR間期5.0 s。綜上,考慮為AMI引起的心力衰竭。

Lorenz散點圖分布(圖4a)呈復(fù)雜形,有多個散點團(tuán)。對復(fù)雜的多個點集結(jié)合逆向心電圖回放,45°線遠(yuǎn)端的散點集是二度房室阻滯2∶1下傳點集(圖4b),其他多個點集是高度房室阻滯的點集(圖4c)。動態(tài)心電圖診斷:竇性心律;偶發(fā)房早;二度至高度房室阻滯;ST段改變。

圖2 病例1的動態(tài)心電圖Fig.2 Ambulatory electrocardiography of Case 1

圖3 病例1的快徑路散點集逆向回放Fig.3 Reverse playback of rapid pathway scatter set in Case 1

3 討論

AMI是臨床上常見的心血管疾病。據(jù)報道,中國每年因心肌梗死死亡的患者數(shù)量急劇上升,并且呈年輕化的趨勢［4］。目前,AMI發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,普遍認(rèn)為遺傳、生活方式及環(huán)境等因素與其發(fā)生發(fā)展有關(guān)［5］。因此,對AMI的早期診斷方法及治療靶點的研究至關(guān)重要。

HRV受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙重支配,心跳周期變化的差異能反映心臟自主神經(jīng)系統(tǒng),即交感與迷走神經(jīng)協(xié)調(diào)平衡的關(guān)系［6］。心肌梗死患者自主神經(jīng)功能紊亂、HRV降低、心肌電活動發(fā)生異常,心率的變化呈完全無序性(即混沌現(xiàn)象),在心電圖上表現(xiàn)為各種心律失常。本研究中80例AMI患者的心電圖異常主要表現(xiàn)為室上性早搏、室早、房顫、傳導(dǎo)阻滯和RR間期>2.5 s,其中偶發(fā)室上性早搏發(fā)生率最高,頻發(fā)室早次之。這說明心肌梗死患者的HRV大多數(shù)表現(xiàn)不正常,與劉艷陽等［7］的研究結(jié)果一致。在預(yù)后良好組中,室上性早搏、室早和傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生率顯著低于預(yù)后不良組,提示上述心律失常的發(fā)生會影響缺血心肌細(xì)胞的修復(fù)過程。在心室重塑過程中,電重構(gòu)已發(fā)生,由于受到外界各種因素的干擾,電活動發(fā)生紊亂,心肌負(fù)荷量增加,心功能失代償,加快了心肌細(xì)胞衰竭的進(jìn)程。有研究認(rèn)為,室性心律失常比房性心律失常更易影響心臟血流動力學(xué),進(jìn)而影響心臟結(jié)構(gòu)和功能［8］。本研究也證實,兩組中頻發(fā)室早的發(fā)生率高于頻發(fā)室上性早搏的發(fā)生率;在預(yù)后不良組中,頻發(fā)室早的發(fā)生率明顯高于頻發(fā)室上性早搏的發(fā)生率。

正常人群的心律為竇性心律,散點圖呈彗星狀或棒球拍狀,近端狹小而遠(yuǎn)端寬大;心肌受損人群的心律受到各種因素的干擾,電活動發(fā)生紊亂,破壞了HRV的正常規(guī)律,其Lorenz散點圖呈現(xiàn)出各種各樣的圖形,如短棒狀、魚雷狀、三分布形、四分布形以及不規(guī)則形。本研究發(fā)現(xiàn),兩組Lorenz散點圖分布中,大多數(shù)都表現(xiàn)為三分布形、四分布形、扇形、短棒狀、不規(guī)則形,僅少數(shù)表現(xiàn)為棒球拍狀或彗星狀。這說明心肌梗死患者大多數(shù)都表現(xiàn)為HRV異常。由于AMI患者心肌細(xì)胞缺血,誘發(fā)心電活動受損,因此其自主神經(jīng)系統(tǒng)功能發(fā)生紊亂,導(dǎo)致出現(xiàn)各種心律失常。本研究中,室上性早搏散點圖多呈三分布或四分布;頻發(fā)室早多呈四分布;陣發(fā)性室早二聯(lián)律呈三分布;陣發(fā)性室速呈短棒狀;頻發(fā)多源性房(室)早呈不規(guī)則形;房室阻滯呈不規(guī)則形或復(fù)雜形;房顫呈扇形。這與劉艷陽等［7］、李桂俠［9］的報道一致。利用計算機(jī)軟件對坐標(biāo)系中各點集的分布面積、形態(tài)和寬窄進(jìn)行分析,可直觀反映心臟節(jié)律的變化規(guī)律,充分體現(xiàn)出Lorenz散點圖在直觀性和瞬時性方面的優(yōu)勢。因此,Lorenz散點圖能顯示線性與非線性心率變化的信息,是定性和定量研究混沌現(xiàn)象的經(jīng)典方法之一［10］,對HRV的差異性更敏感。

圖4 病例2的動態(tài)心電圖Fig.4 Ambulatory electrocardiography of Case 2

本研究還發(fā)現(xiàn),預(yù)后不良組Lorenz散點圖呈扇形、三分布形、四分布形、不規(guī)則形、復(fù)雜形、短棒狀所占比例顯著高于預(yù)后良好組;Lorenz散點圖分布特點與患者預(yù)后呈正相關(guān)性,即AMI患者中Lorenz散點圖呈棒球拍狀、彗星狀分布者預(yù)后良好,而Lorenz散點圖呈扇形、三分布形、四分布形、不規(guī)則形、復(fù)雜形、短棒狀分布者,其預(yù)后較差。本研究選取了預(yù)后不良組的2個典型病例進(jìn)行分析。其中,病例1為AMI后出現(xiàn)多源性室早、多段二度Ⅰ型房室阻滯,其Lorenz散點圖呈復(fù)雜形。經(jīng)隨訪發(fā)現(xiàn),患者1年內(nèi)再次出現(xiàn)心肌梗死。病例2發(fā)生AMI后出現(xiàn)二度至高度房室阻滯,Lorenz散點圖呈不規(guī)則形,其預(yù)后較差,出現(xiàn)心力衰竭;再次行動態(tài)心電圖檢查,出現(xiàn)間歇性三度房室阻滯,并捕捉到5.0 s的長RR間期。這也進(jìn)一步證實了心律失常是影響AMI患者預(yù)后的重要因素,且Lorenz散點圖呈復(fù)雜形或不規(guī)則形的患者預(yù)后較差。這說明當(dāng)機(jī)體對內(nèi)外環(huán)境的適應(yīng)能力降低、自主神經(jīng)調(diào)節(jié)不足或消失時,猝死風(fēng)險將明顯增加［10-11］。

綜上所述,根據(jù)AMI患者Lorenz散點圖的分布特征,分析心臟節(jié)律變化的整體特征及心律失常的性質(zhì),能夠預(yù)測其預(yù)后發(fā)生不良心血管事件的概率,以便采取針對性的治療措施,最大限度地減少不良事件的發(fā)生,對臨床工作具有重要意義。