祁玉珍 徐玉妹 喬明月 金國珍 劉志忠
目的:分析新型冠狀病毒感染心血管后遺癥患者的臨床特征。
方法:納入2022 年12 月至2023 年8 月因新型冠狀病毒感染后主訴“反復胸悶、心悸、乏力”而就診于本院心血管內科的48 例患者為后遺癥組,同時期住院擬行外科心臟瓣膜手術且有新型冠狀病毒感染史的非冠心病患者32 例作為對照組。分析兩組患者的臨床資料及冠狀動脈造影和24 小時動態(tài)心電圖心率變異性資料。
結果:后遺癥組和對照組的性別構成比、年齡差異均無統計學意義(P 均>0.05)。后遺癥組肺部CT 檢查顯示無炎癥浸潤,且白細胞計數、血沉、C 反應蛋白、白細胞介素-6、D 二聚體、B 型利鈉肽水平均正常。后遺癥組中所有患者心肌肌鈣蛋白I 檢測為陰性,超聲心動圖檢查未發(fā)現局部或整體心肌收縮和舒張功能異常,同時排除心包積液。后遺癥組中19 例(39.6%)患者經肺動脈CT 血管造影(CTA)檢查排除肺栓塞。后遺癥組9 例(18.8%)患者接受3T 心臟磁共振釓增強檢查,僅2 例(22.2%) 釓延遲增強(LGE)陽性。后遺癥組14 例(29.2%)患者接受冠狀動脈造影檢查,其中12 例(85.7%)存在冠狀動脈慢血流現象,對照組32 例患者接受冠狀動脈造影檢查,其中6 例(18.8%)存在冠狀動脈慢血流現象,差異有統計學意義(P<0.001)。后遺癥組8 例(16.7%)患者在冠狀動脈造影結束時接受左肱二頭肌動脈造影,其中7 例(87.5%)患者存在肱二頭肌動脈慢血流現象。后遺癥組心率變異性指標均較對照組顯著降低[全部竇性心搏 RR 間期標準差(SDNN):(67.20±14.41)ms vs. (93.03±22.19)ms,P<0.01;相鄰 RR 間期差值的均方根(rMSSD):(22.33±13.69)ms vs. (41.18±17.52)ms,P<0.01;相差大于 50 ms 的相鄰 RR 間期總數 占 RR 間期總數的百分比(pNN50):(5.8±4.9)% vs. (8.8±6.8)%,P<0.05]。
結論:新型冠狀病毒感染心血管后遺癥患者存在多組織微血管功能障礙和長期自主神經失衡,可能是后遺癥的發(fā)生原因。
新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)主要侵犯人體呼吸系統,臨床表現以呼吸道癥狀為主。SARSCoV-2 還會累及心血管、神經系統等系統[1-3]。許多新型冠狀病毒感染患者在急性期過后呼吸道癥狀消失卻遺留胸悶、心悸、乏力等非特異性心血管癥狀,遷延數周或數月不愈,這些心血管癥狀是新型冠狀病毒感染后遺癥(又稱為“長新冠”)的主要表現之一[4-5]。根據WHO 2021 年10 月公布的臨床定義,“長新冠”通常發(fā)生在新型冠狀病毒感染發(fā)病后3 個月內,癥狀至少持續(xù)2 個月。新型冠狀病毒感染后遺癥的發(fā)病機制尚不明晰,本研究擬通過分析新型冠狀病毒感染心血管后遺癥患者的臨床特征來揭示其潛在的致病原因。
納入2022 年12 月至2023 年8 月因新型冠狀病毒感染后主訴“反復胸悶、心悸、乏力”而就診于本院心血管內科的48 例患者為后遺癥組。該組患者既往上呼吸道標本SARS-CoV-2 核酸或抗原檢測呈陽性,且無已知心血管疾病。同時期住院擬行外科心臟瓣膜手術且有新型冠狀病毒感染史的非冠心病患者32 例作為對照組。本研究符合國家制定的涉及人的生物醫(yī)學研究倫理標準和世界醫(yī)學協會最新修訂的《赫爾辛基宣言 》的要求。
后遺癥組接受的檢查包括血常規(guī)、血沉、C 反應蛋白(CRP)、白細胞介素(IL)-6、D 二聚體、心臟生物標志物檢測[包括B 型利鈉肽(BNP)、心肌肌鈣蛋白 I(cTnI)]和24 小時動態(tài)心電圖,影像學檢查包括肺部CT、超聲心動圖、冠狀動脈造影、肺動脈CT 血管造影(CTA),心臟磁共振成像(3T 心臟磁共振釓增強)。對照組接受的檢查包括血常規(guī)、凝血功能四項、D 二聚體、cTnI、超聲心動圖、冠狀動脈造影和24 小時動態(tài)心電圖。
經橈動脈入路行常規(guī)多角度冠狀動脈造影,影像以30 幀/s 記錄,并以DICOM 格式保存。冠狀動脈慢血流定義:采用Gibson 等[6]的方法計算3 支主要冠狀動脈校正TIMI 血流幀數(cTFC),平均血流幀數>27 幀。
