遺傳性心律失常的體表心電圖線索

史炳碩 李廣平

遺傳性心律失常(inherited arrhythmia,IA)主要包括遺傳性離子通道病和遺傳性結(jié)構(gòu)性心臟病:前者主要包括Brugada綜合征(Brugada syndrome,BrS)、長QT綜合征(long QT syndrome,LQTS)、短QT綜合征(short QT syndrome,SQTS)等;后者主要包括致心律失常性右室心肌病(arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy,ARVC)、肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)、擴(kuò)張型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)等。在一個(gè)遺傳家系中,IA表現(xiàn)不一:可從終身無相關(guān)疾病發(fā)作到年輕患者猝死。該類疾病猝死風(fēng)險(xiǎn)很高,目前基因檢測假陽性率較高或僅提示為“意義不明的突變”[1],因此,早期識別和診斷IA并予以適當(dāng)干預(yù),對改善預(yù)后極為重要。

心電活動(dòng)異常是IA發(fā)生的基礎(chǔ)[2]。心電圖可將異常的心電活動(dòng)轉(zhuǎn)化為可視化的心電波形,為疾病診斷提供線索;心電圖更是確診心律失常的主要方法[3]。不同類型的IA可以出現(xiàn)多種心律失常,如房顫、室速等;另外,多種IA的體表心電圖呈現(xiàn)出特定模式。所以,盡可能詳盡了解不同類型IA的體表心電圖線索有助于早期診斷。

1 遺傳性離子通道病的體表心電圖特征

1.1 Brugada綜合征的心電圖特征

BrS可以增加快速性室性心律失常和心臟性猝死的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[4]。在沒有嚴(yán)重結(jié)構(gòu)性心臟病的個(gè)體中,BrS心電圖表現(xiàn)為特定的異常心電圖模式[5]。BrS典型心電圖表現(xiàn)為右胸導(dǎo)聯(lián)的類右束支阻滯圖形伴ST段抬高,即Brugada波。根據(jù)ST段的不同形態(tài)可將BrS的心電圖模式分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種亞型,但只有Ⅰ型對BrS的診斷意義較大,其他兩種均不能作為BrS的診斷依據(jù)[6]。Ⅰ型又稱“穹窿型”,心電圖表現(xiàn)為≥1個(gè)位于第2、3或4肋間的右胸導(dǎo)聯(lián)(V1—V3)ST段下斜型抬高≥2 mm,伴T波倒置;Ⅱ型又稱“馬鞍型”,心電圖表現(xiàn)為右胸導(dǎo)聯(lián)ST段抬高≥2 mm或下斜型抬高≥1 mm,T波正向或雙峰;Ⅲ型又稱“低馬鞍型”,心電圖表現(xiàn)為右胸導(dǎo)聯(lián)ST段“馬鞍型”或“穹窿形”抬高≤1 mm,或兩者兼有[7](圖1[8])。對于可疑BrS或非Ⅰ型心電圖模式者,可使用鈉離子通道阻滯劑(如阿義嗎啉、氟卡尼)行藥物激發(fā)試驗(yàn),以誘發(fā)“穹窿樣”心電圖波形,有助于診斷典型BrS[9]。

圖1 Brugada綜合征的心電圖模式

研究表明,任何可引起動(dòng)作電位1相末外向離子流增加及內(nèi)向離子流減少的因素,均可誘發(fā)獲得性Brugada波[4]。體溫過高可以導(dǎo)致Brugada樣ST段抬高,甚至誘發(fā)心室顫動(dòng)(簡稱室顫),DUMAINE等[10]的研究提示T1620錯(cuò)義突變的鈉通道在高溫條件下失活,可導(dǎo)致INa減弱,從而誘發(fā)獲得性Brugada波。而低體溫能誘發(fā)或加重J波,也可伴Brugada樣ST段抬高,其離子機(jī)制可能與心肌細(xì)胞ICa減小,進(jìn)而導(dǎo)致Ito增大有關(guān)[11]。另外,有多種藥物同樣可誘發(fā)獲得性Brugada波,如ⅠC類抗心律失常藥、過量的β受體阻滯劑、鈣離子通道阻滯劑、抗心絞痛藥物、精神類藥物等[12];電解質(zhì)紊亂(如高鉀血癥、高鈣血癥),以及多種疾病(如急性肺栓塞、急性心包炎、縱隔腫瘤等)均可誘發(fā)獲得性Brugada波[13]。

1.2 長QT綜合征的心電圖特征

LQTS是一種心室復(fù)極時(shí)程延長、不均一性增加,且伴有臨床反復(fù)發(fā)作暈厥、抽搐,甚至猝死的心臟疾病。LQTS的發(fā)病機(jī)制是基因突變導(dǎo)致參與動(dòng)作電位的離子通道功能異常,進(jìn)而干擾正常的離子平衡,引發(fā)心臟產(chǎn)生病理性電活動(dòng)[14]。

