辛晓文, 董艳妮, 孙凌云
威海市立医院检验科, 山东 威海 264200
2021-02-26 收稿, 2021-07-09 录用
^*通讯作者: 辛晓文

摘要: 选取我院145例急性心肌梗死（AMI）患者作为研究对象，探究心电图心率变异性（HRV）参数与AMI患者心肌损伤的关系及联合预测预后的应用价值。结果发现，年龄≥60岁、发病至就诊时间>6 h、吸烟史、高脂血症史、心肌损伤标志物（CK-MK、cTnI、NT-proBNP）水平升高、LF/HF升高，以及SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50下降为AMI患者死亡危险因素，急诊介入治疗为保护因素（P < 0.05）；CK-MK、cTnI、NT-proBNP与SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50呈负相关，与LF/HF呈正相关（P < 0.05）；CK-MK、cTnI、NT-proBNP、SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50、LF/HF联合预测AMI患者预后的AUC为0.914，高于单独预测。心电图HRV参数与AMI患者心肌损伤相关，且各指标联合可作为预后预测的重要手段，为临床提供依据。
关键词: 心电图心率变异性急性心肌梗死心肌损伤预后
The Relationship between Heart Rate Variability Parameters of Electrocardiogram and Myocardial Injury in Patients with AMI and Analysis of Joint Predictive Prognosis
XIN Xiaowen, DONG Yanni, SUN Lingyun
Department of Laboratory Medicine, Weihai Municipal Hospital, Weihai 264200, Shandong, P. R. China
^*Corresponding author: XIN Xiaowen
Abstract: One hundred and forty-five cases of acute myocardial infarction (AMI) patients in our hospital were selected as the research objects to explore the relationship between electrocardiogram (ECG) heart rate variability (HRV) parameters and myocardial injury in patients with AMI and the application value of combined prediction of prognosis. The results showed that the age ≥ 60 years old, the time from onset to treatment > 6 hours, smoking history, hyperlipidemia history, the increase of myocardial injury markers (CK-MK, cTnI, and NT-proBNP) and LF/HF, and the decrease of SDNN, SDANN, RMSSD and pNN50 were the risk factors of death in patients with AMI, while emergency intervention was the protective factor (P < 0.05). CK-MK, cTnI and NT-proBNP were negatively correlated with SDNN, SDANN, RMSSD and pNN50, and positively correlated with LF/HF (P < 0.05). The AUC of CK-MK, cTnI, NT proBNP, SDNN, SDANN, RMSSD, pNN50 and LF/HF in predicting the prognosis of patients with AMI was 0.914, which was higher than that of single prediction. HRV parameters of ECG are related to myocardial injury in patients with AMI, and the combination of these parameters can be used as an important means to predict prognosis and provide basis for clinical practice.
Key words: electrocardiogram (ECG)heart rate variabilityacute myocardial infarctionmyocardial injuryprognosis
急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是临床常见危重症，也是心源性猝死的高危人群，其中，室性心律失常占AMI患者死亡原因的30%^[1-3]。AMI患者由于心肌细胞急性缺血损伤，心肌细胞传导性和心脏收缩整体协同性均改变，心脏自主神经调节功能损害^[4]。心率变异性(heart rate variability，HRV)是唯一定量反映心脏自主神经系统功能的检测方法，对预测室性心律失常及猝死具有重要临床价值^[5]。肌钙蛋白(cardiac troponin I，cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzymes，CK-MK)、N端脑钠肽(N-terminal-probrain natriuretic peptide，NT-proBNP)均是常见心肌损伤标志物，多项研究证实，其血清水平与AMI靶血管定位及狭窄程度相关，可反映缺血梗死面积^{[6, 7]}。目前，关于AMI心电图HRV参数与心肌损伤的关系研究较少，本研究通过对二者联合预测预后的分析和探讨，旨在为及时采取合理、有效的个体化治疗提供指导。
1 资料与方法1.1 一般资料选取2018年1月至2020年5月我院145例AMI患者作为研究对象，根据患者30 d预后分组，生存130例，死亡15例。纳入标准：均符合《急性冠脉综合征急诊快速诊疗指南》^[8]中相关诊断标准；均为首次诊断，起病时间＜12 h，入院前未接受相关治疗；近期未服用抗心肌缺血或心律失常的药物；患者及家属均签署知情同意书。
排除标准：慢性心房颤动；明显电解质紊乱；植入永久型起搏器；既往稳定型心绞痛、慢性心功能不全；肝肾功能不全；恶性肿瘤或其他严重疾病。本研究符合医学伦理学标准，经医院伦理委员会批准。
1.2 方法采用DMS300-4动态心电记录仪(潍坊通盈电子科技有限公司)及自带分析软件测定HRV指标，包括RR间期平均值的标准差(SDANN)、全部窦性心搏RR间期的标准差(SDNN)、相邻RR间期差值的均方根(RMSSD)，频域参数：0.14~0.30 Hz低频(low frequency，LF)/0.15~0.40 Hz高频(high frequency，HF)、相邻RR间期相差＞50 ms的个数占总窦性心搏个数的百分比(PNN50)。
采集空腹静脉血3 mL，离心(半径8 cm，3500 r/min，9 min)，取血清，以放射免疫法测定cTnI、CK-MK、NT-proBNP，试剂购自美国西门子医疗系统股份有限公司。
观察指标：比较不同预后患者临床指标、心肌损伤指标；不同预后患者心电图HRV参数；分析AMI患者预后影响因素；心电图HRV参数与心肌损伤标志物相关性；心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后的预测价值。
1.3 统计学方法采用统计学软件SPSS 22.0处理数据，计数资料以例数描述，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与Kolmogorov-Smirnov正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布，以平均值±标准差(x±s)描述；预后影响因素采用Logistic回归分析；双变量正态分布采用Pearson分析相关性；Kaplan-Meier生存曲线进行生存分析，采用Log-Rank检验；预后预测效能分析采用受试者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，获取曲线下面积(AUC)、置信区间(CI)、敏感度、特异度及cut-off值，联合预测实施Logistic二元回归拟合，返回预测概率logit(p)，将其作为独立检验变量。均采用双侧检验，α=0.05。
2 结果2.1 不同预后患者临床指标、心肌损伤指标不同预后患者在年龄、发病至就诊时间、治疗方法、吸烟史、高脂血症史、心肌损伤标志物方面相比，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 1。
表1