24 小時動態(tài)心電圖檢查心率變異性指標包括:(1)全部竇性心搏 RR 間期標準差(SDNN);(2)相鄰 RR 間期差值的均方根(rMSSD):(3)相差大于50 ms 的相鄰 RR 間期總數 占 RR 間期總數的百分比(pNN50)。診斷標準參照歐洲心臟病學會和北美起搏電生理學會發(fā)表的心率變異性指南[7]。
采用SPSS13.0 統計軟件進行分析。正態(tài)分布的計量資料以表示,組間比較采用t檢驗。計數資料用例(%)表示,組間比較采用卡方檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
后遺癥組中男性29 例(60.4%),年齡(39.2±7.3)歲。對照組中男性21 例(65.6%),年齡(42.6±8.8)歲。兩組的性別構成比、年齡差異均無統計學意義(P均>0.05)。
后遺癥組肺部CT 檢查顯示無炎癥浸潤,白細胞計數、血沉、CRP、IL-6 水平均正常。后遺癥組BNP 水平在正常范圍,cTnI 檢測為陰性(低于第99 百分位正常上限),D 二聚體水平處于正常范圍。后遺癥組有19 例(39.6%)患者經肺動脈CTA 檢查排除肺栓塞。
后遺癥組超聲心動圖檢查未發(fā)現局部或整體心肌收縮和舒張功能異常,同時排除心包積液。后遺癥組9 例(18.8%)患者接受3T 心臟磁共振釓增強檢查,僅2 例(22.2%)釓延遲增強(LGE)陽性。圖1 為后遺癥組1 例患者的心臟磁共振成像顯示室間隔LGE 陽性。
圖1 后遺癥組患者心臟磁共振成像顯示室間隔釓延遲增強陽性(紅色箭頭所指)
后遺癥組中14 例(29.2%)患者接受冠狀動脈造影,其中12 例(85.7%)存在冠狀動脈慢血流現象,表現為對比劑充盈延緩(圖2A)和對比劑清除延遲(圖2B),冠狀動脈內注射維拉帕米200 μg 短時間逆轉此現象。
圖2 后遺癥組患者冠狀動脈造影和左肱二頭肌動脈造影圖像
對照組32 例患者均接受冠狀動脈造影,其中6例(18.8%)存在冠狀動脈慢血流現象,與后遺癥組比較差異有統計學意義(χ2=15.63,P<0.001)。
后遺癥組8 例(16.7%)患者在冠狀動脈造影結束時接受左肱二頭肌動脈造影,其中7 例存在慢血流現象(圖2C)。
后遺癥組中,不適當竇性心動過速11例(22.9%),短陣房性心動過速8 例(16.7%),頻繁室性早搏13 例(27.1%)。后遺癥組心率變異性指標SDNN、rMSSD、pNN50 均較對照組顯著降低(P均<0.05,表1)。
表1 后遺癥組與對照組的心率變異性指標比較
心率變異性不僅反映自主神經對心血管的調控作用,還能夠評估疾病狀態(tài)下自主神經的失衡狀態(tài)。心率變異性還對心血管疾病的臨床風險具有預測價值。急性心肌梗死患者心率變異性降低提示預后不良[8],糖尿病患者心率變異性降低提示自主神經受損。心率變異性最常用的長時程指標是SDNN,后者反映交感神經及迷走神經張力大小,是評價自主神經系統的總體指標。rMSSD 及pNN50 反映心率變異性的快變化,是判斷迷走神經張力的敏感指標。SDNN 則主要反映心率變異性的慢變化,是判斷交感神經張力的敏感指標。本研究結果顯示,新型冠狀病毒后遺癥患者SDNN、rMSSD 及pNN50 均顯著低于對照組,提示患者存在自主神經損害。
既往研究發(fā)現,新型冠狀病毒感染急性期心率變異性降低與預后不良有關[9-11]。Mol 等[9]發(fā)現,70 歲及以上新型冠狀病毒感染患者心率變異性增高意味著生存機會更大,而心率變異性降低則預示病情嚴重和死亡率增加,并建議將心率變異性作為判斷是否需要進入重癥監(jiān)護病房(ICU)的指征。仲月霞等[10]針對火神山醫(yī)院共29 例新型冠狀病毒感染患者的心電學分析認為,急性期rMSSD、pNN50 降低,迷走神經功能受損,而且其程度與炎癥水平有關。新型冠狀病毒感染患者不僅存在迷走神經活性減弱,還伴有交感神經活性增強。
迷走神經是抗炎途徑的一種重要的神經免疫調節(jié)劑。正常情況下,這種調節(jié)性抗炎反應限制了病毒傳播,對控制新型冠狀病毒感染至關重要。相反,當迷走神經活性減少時,炎癥反應可能會失控,導致過度炎癥,即所謂的細胞因子風暴。重癥新型冠狀病毒感染患者存在不受調控的免疫反應,這與參與炎癥調節(jié)的迷走神經活性受損有關[11]。