LQTS的主要臨床表現(xiàn)為心電圖異常和心律失常事件。心電圖異常以QT間期延長、T波和(或)U波異常為主,以易發(fā)生尖端扭轉(zhuǎn)型室速和室顫為特征[15],其中,以QT間期延長最具特征性。為排除心率對QT間期的影響,臨床采用Bazett公式[16]計(jì)算按心率校正的QT間期(QTc),其正常值為350～440 ms[17]。目前認(rèn)為,QTc≥470 ms(男性)或≥480 ms(女性)為QT間期延長;而無論男女,QTc>500 ms都屬Q(mào)T間期明顯延長[18]。對部分QT間期正常的LQTS患者,可通過激發(fā)試驗(yàn)(如仰臥-立位試驗(yàn))和QTc監(jiān)測加以識別[19]。

LQTS心電圖異常中T-U波形態(tài)的不斷變化反映了心室復(fù)極的不同步性或不均一性。T-U波形態(tài)異常通常包括T波低平、雙向,U波增大、T-U波融合、T波電交替等[20-21]。不同基因型的LQTS患者具有不同的心電圖特征[22]:LQT1患者心電圖表現(xiàn)為單個(gè)寬大T波,T波上升支及下降支均較光滑;T波切跡是LQT2患者的典型心電圖表現(xiàn);LQT3的心電圖上ST段平直或呈斜型延長,T波晚發(fā)且尖銳[23]。

1.3 短QT綜合征的心電圖特征

SQTS是一種以心電圖QT間期異常縮短并伴有惡性心律失常為特征的遺傳性心臟疾病,心電圖表現(xiàn)多樣;當(dāng)青年患者以房顫為首發(fā)癥狀時(shí),應(yīng)考慮SQTS的可能[24]。SQTS最顯著的心電圖表現(xiàn)是QT間期縮短,歐洲心臟病學(xué)會(ESC)建議,QTc≤340 ms時(shí)即可診斷QT間期縮短;如QTc≤360 ms且滿足以下至少一項(xiàng)條件,即可考慮為SQTS:①有SQTS家族史;②存在致病基因突變;③有年齡<40歲猝死的家族史;④發(fā)生于無心臟病的室速或室顫幸存者[25]。

除QT間期縮短以外,SQTS心電圖還可表現(xiàn)為PQ段壓低(≥0.05 mV),此現(xiàn)象在Ⅱ?qū)?lián)最為常見,V3、aVF導(dǎo)聯(lián)次之[26]。T波高尖是SQTS心電圖的另一常見特征[27],可表現(xiàn)為緊隨QRS波之后呈負(fù)正雙相的T波,ST段變短甚至消失[28](圖2[29])。此外,SQTS心電圖中還可見早復(fù)極現(xiàn)象[30],以及Tp-Te延長、QRS波時(shí)限縮短、QRS波切跡、JTp(J點(diǎn)到T波頂點(diǎn)的時(shí)限)縮短、Tp-Te/QT值增大、QT離散度增加等現(xiàn)象[31]。

圖2 短QT綜合征患者的典型心電圖

2 遺傳性結(jié)構(gòu)性心臟病的體表心電圖特征

2.1 致心律失常性右室心肌病的心電圖特征

ARVC是一種主要累及右心室的心肌疾病,其病理特點(diǎn)是正常心肌組織被脂肪組織和(或)纖維組織替代,并隨病情的進(jìn)展侵犯整個(gè)右心室,甚至累及左心室,最終造成心功能不全。ARVC的臨床表現(xiàn)為心律失常、心力衰竭甚至猝死[32]。

ARVC患者的心電圖異常主要表現(xiàn)為除極異常、復(fù)極異常及心律失常,其中除極異常的標(biāo)志性特征為右胸導(dǎo)聯(lián)(V1—V3)QRS波群終末部至T波起始部出現(xiàn)低振幅信號,即epsilon波[33](圖3[34])。另外,ARVC患者的信號平均心電圖還可出現(xiàn)濾波的QRS波時(shí)限≥114 ms、低振幅信號時(shí)限≥38 ms、QRS波終末40 ms的均方根電壓≤20 μV[35]。

圖3 致心律失常性右室心肌病患者心電圖示epsilon波

右胸導(dǎo)聯(lián)的復(fù)極異常主要表現(xiàn)為在無完全性右束支阻滯的情況下出現(xiàn)T波倒置[34]。有研究顯示,在>14歲的健康人群中,僅4%的女性和1%的男性中可以觀察到右胸導(dǎo)聯(lián)T波倒置,而這種現(xiàn)象在ARVC患者中更常見,因此其在ARVC患者中具有一定的特異性[35]。

