10.P/PR比值与全因死亡率
心电图PR间期是指从心房除极起始到心室除极之间的时间,也称为心脏房室传导时间,其代表激动使心房除极开始后,经房室交界区下传直至心室肌开始除极的时间。由心房激动时间、房室结传导时间及希浦系传导时间三部分组成。心电图的PR间期是否能作为患者不良预后的预警指标,一直备受学术界关注,其观点的不一致与不同研究的检测数据结果不同有关:有研究数据表明PR间期延长与全因死亡率相关,但也有数据与之迥然不同。直至目前,有关PR间期对不良预后判断的矛盾性意见一直未得到清晰的解释。虽然种族和性别差异能影响PR间期,但不能解释现存结果的巨大差异。
近年,Soliman等发表的研究提出,如果将P波时限与PR间期持续时间的比值(P/PR间期)做预测参数时,可使文献中存在的矛盾结论得到合理诠释。该研究结果认为,P/PR间期的比值对患者不良结果的预测有重要意义。
一 研究概况
NHANES是全美健康与营养的调查研究,这是一项定期但非制度化的民间健康调查,目的主要是评估美国人群疾病的流行与健康情况。2014年Soliman在Heart Rhythm杂志发表文章,研究了共计7501例的心电图资料并随访13.8年,提出P/PR比值与患者预后及死亡率相关的观点。新近完成的NHANES Ⅲ调查结果通过回归分析P波占PR间期的中位值(70%),揭示了P/PR比值与死亡率的相关性。
该研究从1988年到1994年共入组7501人,心电图为窦性心律,无房室传导阻滞(包括无完全束支阻滞、预激综合征或QRS波时限>120毫秒)。通过对受试者的体检、家访、随访及实验室检查,搜集完整病史、体检资料、用药史、人体测量数据和死亡资料,明确有无吸烟、饮酒及伴发高血压和糖尿病史。所有受试者均由训练有素的专业技师通过GE公司生产的MAC12导联系统记录了标准12导联心电图,在Ⅱ导联测量PR间期和P波时限,PR段是PR间期与P波时限的差值。长、短PR间期的界定值为200毫秒,>200毫秒为长PR间期,<120毫秒为短PR间期。P波时限与PR间期长度之间的关联水平通过公式P/PR×100而得到,进而评估和比较P/PR间期比值的诊断意义。
研究者依据P波时限与PR间期比值的中位数为切入点,在多变量模型中,根据人口结构及全模型调整分为两组,A组(人口结构调整模型):在年龄、种族、性别间可关联;B组(全模型):主要针对心率、吸烟、血压、血脂、糖尿病、体重指数、伴发心脑血管病及使用抗心律失常药或房室结阻断药方面可关联。依据P波时限与PR间期长度之间的关联水平(即P/PR比值)对风险进行预测分析。所有患者的特征差异采用卡方分析,使用t检验对分类变量和非配对等连续变量进行评估。用Cox比例风险回归分析,计算长、短PR间期、P/PR间期相关的死亡风险比(HR)和95%可信区间(CI)并与正常PR间期、P波时限、PR段进行比较。研究队列由7501人组成,年龄(59.3±13.3)岁,女性占53%,非白种人占51%。在平均随访的13.8年时间中,2541人发生死亡。
二 P/PR间期与全因死亡率之间的关联
NHANES Ⅲ研究结果显示,P波时限、PR间期、PR段均值分别是(164.5±27.1)毫秒、(112.4±13.4)毫秒、(52.2±22.2)毫秒。P/PR比值变化范围为0.3~0.9,P波占PR间期的中位值为0.7。在长达13.8年的观察期的结果显示:两组中长PR间期与死亡风险不相关:A组HR (95%CI) 1.00(0.89~1.13),B组HR(95%CI) 1.00(0.90~1.16)。相反,短PR间期在两种模型中与死亡风险相关,A组HR(95%CI) 1.50(0.16,1.94),B组HR(95%CI) 1.54(0.18,2.00)。而且,进一步的分析表明,长、短PR间期、P波时限和PR段均与死亡风险无明确相关性。两组中P波时限所占PR间期的比例(P/PR)在P波时限<70%,伴有短PR间期时的死亡率增高(HR1.54),当P波时限>70%时,不论PR间期是长还是短,都能增加死亡率,且不受人口结构因素及上述诸多因素影响(表2-10-1)。