本研究結果顯示,新型冠狀病毒感染心血管后遺癥患者的心率變異性改變沒有隨病情同步恢復。新型冠狀病毒感染可以通過多種途徑引起心臟受損并具有異質性。對死于新型冠狀病毒感染的患者尸檢發(fā)現,冠狀動脈存在彌漫性微血栓和心肌炎癥[1,3,12-14]。有學者認為,新型冠狀病毒感染康復患者同樣存在類似病理表現,但可能因為沒有臨床癥狀而未被發(fā)現。新型冠狀病毒感染相關病毒性心肌炎被認為是SARS-CoV-2 引發(fā)全身性炎癥性損傷的一部分[12],不同個體存在顯著異質性,從“非常輕微”到危及生命的“重度”不等。新型冠狀病毒感染引起的心臟表現為局灶性或整體性心肌炎癥、壞死、心室功能不全、心力衰竭和心律失常[13-14]。
有研究認為,SARS-CoV-2 引起急性心血管損傷的可能機制包括:直接侵襲心肌細胞、血管緊張素轉換酶2 型(ACE2)受體介導的心臟和血管內皮損傷、微血管功能障礙和血栓形成以及細胞因子釋放綜合征(主要是IL-6 介導)[3,13]。SARS-CoV-2 主要通過ACE2 受體進入心肌細胞,并過度產生促炎細胞因子,引發(fā)的細胞因子風暴直接使心臟受損,發(fā)生心肌炎。病毒包涵體導致炎癥細胞募集,包括單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞和淋巴細胞,這些細胞與心肌水腫相關。心肌水腫、心肌細胞和結締組織間質壞死是SARS-CoV-2 引發(fā)的病毒性心肌炎的典型表現。SARS-CoV-2 引起細胞介導的自身免疫反應也可導致心肌炎。心外膜脂肪與心肌炎有關[1],而且心外膜脂肪厚度與新型冠狀病毒感染患者心肌炎癥程度直接相關。心外膜脂肪作為SARSCoV-2 宿主細胞并釋放脂肪因子,促進心肌炎癥。
目前,新型冠狀病毒感染心血管后遺癥發(fā)生的具體機制仍不清楚。除了急性炎癥反應造成的直接損害外,心臟還可能遭受SARS-CoV-2 的長期影響[4-5,15-16]。研究認為,SARS-CoV-2 的直接作用(如病毒侵襲[15])、免疫性反應和炎癥因子損害(如細胞因子釋放綜合征)、胃腸道微生物群改變以及腎素-血管緊張素系統(RAS)失衡可能在新型冠狀病毒感染后遺癥的發(fā)病機制中發(fā)揮作用[16]。
本研究后遺癥組患者處于新型冠狀病毒感染恢復期,已無發(fā)熱及呼吸道癥狀,肺部CT 及全身炎癥指標細胞計數、血沉、CRP、IL-6 水平均正常,排除殘留肺部炎癥和急性炎癥綜合征。D 二聚體水平正常,部分患者肺動脈CTA 檢查正常,基本排除肺栓塞。超聲心動圖檢查未發(fā)現局部或整體心肌收縮和舒張功能異常,無明顯心包積液征象,心臟生物標志物水平BNP、cTnI 檢測均為陰性,排除急性心肌損傷。這些臨床資料不支持新型冠狀病毒感染心血管后遺癥患者存在急性炎癥、血栓及明顯的心肌損傷,即它們不是發(fā)生后遺癥的原因。
本研究后遺癥組接受冠狀動脈造影檢查的大部分患者存在冠狀動脈慢血流現象,提示存在冠狀動脈微血管功能障礙。部分患者同步接受左肱二頭肌動脈造影顯示肱二頭肌動脈也存在微血管功能障礙。我們認為,這種多組織微血管功能障礙極有可能是新型冠狀病毒感染后遺癥的病因。心肌微循環(huán)障礙(合并冠狀動脈血流儲備下降)導致胸悶、胸痛、心悸(繼發(fā)性心律失常所致);骨骼肌微循環(huán)障礙導致虛弱、乏力;中樞微循環(huán)障礙則可能是失眠、焦慮、嗅覺異常、自主神經失衡等癥狀的原因。推測新型冠狀病毒感染造成微血管內皮損傷、慢性炎癥、微血栓形成是發(fā)生微血管功能障礙的直接原因。
本研究后遺癥組部分患者接受3T 心臟磁共振釓增強檢查,僅2 例存在LGE 陽性,這提示病毒性心肌炎愈合后遺留的心肌纖維化。多數患者出現冠狀動脈慢血流現象而LGE 陰性,提示SARS-CoV-2可能主要影響心肌微循環(huán)而非心肌細胞和間質。
總之,本研究發(fā)現新型冠狀病毒感染后遺癥患者存在多組織微血管功能障礙和長期自主神經失衡,將為臨床探索性治療提供有力依據。既往研究曾認為微血管功能障礙是心肌梗死的原發(fā)因素[17],過去3 年新型冠狀病毒感染大流行期間,有學者也已經注意到新型冠狀病毒感染增加心肌梗死等血栓性疾病風險[18],因此,新型冠狀病毒感染后遺癥患者持續(xù)存在的多組織微血管功能障礙理應成為治療靶點,尤其應積極治療心血管高風險人群合并的微血管功能障礙。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突