作者:刘贤国[1]李杰英[2]洪城[2]单位:四川省医院[1]广州医院(广州呼吸疾病研究所)[2]
肺动脉高压(pulmonaryhypertension,PH)是一类以肺血管阻力进行性升高为主要特点的恶性肺血管疾病,继续发展可导致右心功能衰竭甚至是死亡[1]。年欧洲心脏病学会/欧洲呼吸病学会(ESC/ERS)联合发布了最新版《肺动脉高压诊断和治疗指南》,肺动脉高压是指静息状态下,右心导管测得平均肺动脉压(meanpulmonaryarterialhypertension,mPAP)≥25mmHg(1mmHg=0.kPa)[2,3]。持续增加的肺血管阻力将导致右心室的后负荷增加,结果就是右心室及右心房的扩大、血管的重塑[4-7]。电生理学研究表明,肺动脉高压患者右房电导率区域减少,以及低电压或无电压区域的增加[8]。因此可能出现各种异常的心电图表现,现将心电图与肺动脉高压相关研究作如下综述。
一、心电轴
心电轴是由心脏除极所产生的电向量的综合方向,影响心电轴方向的因素很多,右室肥厚者心电轴常右偏,左室肥厚者则常左偏。右心室肥厚时,QRS向量环的主体多移向右前或右后方,投影到I导联轴负侧,III导联正侧,因此出现QRS电轴的右偏[9]。肺动脉高压患者的肺动脉压力增加,右室后负荷也随之增加,可出现右心室肥厚,心电图表现为电轴右偏。因此心电轴右偏与右心室肥厚关系密切,其对右心室肥厚的诊断价值也得到了越来越多的重视。
在我国进行的一项例成人肺动脉高压疾病特征的多中心临床研究[10]发现:90.2%(例)的患者心电图表现为右室肥厚,82%(例)的患者伴有电轴右偏。赵勤华等研究了QRS电轴在肺动脉高压中的诊断价值。他们对64例疑诊肺动脉高压患者行了12导联心电图检查,结果经右心漂浮导管确诊PH有38例,分析了心电图参数与PH之间的关系。结果发现,QRS电轴87°诊断PH的敏感性为86%,特异性92%。采用Spearman相关性分析显示,QRS电轴与肺动脉平均压的相关性最高(r=0.75,p0.01)[11]。电轴右偏对肺动脉高压诊断的敏感性及特异性都较高。
还有一项多中心的泛非肺动脉高压队列研究(PAPUCO研究)[12],将65例肺动脉高压患者与例无任何心脏疾病的心电图作了对比分析,结果发现肺动脉高压组患者心电图的病理性Q波(47.7vs6.7%)、左室肥厚(38.5vs9.8%)、肺型P波发生率(36.9vs20.7%)较高(p值均0.05),该研究提示QRS电轴≥+°联合V1导联R7mm、V1导联R/S>1预测发生肺动脉高压的敏感性为30.8%,特异性为%,阳性预测值为%。该研究是在非洲进行的一项较大的多中心研究,纳入病例较多。但因所在医疗条件有限导致诊断为PH患者均未行右心漂浮导管,仅靠多普勒超声检查诊断。可能因诊断的不准确导致结果的偏差。该研究的结果提示其敏感性不高,在临床中容易出现漏诊的情况,在用于预测肺动脉高压的发生风险是需要谨慎。但其较高的特异性提示我们,若有典型的QRS电轴右偏及V1导联R波较大的振幅,特别是符合以上研究的结果时应该考虑到肺动脉高压的可能,进一步完善右心漂浮导管检查进行确诊。对于实验组左室肥厚比例较高的原因,作者分析如下:46%的肺动脉高压患者是左心疾病相关,可能会掩盖轻度的右室受损的心电图表现。
