T波電交替研究的新進(jìn)展

李丹 彭華云 張萍

T波電交替(T wave alternation,TWA)是一種心臟電生理的異常表現(xiàn)，是指在竇性心律整齊的情況下，體表心電圖上同一導(dǎo)聯(lián)T波形態(tài)、振幅、極性出現(xiàn)逐搏交替變化。TWA在心電圖上分為兩種類型：一是單向性，T波振幅交替變化；另一種是雙向性，即T波在等電位線上下震蕩。TWA提示心肌電活動(dòng)的不穩(wěn)定性和快速性室性心律失常的易患性，與冠心病、心肌梗死、擴(kuò)張型心肌病、長(zhǎng)QT間期綜合征等疾病密切相關(guān)[1-2]。目前TWA已成為臨床醫(yī)師識(shí)別惡性心律失常及猝死高危患者的一個(gè)重要而且非常直觀的指征。

1 T波電交替的研究歷史

1909年Herring首先在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電交替現(xiàn)象。1948年，Kalter和Schwartzhl總結(jié)分析了6059份心電圖,其中只有5份心電圖能觀察到顯性T波電交替, 其發(fā)生率極低，并首次提出TWA與惡性心律失常和猝死的相關(guān)性[3]。TWA檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于臨床已有10余年。

1988年，Smith等[4]進(jìn)行的27次重復(fù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，TWA是實(shí)驗(yàn)性心肌缺血?jiǎng)游锇l(fā)生室速、室顫的標(biāo)志。隨后對(duì)19例病例的研究顯示，TWA與心臟電生理檢查誘發(fā)的室性心動(dòng)過(guò)速具有明顯的一致性，表明TWA在評(píng)定惡性心律失常及心臟性猝死危險(xiǎn)性方面具有與有創(chuàng)性電生理檢查同等的預(yù)測(cè)價(jià)值。2002年Verrier等[5]提出移動(dòng)平均修正(modified moving average,MMA)算法，使用該法能得出具有臨床意義的TWA值，并且測(cè)試過(guò)程中不需要心率穩(wěn)定或升高到一個(gè)目標(biāo)值，這為進(jìn)一步研究TWA的臨床價(jià)值開(kāi)辟了更為廣闊的前景。

2 T波電交替的診斷標(biāo)準(zhǔn)

TWA診斷標(biāo)準(zhǔn)至今尚未統(tǒng)一。目前，較為通用的TWA陽(yáng)性診斷標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)中，心率<110 次/min時(shí),T波交替振幅達(dá)到1.9 μV且持續(xù)1 min以上,交替率約3%[6]。芬蘭坦佩雷大學(xué)在2008年進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中提出, 心率達(dá)到105 次/min，T波交替振幅>1.9 μV，則為陽(yáng)性；未達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)，則為陰性[7]。 GE公司2007年推出的TWA內(nèi)科醫(yī)生推薦指南中提到TWA量級(jí)反映了連續(xù)的心電不穩(wěn)定性,TWA量級(jí)越大,表示風(fēng)險(xiǎn)越高。如果通過(guò)MMA算法分析測(cè)定的TWA≥46 μV,則說(shuō)明患者出現(xiàn)心臟性猝死的風(fēng)險(xiǎn)顯著升高[8]。所以從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，TWA檢測(cè)既是定量評(píng)估，也是一種定性檢測(cè)。

3 T波電交替的機(jī)制

3.1 T波電交替的細(xì)胞電生理機(jī)制

體表心電圖上TWA表現(xiàn)為心肌細(xì)胞水平上動(dòng)作電位時(shí)程(action potential duration,APD)的逐搏交替。目前比較認(rèn)可的兩大學(xué)說(shuō)是APD整復(fù)學(xué)說(shuō)和鈣循環(huán)學(xué)說(shuō)。

3.1.1 動(dòng)作電位時(shí)程的整復(fù)學(xué)說(shuō)