表 1 不同预后患者临床指标、心肌损伤指标对比 资料 生存组(n=130) 死亡组(n=15) t/χ2 P 性别 ????男 68(52.31) 5(33.33) 1.937 0.164 ????女 62(47.69) 10(66.67) 年龄 ????＜60岁 90(69.23) 3(20.00) 14.171 ＜0.001 ????≥60岁 40(30.77) 12(80.00) 发病至就诊时间 ????＜6 h 42(32.31) 1(6.67) ????6~12 h 46(35.38) 2(13.33) ????12~24 h 26(20.00) 5(33.33) 21.147 0.012 ????24~72 h 12(9.23) 3(20.00) ????＞72 h 4(3.08) 4(26.67) 梗死部位 ????前壁+下壁或侧壁 31(23.85) 4(26.67) ????前间壁 30(23.08) 8(53.33) ????下壁 28(21.54) 1(6.67) 7.802 0.099 ????右室 26(20.00) 1(6.67) ????其他 15(11.54) 1(6.67) 治疗方法 ????急诊溶栓 5(3.85) 2(13.33) ????急诊介入 113(86.92) 4(26.67) 32.493 ＜0.001 ????保守治疗 12(9.23) 9(60.00) 吸烟史 19(14.62) 11(73.33) 24.792 ＜0.001 肥胖 38(29.23) 6(40.00) 0.316 0.574 家族史 39(30.00) 4(26.67) 0.001 0.975 高血压史 82(63.08) 8(53.33) 0.542 0.462 高脂血症史 61(46.92) 13(86.67) 8.501 0.004 高尿酸血症史 28(21.54) 4(26.67) 0.016 0.901 糖尿病史 37(28.46) 5(33.33) 0.009 0.926 心肌损伤标志物 ????CK-MK(ng/mL) 26.54±3.21 47.85±4.69 23.096 ＜0.001 ????cTnI(μg/L) 1.45±0.47 2.41±0.56 7.341 ＜0.001 ????NT-proBNP(ng/mL) 3235.96±412.58 4137.54±502.39 7.831 ＜0.001

表 1 不同预后患者临床指标、心肌损伤指标对比

2.2 心电图HRV参数死亡组心电图HRV参数SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50显著低于生存组，LF/HF显著高于生存组，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 2。
表2