QRS电轴右偏不仅为临床医师提供了诊断肺动脉高压的证据,在肺动脉高压患者的预后方面也有相应的研究。GregoryS等人对ECG预测原发性肺动脉高压或继发于结缔组织病的肺动脉高压预后进行了研究[13],他们对患有上述疾病并已确诊的61例患者行了12导联心电图检查,记录了额面QRS平均电轴,QRS的宽度以及其他心电图参数。结果提示所有的心电图参数与血液动力学参数、右室大小及运动能力不到中度的相关性,其中相关性最好的是额面QRS平均电轴与心指数(r=-0.46)。该研究提示,心电图在排除原发性肺动脉高压及继发于结缔组织的肺动脉高压中的作用是有限的,但是肺动脉高压的病因多种多样,这个结论不能简单的外推到其他因素引起的肺动脉高压的患者。该研究同时说明了额面QRS平均电轴与右心室功能有一定关系,QRS轴°能较好的预测右室增大,与血流动力学损害的严重性相关,给我们判断PH患者的预后提供了又一个参考指标。
二、P波
心电图的P波前半段代表右心房除极,后半段代表左心房除极。P波异常分三类:左房的异常、右房的异常,正常节律的活化。因各种疾病导致左心房压力增加、容量增加、输出量下降可能出现左房的异常。右房的异常主要原因是肺动脉高压,也可伴有电轴右偏,右室肥大、右束支传导阻滞[14]。
美国JohnAllison等人研究了肺动脉高压患者肺型P波与右房增大的关系[15]。作者对纳入的63例患者(7例男性,56例女性)分别行了心电图及超声心动图,结果有39例患者(3例男性,36例女性)心电图达到了肺型P波的标准(II导联P≥2mm,V1导联≥1mm)。33例患者(5例男性,28例女性)超声心动图提示右房增大。心电图符合右房增大标准的特异性在男性患者为%,女性为70%;而敏感性都非常的低,男性为25-67%,女性为21-48%。因此,肺型P波用来检测右房增大的特异性较高,而敏感性很低。换言之,存在肺型P波即可判定为右房增大,但是不能作为除外诊断的标准。
马国强等人较全面的研究了心电图P波参数对COPD合并肺动脉高压诊断的价值[16],该研究全面分析了P波的各项参数。作者采用右心漂浮导管测量9例COPD和22例COPD合并PAH病人的肺动脉压与P波心电图参数,具体包括:P波电压、肺型P波、P波电轴、P波方向、P波面积、P波上升速度、PII顶角、PII倾斜度、V1P波起始指数,及V1P波终未电势。最后分析得出当PII斜度≥63°与“肺型P波”的诊断价值一致。提示PII倾斜度对COPD合并PAH有诊断价值。
通过研究P波与右房的关系、P波形态对肺动脉高压的诊断价值,我们重新认识了P波在PH中重要的诊断作用。在生存、预后方面也有相关的文献报道。EduardoBossone等人研究了原发性肺动脉高压患者心电图特征是否与生存相关,并评估了心电图在风险分层中的价值[17]。研究者收集了到年期间51例原发性肺动脉高压患者,分析了其心电图、纽约心脏协会心功能分级及血流动力学参数。
Cox多因素分析II导联的P波幅度(HR,3.06;95%CI,1.37to6.86;p0.06).III导联的P波幅度(HR,4.54;95%CI,1.40to14.79;p,0.).AVF导联的P波幅度(HR,4.52;95%CI,1.45to14.14;p,0.).II导联P波≥0.25MV(HR,2.77;95%CI,1.03to7.45;p,0.).V1导联qR(HR,3.55;95%CI,1.28to9.82;p,0.).均会显著增加死亡率。在控制了肺血管阻力、右房压力、心脏指数等影响变量后,上述心电图参数与生存率仍是显著相关的。
GregoryS等人对ECG预测原发性肺动脉高压或继发于结缔组织病的肺动脉高压预后的研究也发现了II导联P波与心脏指数具有良好的负相关(r=-0.30)[13],但是相关性的强度不高。一些研究分析了可以反映心房电活动的P波,P波时限对心律失常的影响[18-20]。这些研究提示发展成为房颤的患者P波时限更长。