TWA的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的變化可以引起心肌細(xì)胞膜電壓的改變，這與APD和前一次心搏的舒張間期有關(guān)。在心率不變的情況下, 如果一次心搏表現(xiàn)為APD延長(zhǎng), 其后必然跟隨一個(gè)較短的舒張間期。根據(jù)整復(fù)理論推算, 隨后APD又會(huì)縮短, 從而引起舒張間期的延長(zhǎng)，表現(xiàn)為長(zhǎng)-短-長(zhǎng)APD循環(huán)。APD斜率>1時(shí)，心肌細(xì)胞復(fù)極交替發(fā)生，復(fù)極不協(xié)調(diào)就形成了心電圖上的TWA現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合應(yīng)用索他洛爾和普魯卡因胺使APD斜率變得更為平滑，對(duì)降低心肌細(xì)胞間折返具有明顯的協(xié)同作用, 從而有效控制房顫發(fā)生的心室率[9-10]。

3.1.2 鈣離子循環(huán)

細(xì)胞內(nèi)鈣離子循環(huán)是心肌細(xì)胞交替復(fù)極的重要基礎(chǔ)。Shimizu等[11]的實(shí)驗(yàn)表明，TWA的維持依賴于細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度下降后TWA可被抑制。因此，在正常條件下，存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的RyR受體釋放的Ca2+與SERCA2a的再攝取達(dá)成一種動(dòng)態(tài)的平衡。當(dāng)心肌的這種平衡能力受損時(shí)，例如心率增快時(shí), 舒張期相對(duì)縮短, 鈣離子循環(huán)過(guò)程受到影響，不能充分、有效地完成自身循環(huán)，使得心肌電活動(dòng)受到影響，使復(fù)極過(guò)程不能協(xié)調(diào)進(jìn)行就可能發(fā)生TWA[12]。

3.2 其他生理因素

已有研究顯示[13]，多種生理因素如心率增快、冠狀動(dòng)脈閉塞、再灌注和交感神經(jīng)刺激可以增加TWA發(fā)生的可能性和快速性室性心律失常的易患性。相反，迷走神經(jīng)刺激、β-腎上腺素受體阻滯、交感神經(jīng)退化和脊髓刺激可減少快速性室性心律失常的易患性并可顯著降低TWA的振幅。已有研究證明在麻醉犬心肌缺血期間，可通過(guò)刺激左側(cè)星狀神經(jīng)節(jié)誘導(dǎo)TWA振幅的增加，并可通過(guò)手術(shù)切斷兩個(gè)神經(jīng)節(jié)而得以改善。在清醒的動(dòng)物中，引發(fā)類似憤怒的狀態(tài)會(huì)顯著增加TWA振幅，并且這種作用可以通過(guò)靜脈內(nèi)注射β-腎上腺素而減輕[14-15]。

4 T波電交替的臨床應(yīng)用

TWA用于預(yù)測(cè)惡性心律失常及心臟性猝死已在臨床得到普遍應(yīng)用，但其在動(dòng)態(tài)心電圖、兒童心律失常、植入型心臟復(fù)律除顫器(implantable cardioverter-defibrilator，ICD)的治療指征等方面的評(píng)估價(jià)值還沒(méi)有被廣泛認(rèn)知。