心律失常最主要為室性心律失常,通常表現(xiàn)為持續(xù)性或非持續(xù)性室速,而室速的形態(tài)可以反映心律失常的起源。在沒有嚴(yán)重的左心室和室間隔結(jié)構(gòu)疾病的情況下,如果室速呈左束支阻滯(left bundle branch block,LBBB)形態(tài),則往往提示室速起源于右心室。而ARVC的主要病變部位在右心室,所以在ARVC患者中可以見到持續(xù)性或非持續(xù)性LBBB型室速伴電軸向上(Ⅱ、Ⅲ、aVF導(dǎo)聯(lián)QRS波群呈負(fù)向或不定型,aVL導(dǎo)聯(lián)正向)[36]。ARVC心電圖上右胸導(dǎo)聯(lián)還可見到局部QRS波群時(shí)限延長。有研究顯示,當(dāng)無完全性右束支阻滯時(shí),終末激動(dòng)持續(xù)時(shí)間≥55 ms對ARVC的診斷具有較高的敏感性和特異性[36]。

2.2 肥厚型心肌病的心電圖特征

HCM的主要特征是原因不明的左心室肥厚。而心肌結(jié)構(gòu)異常會導(dǎo)致心電活動(dòng)異常,繼而表現(xiàn)為心電圖異常[36],主要有Q波、左心高電壓及ST-T異常[37]。

心房結(jié)構(gòu)異常在HCM中是一種常見的結(jié)構(gòu)改變。隨著疾病的進(jìn)展,心室舒張功能障礙和高充盈壓導(dǎo)致左心房負(fù)荷升高,進(jìn)而導(dǎo)致心房擴(kuò)大。這種心房結(jié)構(gòu)異常的心電圖表現(xiàn)為P波時(shí)限延長(>110 ms)[38],在V1導(dǎo)聯(lián)還可出現(xiàn)P波負(fù)向加深,Ⅱ?qū)?lián)出現(xiàn)雙峰P波,且兩峰之間時(shí)限>40 ms,第二峰電壓高于第一峰[39]。

由于HCM患者局部心肌纖維化,或室間隔與左心室游離壁不均勻、不對稱性肥厚,因此,QRS波群初始向量發(fā)生異常,心電圖表現(xiàn)為對應(yīng)導(dǎo)聯(lián)異常深而窄的Q波[40-41]。另外,由于左心室異常肥厚,HCM患者的心電圖異常還可表現(xiàn)為QRS波群高電壓,即RV5+SV1>3.5 mV(>30歲)[42]。另外,心室肌異常肥厚導(dǎo)致心肌缺血纖維化,出現(xiàn)心肌內(nèi)電傳導(dǎo)延遲和不均一性增加,從而出現(xiàn)碎裂QRS波[43]。

深倒T波是HCM心電圖的另一標(biāo)志性特征,通常累及前壁以及側(cè)壁導(dǎo)聯(lián),并可伴ST段壓低[44-45]。由于心肌肥厚、纖維化及流出道梗阻等因素的相互作用,還可出現(xiàn)QTc延長(>480 ms)[46-47]。當(dāng)心室肌肥厚主要累及心尖部時(shí),V2—V4導(dǎo)聯(lián)可出現(xiàn)巨大深倒T波;當(dāng)HCM伴有心尖室壁瘤時(shí),可出現(xiàn)V4—V6導(dǎo)聯(lián)ST段抬高等心電圖異常[48-49]。

2.3 擴(kuò)張型心肌病的心電圖特征

DCM是在無異常容量負(fù)荷或合并可導(dǎo)致全心收縮功能障礙的冠脈疾病時(shí),出現(xiàn)左心室或雙心室擴(kuò)張和收縮功能障礙的疾病,其心電圖改變主要為 心臟擴(kuò)大所致心肌和電傳導(dǎo)系統(tǒng)受損,以及各種繼發(fā)性心律失常的心電圖表現(xiàn)[50]。心肌纖維化在DCM的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[51]。DCM患者心腔擴(kuò)大以及心肌纖維化可導(dǎo)致心室電傳導(dǎo)延遲、心肌不同步收縮,從而出現(xiàn)寬QRS波群及碎裂QRS波[52]。幾乎所有的DCM患者都合并傳導(dǎo)系統(tǒng)疾病,臨床上可表現(xiàn)為病態(tài)竇房結(jié)綜合征、多種類型的房室阻滯、室內(nèi)阻滯和束支阻滯,甚至出現(xiàn)陣發(fā)性心臟阻滯和心臟性猝死[53]。