德国DirkBandorski等人对肺动脉高压患者进行了心电图参数及心律的研究,评估了其对肺动脉高压患者的预后价值[21]。该研究回顾性分析了例诊断肺动脉高压的患者,在确诊肺动脉高压时已经患有房颤的患者有13例,其心房直径更大,右心房的压力更高。随访中新发生了30例房颤。P波时限大于0.11s的患者生存期更短。单因素COX回归分析发现P波时限与生存显著相关(HR=2.04,95%CI:1.10-3.79,p=0.)(P波时限0.1s,0.11s)。但是年龄这个协变量影响了结果,去除年龄因素后其与生存的关系就没有那么大了。
医院的一项研究分析了心电图在特发性肺动脉高压患者中预后价值[22]。作者分析了例特发性肺动脉高压患者的心电图和血流动力学指标。结果发现II导联P波振幅与平均肺动脉压力、心指数相关。V1导联R波振幅与平均肺动脉压力相关,V6导联S波振幅与平均肺动脉压力、心指数相关。II导联P波(HR1.,p=0.)和aVR导联R波(HR5.,p0.)是全因死亡的独立预后预测因子。Kaplan–Meier生存曲线提示II导联P波≥0.25mv和aVR导联R波≥0.4mv的三年生存率更低(55vs.91%,p0.)。
P波不仅与肺动脉高压患者的生存率相关、评估肺动脉高压患者的预后,也有学者将心电图与肺动脉高压的治疗反应的关系作了研究。HenkensIR等人[23]分析了81例确诊并治疗1年的患者,按照肺血管阻力分为两组(dyne.s.cm-5,dyne.s.cm-5),治疗反应定义为肺血管阻力PVR下降25%或者绝对值小于dyne.s.cm-5。结果显示II导联的P波,QRS电轴、T波电轴是治疗反应的重要决定因素。存在II导联P波幅度0.mV及T轴25°的阳性预测值0.81(95%CI,0.37to0.96),阴性预测值是0.94(95%CI,0.86to0.99)。II导联P波幅度联合T轴可以为肺动脉高压患者的治疗反应提供有用的证据。
三、Q波、R波、S波
正常情况下,由右心室除极产生的QRS向量向右向前,因为右室壁厚度是左室的三分之一,右室除极向量被左室除极向量所掩盖。因此只有当右心室壁的厚度达到一定程度时,才会使综合向量由左心室优势转向为右心室优势,并导致位于右室面导联(V1、aVR)的R波增高,而位于左室面导联(I、aVL、V5)的S波变深。肺动脉高压患者可能因为右室后负荷增加,出现右室肥厚,进而可能出现异常的Q波、R波、S波,对肺动脉高压的诊断也有一定的提示意义。
赵勤华等在心电图对肺动脉高压诊断价值研究中还发现[11],I导联S波振幅0.21mV诊断PH的敏感性为89%,特异性81%。V1导联R波+V5导联S波0.76mV诊断PH的敏感性为84%,特异性83%。RV1+SV5与肺血管阻力的相关性最高(r=0.74)。RV1+SV5和I导联S波振幅与心指数相关性较高(r=-0.62)。该指标对评估肺动脉高压患者血液动力学受损的严重程度有一定临床意义。
心电图SIQIIITIII改变在急性肺动脉栓塞常见并是重要的特征,可能与肺循环阻力增加最终导致右心室扩张有关。裴国勇等探讨了心电图SIQIIITIII在慢性肺动脉高压患者中的发生率及其对心肺功能的预测价值[24]。对经右心导管确诊为肺动脉高压的50例患者按有无典型的SIQIIITIII分为两组,结果有23(46%)例出现典型SIQIIITIII改变,两组肺动脉高压程度无明显差别,典型SIQIIITIII改变组WHO肺动脉高压功能评级高于另一组(2.39±1.03vs1.78±0.64,p0.05),6分钟步行试验距离低于另一组(.45±.62vs.84±.23m,p0.)。提示心电图出现SIQIIITIII改变应考虑存在慢性肺动脉高压可能;慢性肺动脉高压患者心电图出现SIQIIITIII者的心肺功能损害更严重。