表 2 不同预后患者心电图HRV参数对比(x±s) 指标 生存组(n=130) 死亡组(n=15) t P SDNN(ms) 80.47±15.87 54.24±13.26 6.153 ＜0.001 SDANN(ms) 72.45±17.82 46.37±12.94 5.496 ＜0.001 RMSSD(ms) 20.87±9.12 14.37±5.19 2.705 0.008 PNN50(%) 9.74±2.15 5.97±1.29 17.144 ＜0.001 LF/HF 1.05±0.27 1.82±0.38 18.834 ＜0.001

表 2 不同预后患者心电图HRV参数对比(x±s)

2.3 预后影响因素分析经Logistic回归分析可知，年龄≥60岁、发病至就诊时间＞6 h、吸烟史、高脂血症史、心肌损伤标志物(CK-MK、cTnI、NT-proBNP)水平升高、LF/HF升高，以及SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50下降均为AMI患者死亡危险因素，急诊介入治疗为保护因素(P＜0.05)。见表 3。
表3

表 3 AMI患者预后影响因素分析 因素 β SE Waldχ2 P OR 95%CI 年龄≥60岁 1.702 0.364 21.853 ＜0.05 5.483 3.106~9.678 发病至就诊时间＞6 h 1.839 0.306 36.099 ＜0.05 6.287 3.074~12.859 急诊介入治疗 -0.820 0.279 8.629 ＜0.05 0.441 0.247~0.786 吸烟史 1.597 0.324 24.299 ＜0.05 4.939 2.941~8.294 高脂血症史 1.669 0.291 32.914 ＜0.05 5.309 3.016~9.347 CK-MK升高 1.748 0.319 30.035 ＜0.05 5.745 3.258~10.129 cTnI升高 1.819 0.274 44.086 ＜0.05 6.167 3.074~12.374 NT-proBNP升高 1.886 0.295 40.857 ＜0.05 6.591 3.852~11.276 SDNN下降 1.895 0.306 38.354 ＜0.05 6.653 3.574~12.385 SDANN下降 1.941 0.312 38.708 ＜0.05 6.967 3.691~13.149 RMSSD下降 1.911 0.294 42.249 ＜0.05 6.760 3.529~12.948 PNN50下降 1.882 0.298 39.898 ＜0.05 6.569 3.610~11.952 LF/HF升高 1.831 0.309 35.105 ＜0.05 6.239 3.783~10.289

表 3 AMI患者预后影响因素分析

2.4 心电图HRV参数与心肌损伤标志物相关性AMI患者心电图HRV参数SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50与心肌损伤标志物CK-MK、cTnI、NT-proBNP均呈负相关关系，LF/HF与心肌损伤标志物CK-MK、cTnI、NT-proBNP均呈正相关关系(P＜0.05)。见表 4。
表4

表 4 心电图HRV参数与心肌损伤标志物相关性 指标 CK-MK cTnI NT-proBNP SDNN(r/P) -0.374/＜0.001 -0.325/＜0.001 -0.358/＜0.001 SDANN(r/P) -0.351/＜0.001 -0.337/＜0.001 -0.351/＜0.001 RMSSD(r/P) -0.358/＜0.001 -0.341/＜0.001 -0.357/＜0.001 PNN50(r/P) -0.374/＜0.001 -0.329/＜0.001 -0.349/＜0.001 LF/HF(r/P) 0.319/＜0.001 0.327/＜0.001 0.384/＜0.001

表 4 心电图HRV参数与心肌损伤标志物相关性

2.5 心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后的预测价值ROC曲线可知，心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后均有一定预测价值，且上述指标联合预测的AUC为0.914，预测效能更好。见表 5和图 1~图 3。
表5

表 5 心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后的预测价值 指标 AUC 95%CI P 截断值 截断值敏感度(%) 截断值特异度(%) CK-MK 0.884 0.814~0.934 ＜0.05 ＞34.14 73.33 93.64 cTnI 0.798 0.717~0.865 ＜0.05 ＞2.34 60.00 94.55 NT-proBNP 0.825 0.747~0.887 ＜0.05 ＞3591.38 86.67 80.00 SDNN 0.821 0.743~0.884 ＜0.05 ≤66.72 86.67 70.00 SDANN 0.792 0.710~0.859 ＜0.05 ＜61.31 80.00 70.00 RMSSD 0.831 0.754~0.892 ＜0.05 ≤20.6 93.33 62.73 PNN50 0.760 0.678~0.842 ＜0.05 ≤7.88 82.86 64.56 LF/HF 0.848 0.773~0.906 ＜0.05 ＞1.48 80.00 78.18 联合预测 0.914 0.850~0.977 ＜0.05 / 88.57 83.64