表2-10-1 P波与PR间期比值(P/PR)与全因死亡率
三 P/PR比值的研究意义
Soliman在NHANES Ⅲ研究结构的要点如下:① P波时限与PR间期比值(P/PR)的变化范围为30%~90%,P波占PR间期的中位值70%;② P/PR比值<70%伴短PR时,与患者不良预后相关;③ P/PR比值>70%伴短PR组及长PR组,均与预后不良相关 (图2-10-1)。PR间期的长、短,P波时限和PR段均与死亡风险无明确相关性。
长期以来,不同文献中PR间期对患者不良预后的判断意见不同。即不同人群的PR间期与不良预后关系有着相互矛盾的情况,而以往的研究多以PR间期为单独指标而未考虑P波时限的影响。鉴于此,Soliman在研究中提出假设:P波时限的变化对PR间期长度有明确的影响,这一观点是否适合不同人群,通过设计验证进而得到的结论是:① P波时限与PR间期的关系并非恒定,而正常、长和短PR间期之间的P/PR比值有显著变化。②与PR间期相关的死亡率与P波时限对整个PR间期长度的作用相关联。如图2-10-1所示,参与者中,当P波时限增大时,不论长或短PR间期均与死亡相关。P波时限减少时则不然。③ PR段本身与死亡率无关。其研究结果强调PR间期与预后的关联受到P/PR比值的影响,PR间期的预测意义由P波时限的延长所决定,这一发现使以往文献中PR间期在预后分析中的矛盾结论得到合理解释。
2009年7月,JAMA杂志发表的美国麻省总院39年对7575例观察结果表明,PR间期>200毫秒组与PR间期正常组全因死亡率进行比较时,死亡率增加2.05%,风险增加1.4倍。同样,在Framingham心脏研究中,长PR间期增加各种原因的死亡率约40%。然而,ARIC研究报道却发现PR间期不增加预测性。美国和欧洲的一个队列研究结果表明,短PR间期要比长PR间期对预后更有预测性。
PR间期延长的发生机制可有多种原因,如导致房室交界区的不应期延长或房室传导径路的传导缓慢性异常。从严格意义而言,其仅仅是房室之间传导的延迟,而非阻滞。PR间期延长有病理性与生理性两种。病理性PR间期延长多见于心肌炎、心肌梗死及老年房室结退行性变等情况。生理性PR间期延长则多见于房室结双径路患者的慢径路传导、频率依赖性PR延长、室上性激动提前出现并落入房室交界区的相对不应期等。同时,PR间期在不同研究结果中有相悖的预测结果,而这些相互不一致的结果仅以种族、性别差异无法诠释。因此,目前单以PR间期的延长判读良性或恶性事件难以令人信服。
那么,PR间期对患者不良预后的预测是否与P波时限有关?近来也引起诸多学者的关注。《中国心律学2011》就报道了美国NHANES调查研究关于P波时限与心血管及全因死亡率之间是否有相关性的研究,结果显示,P波时限与心血管病的死亡率(HR 1.13,95% CI 1.04~1.23,P=0.004)及全因死亡率(HR 1.06,95% CI 1.0~1.12,P=0.050)之间有相关性,但其认为PR间期与死亡率的增加无关,这与Framingham心脏研究中心的研究结果一致。但因P波的时限受种族、性别的影响,使其预测价值也受到一定程度的限制。
P波代表心房除极波,P波时限增大可见于以下多种因素:迷走神经张力增高、左房肥大、房间阻滞、左房负荷增加、心房梗死、慢性缩窄性心包炎及其他可导致房间传导下降的因素。其主要反映左房负荷及心房内传导系统的变化。P波在各心电图的波形中相对较小,测量的精准度有一定要求。近年有人研究以P电轴代替P波及PR间期预测全因死亡及心血管死亡率,最终结果分别为55%、41%。但目前缺乏大数据检测,有待进一步研究证实。
