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心电图学
1.6.4.2.37 第三十七节 QT离散度

第三十七节 QT离散度

Q-T间期延长表明心肌复极时程或动作电位时程(action potential duration,,APD)延长。1957年Jervell和Lange-Nielson报道了长Q-T间期患者发生猝死后引起了人们的重视。Q-T间期的延长曾被认为是影响急性心肌梗死患者生存的高危因子,然而,Q-T间期延长并非都预示严重心律失常。进一步的研究证明,QT延长与心肌电活动的不同步性和肌细胞APD延长有关,Q-T间期仅反映局部心肌复极状态。1990年Day等基于心外膜单相动作电位反映了心室复极存在局部差异,设想体表心电图不同导联间心室复极时间也应该有差异。他认为Q-T间期的差异并非测量技术上的伪差,而是心室肌复极局部差异的反映,由此证实1985年由Compbell提出的QT离散度(QT dispersion,QTd)这一概念。1994年Davey等综合比较了10导联与12导联QTd结果,发现基本一致,也排除了Q-T间期差异系伪差的可能。即使Q-T间期包括心室除极部分,有的作者认为JT间期更能代表复极,但QTd基本为心室复极不稳定性的表现。

QTd定义为标准12导联心电图,最理想的是12导联同步心电图记录中测量的最大Q-T间期(QTmax)与最小Q-T间期(QTmin)之差。

一、电生理基础

体表心电图上Q-T间期,包括了心室肌除极的QRS波和复极的ST段T波。心肌细胞电生理用细胞微电极或膜片钳记录心肌单细胞动作电位,心肌细胞除复极电活动的综合向量在体表的投影为体表心电图,QRS波对每个心肌细胞而言,在1ms除极后即进入复极,因此Q-T间期代表心肌的复极过程。单相动作电位技术(MAP)应用于临床为心电生理研究提供了新方法。研究显示,心内膜较心外膜先除极而后复极,先除极者(AT短)APD长,复极结束晚(RT长);而后除极(AT长)者APD短,复极结束早(RT短)。Higham等的研究证明,不论窦性心律或室性起搏心律,其MAP时程长短(APD)与体表Q-T间期长短密切相关,提示QTd的形成与心肌细胞群的除复极正常顺序和特征如APD有关。1992年Cay的研究证明,室性期前刺激的QTd长于窦性心律的QTd,表明QTd与心室内传导延迟和激动异常有关。1994年张力和Vincent的研究表明,QTd特别是T波形态与交感神经功能有关,交感神经兴奋时T波顶点(Tp)后移,QTd延长。

二、记录和测量方法

直接测量心室复极的离散度,需要利用微电极在心脏的不同部位记录心肌跨膜电位,或者采用易于固定的带吸盘电极进行多部位记录。早期采用一种无创方法即所谓的体表标测,虽为无创性,且有较好的敏感性和特异性,但其应用的复杂程度无法为临床日常工作所接受。晚近Cowan等在对Q-T间期测量的导联选择作分析时发现,心肌梗死后患者的Q-T间期受导联选择的影响较大,从而提出了12导联最大QT与最小QT之差即QTd这一概念,认为QTd可能反映了心室复极离散度。这一假设已得到了心内膜和心外膜单相动作电位与体表心电图的对照研究证实,也得到了动物模型的研究证实。更重要的是,大量临床研究显示了QT离散度作为反应心律失常危险指标的有效性。

目前,QTd的测量最主要通过目测。如上所述之定义,必须首先测量Q-T间期。如某些导联T波低平或有U波存在,则T波终点的确定就需有一个统一的标准。T波终点的判定有三种方法:①T波与等电位线交点;②T波与U波之间的切迹;③T波降支切线与等电位线的交点。当出现U波时,一般取T波与U波之间的切迹作为标准。引起心电图12导联上Q-T间期不一的内在因素至少包括以下三方面:①各心电图导联上QRS波的起始不同步,右胸导联的QRS起始早于其他导联。②同心电图导联上的T波的结束不一致。③当某些导联上T波明显低平或与U波融合时,T波的终点难以确定。从发生机制上讲,T波反映心室复极,而U波很可能是心肌细胞早期后除极的结果。高大U波造成的心律失常,其机制可能与触发活动有关,而与QTd增加相关的心律失常机制为折返。所以经典概念上的QTd测算不包括U波。

目前主要有如下四种QT和QTd的记录方法,并因其记录方法不同而测量方法略异。

(一)单或三导心电图机常规体表心电图记录 该方法简单、易行,用单或三导心电图机记录。缺点是不能同步记录12导联心电图,因此,Q-T间期在不同心动周期受RR间期长短、心率变异和交感神经功能影响因素无法排除;其次由于普通心电图记录无前置放大器系统,无法调节滤波和放大倍数,因此,常会有某些导联的QRS波和T波不够清晰,无法精确测量Q-T间期,应予以废弃。