4.1 動(dòng)態(tài)心電圖的評(píng)估

TWA檢測(cè)最先運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)平板試驗(yàn)，后有研究表明[16]約有15%的人在夜間發(fā)生心臟性猝死的風(fēng)險(xiǎn)性更高并同時(shí)伴隨著夜間呼吸紊亂，尤其是心臟衰竭的晚期患者和特殊的離子通道性疾病患者。所以，動(dòng)態(tài)心電圖常作為監(jiān)測(cè)患者夜間呼吸、心率水平的檢測(cè)手段。Stein等[17]開(kāi)展的依普利酮在治療急性心肌梗死后心力衰竭患者的功效和存活率(EPHESUS)的研究中，證實(shí)了動(dòng)態(tài)心電圖檢查TWA臨界值為46 μV的獨(dú)立預(yù)測(cè)猝死風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值，還用Cox回歸分析法確定了這一檢測(cè)結(jié)果可有效區(qū)分左心功能不全的心力衰竭患者發(fā)生猝死和存活的可能。Sakaki等[18]有關(guān)以MMA算法為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)心電圖的首篇前瞻性全隊(duì)列研究表明，TWA是預(yù)測(cè)患者發(fā)生心臟性猝死風(fēng)險(xiǎn)的有效指標(biāo)。

4.2 兒童心律失常

近幾年來(lái)，兒童室性心律失常引起心臟性猝死的病例逐漸受到重視。而有關(guān)TWA與兒童心律失常相關(guān)性的研究和文獻(xiàn)還相對(duì)較少。李筠等[19]探討了TWA在預(yù)測(cè)法洛四聯(lián)癥(TOF)術(shù)后室性心律失常的價(jià)值，研究結(jié)果顯示TOF術(shù)后患兒發(fā)生持續(xù)TWA的發(fā)生率明顯高于正常對(duì)照兒童，并且出現(xiàn)持續(xù)TWA的患兒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中室性心律失常的發(fā)生率明顯高于無(wú)持續(xù)TWA患兒。張海燕等[20]探討了兒童室性早搏與TWA的關(guān)系，結(jié)果顯示運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陰性組出現(xiàn)持續(xù)TWA的發(fā)生率明顯高于正常對(duì)照組；運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陽(yáng)性組出現(xiàn)持續(xù)TWA的發(fā)生率又明顯高于運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)陰性組。因此TWA與兒童心律失常的發(fā)生存在著密切聯(lián)系，但具體機(jī)制還有待研究。

4.3 植入型心臟復(fù)律除顫器的治療指征

ICD常用于惡性心律失常患者的治療。當(dāng)前，ICD治療的適應(yīng)證是左心室射血分?jǐn)?shù)<35%，但這一指標(biāo)具有爭(zhēng)議。已有研究顯示，7599例有癥狀的心衰患者中，大約有44%的患者左心室射血分?jǐn)?shù)<35%，據(jù)此推測(cè)，美國(guó)大約有520萬(wàn)心衰病例，其中至少有200萬(wàn)患者具有ICD治療指征。但是實(shí)際上每年美國(guó)只有約10萬(wàn)人得到ICD治療，這表明醫(yī)生或者患者可能對(duì)接受ICD治療方面都有猶豫。TWA檢測(cè)作為評(píng)估心臟性猝死風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確的無(wú)創(chuàng)手段可能有助于確定哪些患者最有可能從ICD治療中獲益。另外，在一項(xiàng)多中心前瞻性試驗(yàn)中[21]，入選者都進(jìn)行了電生理檢查和TWA檢測(cè)，任何一項(xiàng)測(cè)試陽(yáng)性者均植入ICD，隨訪1年結(jié)束時(shí)，TWA的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值與電生理檢查具有可比性。所以該試驗(yàn)證實(shí)TWA檢測(cè)與電生理檢查一樣具有篩選ICD植入者的功能，是預(yù)測(cè)心律失常的獨(dú)立因子。

5 結(jié)論

TWA應(yīng)用于臨床已經(jīng)有十余年，臨床醫(yī)師已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到TWA在識(shí)別惡性心律失常及猝死高?；颊叻矫娴闹匾饔?。但TWA檢測(cè)的陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)至今還沒(méi)有統(tǒng)一，并且TWA的研究更多集中在心臟性猝死風(fēng)險(xiǎn)的分層方面，而在動(dòng)態(tài)心電圖的評(píng)估、兒童心律失常和ICD的治療指征方面仍待進(jìn)一步更深入的研究。相信隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，TWA檢測(cè)能更好地服務(wù)于臨床。