四、ST、T改变
右心室肥厚T波低平或者倒置多表现在II、III、aVF导联及右侧胸前导联,发生率为10-60%,在相同导联也可出现ST断的下移。上述改变不仅发生于左心疾病,也可出现于右心室肥厚。右心室肥厚II、III、aVF导联及右侧胸前导联ST、T改变通常是肺、心功能失代偿的结果。而T波倒置一般不应出现于V3导联,当右心室受累时T波倒置或者ST、T改变可达V4、V5导联[9]。
五、PR间期、QT间期
心电图PR间期代表心脏的房室传导,正常PR间期在0.12~0.20秒。当心房到心室的传导出现阻滞,则表现为PR间期的延长或P波之后心室波消失。美国LaithAlkukhun等人对是否伴有肺动脉高压的COPD患者进行了心电图分析[25]。回顾分析了例COPD拟行肺移植患者的心电图,结果PRms,I导联S波0.02mV区分平均肺动脉压40mmHg的PH有%的敏感性,59%特异性。I导联的PR间期延长可能提示严重的肺动脉高压。
QT间期代表心肌的复极过程,是指从QRS波群起始到T波终止之间的时程。而QT离散度是反映心肌复极过程的差异,指最长QT间期与最短QT间期的差值。已有研究表明,心率校正的QT间期和QT离散度的延长与心律失常具有相关性,并且增加了各种疾病患者猝死的风险[26]。
最近有关研究表明,心率校正的QT间期和QT离散度与肺动脉高压的诊断具有相关性。张洪亮等[27]评价了QT间期和QT离散度与肺动脉高压的关系。比较了例患者的心电图上QT间期及QT离散度。结果发现女性肺动脉高压患者的平均QT间期和QT离散度与平均肺动脉压正相关(r=0.,P=0.03;r=0.,P=0.),并且平均QT间期和QT离散度在女性重度肺动脉高压患者中发生比例显著高于对照组。该研究中男性患者为78例,可能对结果产生一定影响,但是女性患者的结果提示平均QT间期和QT离散度与其mPAP强烈相关,具体机制目前仍不清楚,需要进一步研究。
六、V1~V6胸导联
肺动脉高压增加右心室后负荷,其发展到一定阶段将会引起右心室的肥厚和扩大,心电向量图也会发生变化。心电图相应表现为电轴右偏,V1~V6导联呈rS形,V5导联R/S≤1.0。由于肺动脉压力继续增加,右心室游离壁也渐肥厚。横面QRS环的离心支逐渐变小,回心支逐渐向前旋转,呈顺钟向运行。心电图表现为V1导联或V3R呈rSr’或rsr’s’,电轴多右偏。肺动脉高压发展到晚期,右心室流入道、流出道、游离壁及心尖部全心肥厚,且游离壁肥厚占优势。整个QRS环被拉向右前方,环体多展开,呈顺钟向运行。呈典型右心室肥厚图形,V1导联呈qR、qr或者Rs形,V1导联R/S大于等于1.0,V5导联R/S≤1.0[9]。因此,根据心电图V1导联特征性改变可判断肺动脉高压的严重程度。
七、心电图模型
如上所述,心电图在肺动脉高压的诊断、预后、疗效评估方面有不同表现形式,能为临床提高重要的信息。但是由于疾病的复杂性,需要将心电图与其他实验室检查联合为临床医师提供更加可靠的临床证据。右心漂浮导管是诊断肺动脉高压的首选检查手段,但是该检查有创、花费高、技术要求较高、医院不易普及开展。因此研究者们利用心电图及其他检查建立了一些简单实用的模型以指导临床工作。