(二)体表心脏标测 用78~300多个胸表面电极,标测心脏的电活动,并由计算机处理,显示心脏激动的正常顺序和异位起搏灶。该法可获得比12导心电图更多的心电信息,在研究上有用,但临床应用困难。

(三)MAP 可用Franz电极或普通心内膜电极,放置心内膜或心外膜的某一或某几个部位,对动物或人体的正常心脏的某些局部电活动进行记录。该法获得心内或外心肌局部的电讯号,最能直观地观察心肌局部电活动,可分析局部心肌激动时间(Action time,AT)、激动顺序、APD等。因此,该法获得的QT和QTd资料也是最可靠的,但该法是创伤性检查,设备和技术要求高难,只能在条件良好的单位研究或临床应用。

(四)同步体表12导心电图记录 该法用多导(12~36导)记录仪记录同一次心动周期的12导联心电图,且可对其中某些导联QT不清晰者通过调节记录参数(滤波和放大)获得最清晰的12导联的心电图。作者们认为,该法既清晰可靠,又有实际应用价值。

心电图Q-T间期的测量受诸多因素的影响,科学的测量是QTd临床应用的关键,良好的记录和测定方法所产生的相对误差不到5%。Q-T间期的测量在不同的测量者之间有误差。重复测量的标准差在心电图走速为50mm/s时平均6ms。所以,有必要在测量Q-T间期时重复测量,包括测量者自身重复及不同测量者之间的重复。一般认为记录纸速以50mm/s为佳,过快的纸速可能使T波终点难以确定,而较慢的纸速可能影响测量精度。如果有较好的计算机系统,25mm/s的记录速度仍可以接受。如果采用人工测量,一般需用复印放大数倍后再测量,否则测量误差可能很大。为了减少测量误差,一般要求取连续测量3个心动周期的平均数。随着计算机及应用软件的发展,Q-T间期测量精确性有了保证,计算机的自动测量避免了目测的误差,而所得结果一致。需要指出的是,不论是目测还是计算机操作,都必须始终采用同一种测量标准。Mirvis等证实,在正常人中,Q-T间期最大值一般出现于左外侧背部,最小值出现于右下胸部。Glancy等分析得出,QTc最大值出现于V5导联,而最小值出现于V1导联。

QTd的计算公式为QTd=QTmax-QTmin。既然Q-T间期受心率影响,那么QTd需按Bazett公式作心率校正,QTc离散度(QTcd)=QTcmax-QTcmin,其中QTcmax=QTmax/(RR)1/2,QTcmin=QTmin/(RR)1/2,分别代表心率校正后的最大Q-T间期和最小Q-T间期。最近个别人认为,QTc并不重要。当某些导联中T波过低或U波干扰而无法测量Q-T间期时,这些导联只能放弃,故QTd只能依赖可测得的导联,由此得出的Q-T间期的差值,可能导致QTd的减小。基于这种情况,出现了所谓测量导联数校正QT离散度(QTad),其计算公式为:QTad=(QTmax-QTmin)/(测量导联数)1/2。Glancy等对461个心电图QTcd的回顾性分析中发现,并建议QTd采用未经导联数校正的QTd和QTcd。当然如用计算机测量,这种情况就不会存在。

由于房颤时心率变化很大,又由于基线不稳,影响T波终点的判断,故难以对这类患者进行QTd分析。完全性束支传导阻滞不但造成QRS波宽大畸形,也可能影响心室复极。至于在多大程度上影响QTd尚缺乏研究,因此这些病例一般也不能与其他病例混合分析。

除了动作电位间期和心脏传导的局部改变具有重要作用外,其他存在于心肌及心脏的非单一因素异常均可表现为体表心电图的改变,从而使QTd发生变化。这些因素都是电生理性的,诸如除极后部分心肌细胞数改变,局部室壁运动异常,心室肌不对称的肥厚或神经体液因素的影响等。

计算机测量的正常人QTcd为20~50ms,而急性心肌梗死后QTcd可增大到60~100ms,可能是急性心肌梗死发生心脏性猝死的因素之一。在QT延长综合征患者中,QTcd可达150~200ms。

三、临床应用

基于上述影响QTd的理论因素,其在临床各种疾病中具有重要的实用价值。在长QT综合征、冠心病、心律失常、肥厚型心肌病、慢性心衰、抗心律失常药物疗效判定等方面都有了较为肯定的价值。