图2-10-1 经变量分析,P/PR比值在PR短、正常和延长时的情况
四 发生机制
PR间期的预测意义常由引发P波时限延长的病因所决定,因PR间期代表的生理性传导速度与时间并非由单一因素决定。
心电图P波代表左右房先后的除极时间。从P波起始到QRS起始包含窦房结—心房—房室结—心室。换言之,PR间期代表了心房、房室结、希浦系统的连续传导过程(图2-10-2)。
图2-10-2 P/PR比值图解
a:激动从窦房结传到右房(P波起点);b:激动传到左房;c:激动已传到房室结;d:激动右房,除极结束;e:左房除极结束;f:窦性激动传入心室
正常心电激动起源于窦房结,传入并激动右房时相当于心电图中P波的起点a,激动很快传入左房,相当于图中b点,c点表示激动已传至房室结。由于右房最先除极,使单次心搏的活动结束也早,相当于图2-10-2中的d点。左房除极较晚,结束相对较晚,相当于图2-10-2中的e点。当窦性激动传入心室时,相当于f点。图中可见,激动自房室结下传到心室肌时相当于c-e和e-f两段的总和。c-e段重合于P波中,心电图上无法辨认;e-f段则相当于PR段。
右房除极时间存在延长时,将使c、e两点均延伸向后,这时e点至f点的时间虽未延长,但因e点后延,故f点相应后延,e-f段延长。P/PR比值为正常值(1.6),左房除极时间延长时,e点后延,P波增宽。a-f段无改变,但e-f段已缩短,P/PR比值增大。
无论PR间期是长或短,PR间期对死亡率的预测作用通过P波时限对PR间期比值水平而体现。研究显示,短PR间期与高死亡风险的相关是因P/PR比值中P波时限的增大,分子增大,分母相对变小所致(图2-10-2)。这可以解释以往报道的房颤患者短PR间期与死亡的关系的结论。
同样,P/PR比值还能解释不同研究中PR间期与结果不一致的原因。当P波时限不同,P/PR间期会发生相应变化,在不同人群中,其结果必然不同。
与P波时限相反,单纯的PR段与死亡率之间缺乏关联,但其精准的机制有待进一步了解。没有证据表明PR段能导致心房结构的变化,进而引起相应的心血管病,但传导系统纤维化病变对其会产生影响。
P波时限似乎是心血管危险因子预测的更敏感的标志物。P波是心房除极波,心房的电生理异常会影响心房结构。电生理已经证实P波时限与心房电重构间的关系。
与以往研究一致,本研究观察到PR间期和种族或性别之间的关联。从而证实PR间期的预测能力不能简单通过人口结构的不同而诊断或解释。科学合理的使用P/PR比值的变化对风险预测意义更大。
五 研究局限性
NHANES研究只是一个横断面的调查,未能明确房颤与PR间期间明确的因果。因房颤的数据并未被NHANES应用,发生房颤时,尚不能检查目前的假设。
本次研究作为概念的验证,其确立的模型虽有一定针对性,但并非涵盖所有共变量,如可能的空间偏差、缺乏左房大小的超声数据及此后一系列心电图记录的更新等。在临床许多病例中,阵发性房颤和引起重大分类错误的孤立性房颤给结果的可信度带来一定风险。
在今后的研究中尚需不断完善及改进,全面考虑遗传因素对P波、PR间期、PR段、P/PR间期等因素的影响,使其在预测方面更趋全面、合理。
六 展望
心电图是临床简便、易行、经济、实用的检查工具,美国NHANES这组具有高度代表性的研究资料数据表明,PR间期与全因死亡率相关,但其结果受到P/PR比值影响。这一结果与结论可以解释过去文献中的不同意见的原因。因此,P/PR比值作为不良转归风险的预测值具有重要意义。
(张夏琳)
参考文献
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