F.A.Klok等利用心电图及其它实验室指标建立了一个模型,用于排除急性肺动脉栓塞(PE)以后发生慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)的风险[27]。该研究纳入了82例PE后发生CTEPH和例PE后未发生CTEPH的患者,通过分析发现,右室肥厚的心电图(V1,2导联的rSR’或者RSr’;V1导联R:S1,R0.5mV;QRS轴90°),凝血因子FVIII的活性,NT-proBNP,生长分化因子15,C反应蛋白,尿酸水平在肺动脉高压组明显高于无肺动脉高压组;作者将右室肥厚的心电图与NT-proBNP联合建立一个模型,结果发现,敏感性是94%,特异性65%。诊断CTEPH的ROC曲线下面积是0.8(95%CI0.74-0.85)。假设CTEPH的发病率高达10%,该模型的阴性预测值可达99%(95%CI0.97-1.0)。因此,缺乏右室肥厚的心电图表现及正常NT-proBNP水平用于排除PE后的CTEPH是安全的。
美国PancholySB等人同样以心电图为基础,建立了一个用来评估继发肺动脉高压风险的评分模型[29]。他们纳入了从年到2年共例怀疑有肺动脉高压并行了右心导管的患者。记录了患者的12导联心电图的包括V1的R波,V6的R波,V6的S波以及代表右心房增大(RAE),电轴右偏(RAD),左房增大(LAE)心电图特征的参数。结果有例患者诊断肺动脉高压。将患者随机分为两组,基于逻辑回归风险比的大小,将RAE、LAE、RAD及V1的R波≥6mm分别给予5分、2分、2分和1分的不同分值。得分为5分及7分预测肺动脉高压的曲线下面积分别为0.83和0.89,RAE单独预测的意义小于得7分(0.83vs.0.89,P=0.)。因此,该评分系统为临床怀疑肺动脉高压的患者提供了一个较好的检验工具。
GaborKovacs等人用简单的、无创的工具来区分哪些人很可能患上肺动脉高压[30]。他们回顾性分析了例,其中有49%是肺动脉高压患者,采用“两步法”,第一步计算电轴右偏(90/)的患者,阳性预测值是93%;第二步对于无电轴右偏的患者,联合以下指标:NT-proBNP小于pg/ml,SO2大于95.5%,WHO肺动脉高压功能分级为1到2级;结果排除PH的阴性预测值为96%。该研究进一步强调了利用临床上常用、简单的指标来预测肺动脉高压的发生风险,尤其是长期门诊随访的过程中更显重要。
肺动脉高压增加右心室后负荷,达到一定程度并持续一定时间,将会引起右心室的肥厚和扩大,心电图发生某些变化。反之,这些心电图的改变可能提示患者有肺动脉高压的可能。心电图的改变也会对肺动脉高压病因的诊断和鉴别诊断有一定提示作用,比如心电图呈双心室肥厚图形者应考虑继发于左向右分流性先天性心脏病,可以排除特发性肺动脉高压的可能。
如前所述,通过心电图V1导联不同表现形式也可以判断肺动脉高压的程度。心电图在肺动脉高压治疗的长期随访中也有一定的价值,特别是QRS电轴、V1导联R/S比值及QRS图形、肺型P波、P波电压,以及右侧胸前导联ST、T改变的动态改变[9]。影响心电图电向量的因素较多,研究者们不断探索新的方法减少干扰因素影响,与其他实验室检查相结合建立了一些简单实用的预测模型。心电图还具有简单、方便、经济、重复性好的特点,我们应更加重视和掌握肺动脉高压患者的心电图表现,更好的应用于临床工作中。
内容来源于朱晓晓心电资讯
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