表 5 心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后的预测价值

图 1

图 1 心肌损伤指标ROC曲线

图 2

图 2 HRV指标ROC曲线

图 3

图 3 ROC联合诊断曲线

3 讨论HRV是指窦性心律在一定时间内周期性变化的现象，实质反映神经体液与窦房结间的平衡关系，即自主神经活性与迷走神经活性平衡协调的关系，两者失衡可引起心血管系统功能紊乱，导致严重心律失常甚至猝死^{[9, 10]}。HRV各项参数中，SDNN反映交感神经和迷走神经总活性，其测值降低提示自主神经系统总张力降低；PNN50、RMSSD评价迷走神经，其测值下降提示迷走神经张力下降；SDANN评价交感神经，其测值下降提示交感神经张力增高；LF/HF反映交感神经和迷走神经动态平衡。多项研究证实，心脏自主神经功能受损与AMI后猝死有明确相关^{[11, 12]}。本研究显示，死亡组心电图HRV参数SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50低于生存组，LF/HF高于生存组，提示AMI患者存在交感神经活性占优势伴迷走神经活性降低的病理状态及心电活动不稳。进一步分析发现，LF/HF升高及SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50下降均为AMI患者死亡危险因素。分析原因在于：(1)交感神经重构增加致死性心律失常风险。AMI患者局部梗死中心区缺乏交感神经分布，梗死周边区域出现活跃交感神经再生，大量明显“神经芽生”，出现交感神经高支配现象^[13]。且相关研究发现，交感神经“神经芽生”较迷走神经强，梗死区域及周围出现交感神经活性增强，迷走神经张力减退，心脏自主神经功能损伤，交感神经活性增强刺激儿茶酚胺大量释放，通过β1肾上腺素受体及CAMP途径引起钙离子大量外流，引发室性心律失常^[14]。(2)AMI患者存在神经内分泌与血流动力学异常。AMI后，心肌收缩力降低，心脏整体收缩不协调，导致左室射血分数(LVEF)降低，为减轻应激状态及心衰影响，交感神经系统兴奋性增加^[15]。(3)AMI后易出现心室晚电位异常，而心室内存在潜在折返环，是致命性室性心律失常病理基础^[16]。(4)AMI后梗死区域及周边交感神经活性增强，梗死处心肌与正常心肌除极与复极不同步，QT-d间期延长，使恶性心律失常风险显著增加^[17]。另ROC曲线显示，心电图HRV参数对AMI具有一定预后预测价值，为临床提供新途径。
cTnI是心肌损伤诊断和预后评估的确定标志物；CK-MK与心肌细胞坏死程度呈正相关，被认为是AMI诊断的金指标；脑钠肽(BNP)是心脏分泌的短肽激素，心肌缺血时，心肌细胞释放BNP前体物质，并分解为有活性BNP与无活性NT-proBNP，NT-proBNP半衰期长、性质稳定，常作为左心室功能异常的检测指标。本研究显示，CK-MK、cTnI、NT-proBNP水平升高为AMI患者死亡危险因素，且对AMI具有一定诊断价值，与既往研究^{[18, 19]}结果一致。ROC曲线分析，血清CK-MK、cTnI、NT-proBNP能有效预测AMI患者预后，可作为临床预测AMI预后的重要辅助指标。
本研究探讨AMI患者心电图HRV参数与心肌损伤标志物相关性，结果显示，SDNN、SDANN、RMSSD、PNN50与CK-MK、cTnI、NT-proBNP均呈负相关，LF/HF与CK-MK、cTnI、NT-proBNP均呈正相关。此外，心电图HRV参数、心肌损伤标志物对AMI患者预后均有一定预测价值，且联合预测AUC高达0.914，显著优于单独预测。提示临床可同时检测心电图HRV参数及心肌损伤标志物，为临床AMI预后预测提供更全面、可靠的参考信息。
综上，心电图HRV参数与AMI患者心肌损伤相关，且心电图HRV参数、心肌损伤标志物联合可作为诊断及预后预测的重要手段，为临床提供依据。

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