心肌細(xì)胞減少或心肌纖維化會導(dǎo)致心前區(qū)導(dǎo)聯(lián)的QRS波群低電壓,部分患者還可表現(xiàn)為QRS波群高電壓(根據(jù)Sokolow-Lyon或Cornell標(biāo)準(zhǔn))[54]。約1/3的患者心電圖可以出現(xiàn)LBBB或LBBB樣改變,這可能與心肌病對左束支的損傷有關(guān);在無嚴(yán)重冠狀動(dòng)脈狹窄的患者心電圖中,可以觀察到前壁、側(cè)壁導(dǎo)聯(lián)的Q波。DCM對左心室心肌的損害可導(dǎo)致復(fù)極異常,表現(xiàn)為心電圖上胸前導(dǎo)聯(lián)的T波倒置及ST段壓低[55]。

DCM患者還會出現(xiàn)多種心律失常,高達(dá)40%的患者會出現(xiàn)室性早搏。頻繁的室性早搏會加重心肌收縮功能障礙,加速病情進(jìn)展;某些特殊類型的DCM早期就可出現(xiàn)復(fù)雜的室性心律失常,甚至蛻變?yōu)閻盒允倚孕穆墒С53]。另外,部分DCM患者可在年齡較小時(shí)即出現(xiàn)房顫[55]。

2.4 心肌淀粉樣變的心電圖特征

心肌淀粉樣變(cardiac amyloidosis,CA)是一種異常纖維蛋白沉積于心肌組織[56]而使正常的心臟結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞的心肌疾病,主要表現(xiàn)為心律失常和心力衰竭[57]。有研究表明,CA中最常見的心電圖異常是肢體導(dǎo)聯(lián)低電壓[58](圖4[59]),還可表現(xiàn)為假性心肌梗死波形,如胸前導(dǎo)聯(lián)Q波等。

圖4 心肌淀粉樣變患者肢體導(dǎo)聯(lián)低電壓及PR間期延長

聯(lián)合應(yīng)用肢體導(dǎo)聯(lián)低電壓與假性心肌梗死波形,診斷CA的特異性和陽性預(yù)測值較高[60]。CA患者心電圖低電壓可能與淀粉樣物質(zhì)沉積于心肌細(xì)胞外而導(dǎo)致心室壁增厚有關(guān),并非真正的心肌細(xì)胞肥大,因此,即使影像學(xué)顯示心肌肥厚,但心電圖電壓并不增高[59]。假性心肌梗死波形的形成,可能與心肌纖維化,或是淀粉樣蛋白沉積于微循環(huán)或心肌內(nèi)小血管而導(dǎo)致管腔狹窄供血不足有關(guān)[61-62]。

異常蛋白沉積于心臟內(nèi)傳導(dǎo)系統(tǒng)會導(dǎo)致電傳導(dǎo)延遲,從而出現(xiàn)心律失常,如房顫、室上性早搏、室性早搏、室速等。張劉燕等[63]研究發(fā)現(xiàn),CA主要影響房室傳導(dǎo)和心室復(fù)極過程,對于心房及心室除極過程影響較小,表現(xiàn)為心電圖上PR間期、PR-P時(shí)限、QTc、QTc-QRS時(shí)限較健康人明顯延長,而P波及QRS波群時(shí)限無明顯變化。

3 小結(jié)

盡管IA心電圖能夠提供一些診斷線索,但將其用于臨床診斷仍存在一定的局限性。一是IA的心電圖表現(xiàn)特異性較低,易受外在因素影響;僅依據(jù)一份或幾份心電圖很難確診,往往需要長期隨訪心電圖變化或其他檢查手段輔助診斷。二是心律失常的發(fā)作具有間歇性,捕捉其發(fā)作時(shí)的心電圖有一定難度。三是即使心電圖表現(xiàn)為某疾病的典型模式,也未必有診斷意義,部分患者發(fā)作時(shí)無自覺癥狀甚至終身不發(fā)作。

隨著人們對IA疾病認(rèn)識的不斷深入以及疾病檢測手段的不斷完善,該疾病的檢出率也有逐年升高的趨勢。但I(xiàn)A大多起病隱匿且患者預(yù)后很差,因此,早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療對患者的生存及預(yù)后尤為重要。IA早期通常會出現(xiàn)心電活動(dòng)異常,通過心電圖記錄和捕捉異常心電線索,以及心電醫(yī)師的深入分析,可早期發(fā)現(xiàn)疾病并予以干預(yù)。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,心電檢測技術(shù)也在向自動(dòng)化、智能化、普適化的方向發(fā)展,使實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測成為可能,再聯(lián)合基因檢測等其他方法,可大大提高對IA的檢出能力。