(一)特发性QT延长综合征 Day等发现,长QT综合征的QTd增加。他们的研究显示,长QT综合征患者的QTd可高达178ms,因此认为,心室复极的非同步性增加是长QT综合征患者心律失常的电生理基础。长QT综合征患者在使用β-阻滞剂有效治疗后QTd显著下降;无效的患者在做左侧颈交感神经节切除后,QTd显著下降。故可以认为QTd对于长QT综合征患者的抗肾上腺能治疗效果及猝死发生有预示作用。

(二)缺血性心脏病 急性心肌梗死患者的QTd比非心肌梗死患者QTd长,其中发生室性心动过速、室颤者比无室性心律失常者更长。Zareba前瞻性研究认为,迟发除极和非同步复极是心肌缺血猝死的危险因子,即QTd与猝死发生有关。Moreno研究认为,QTd与心肌再灌注状态有关,QTd降低是溶栓治疗的结果。国内颜登幼等认为,一般最长Q-T间期为梗死或缺血导联,最短Q-T间期为非梗塞或非缺血导联,梗死面积越大,泵功能越差,QTd越大,则病死率越高。

冠心病不稳定型心绞痛比稳定型心绞痛患者QTd长,提示其电不稳定性有显著性差异。晚近的研究还显示,在行心电图运动试验时,QTd特别是QTcd可作为观察心肌缺血的指标之一。

(三)预测室性心律失常发生,特别是室性心动过速、室颤的发生有一定价值 QT反映心室复极时间,而QTd反映心室复极的不同步性和电不稳定性,QTd对于评价心律失常的危险性有意义。当急性心肌梗死时,QTd明显延长者易发生室性心动过速、室颤,而QTd不延长或稍延长者发生几率明显低。同理对心室肥厚、心肌病和慢性心衰患者发生严重室性心律失常有一定的判断价值。

(四)药物影响 Lee等研究证实,运动、多巴胺和潘生丁诱导左心室壁局部运动异常,表现为QTd增加。QTd对抗心律失常疗效的判别有其特殊的价值。Ⅰa类药物和胺碘酮均显著延长Q-T间期,但只有Ⅰa类药物显著增加QTd。由此认为,在Ⅰa类抗心律失常药物治疗期间局部QT增加与尖端扭转型室性心动过速发生有关,而胺碘酮并不增加QTd。Day也认为,Ⅲ类抗心律失常药在狗实验中降低了动作电位有效不应期的暂时离散,从而提高了室颤阀。Ⅲ类抗心律失常药物的疗效与其延长Q-T间期而不增加QTd有关;而奎尼丁的致心律失常作用则与用药后QTd增加有关。对于有Ⅰa类药物诱发尖端扭转型室性心动过速患者胺碘酮的应用较安全。

有研究显示,索他洛尔降低QTd,阻滞剂治疗无效者QTd显著高于有效者。因此认为,QTd可以作为评价抗心律失常药物疗效的有效工具。其他心脏无创检查如心室晚电位检查虽也有助于识别高危室性心律失常患者,但无法用于评价疗效。

(五)心肌肥厚 临床研究发现,肥厚型心肌病患者QTd增大,其中有严重室性心律失常(室性心动过速或室颤)患者的QTd均>80ms,QTcd>83ms,而无严重室性心律失常的肥厚型心肌病患者QTd均<60ms,QTcd<65ms,两者差异显著。而Davey的研究显示,左心室肥厚患者的QTd显著增大,但QTd与室性心律失常的发生无关。

(六)慢性充血心力衰竭 研究发现,慢性心衰患者QTd有升高趋势,但并不能预示死亡的发生。充血性心衰猝死引发室性心律失常的可能机制:①神经体液因素直接引起全身血管收缩,促使肾脏电解质(K+、Mg2+)丢失或诱发心律失常;②利尿剂的使用促使电解质丢失,引发致命的室性心律失常;③额外的室壁运动改变了左心室的电生理性质,降低了引发心律失常的阈值;④缺血其他引起的心肌纤维导致折返通路形成。Barr否定了前三种机制的可能。

(七)特发性室性心动过速、致心律失常性右心室发育不良、运动员室性心动过速、糖尿病自主神经功能紊乱等方面都有研究,但临床应用价值尚无定论。

QTd用于心律失常评价的研究仍待于进一步观察,实际临床应用尚有很多工作要做。其中探索可靠的Q-T间期测量方法,以及对不同临床情况的QT离散度做横向和纵向分析比较,可能是未来临床成功应用这一指标的关键。

总之,QTd对于通过心电图评价心脏病发生猝死的危险性提供了一条途径。QTd是一种无创、简单、价廉的方法,随着其研究的深入,它对于心律失常乃至抗心律失常药物的应用方面可能有一定的价值。但也有部分学者提出不同的看法,因此,对QTd的临床应用如何评价,尚须进一步研究。