中华急诊医学杂志  2020, Vol. 29 Issue (2): 253-256   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2020.02.0027
Tp-e间期和Tp-e/QT比值对急性脑外伤患者预后的预测
赵香梅 , 秦历杰 , 李法良 , 杨先芝 , 李琳 , 杨蕾 , 陈龙     
河南省人民医院,郑州 450003
摘要: 目的 本研究探讨急性脑外伤患者心电图相关指标的变化及其与预后的关系。方法 前瞻性收集2014年1月至2018年1月就诊的急诊脑外伤患者289例,最终入选219例及与相匹配的对照组220例,入院1 h及住院72 h行心电图,测算P波离散度(Pd)、校正后QT(QTc)、校正后QT离散度(QTcd)、校正后Tp-e间期(Tp-ec)、校正后Tp-e间期离散度(Tp-ecd)及Tp-e/QT比值,分别应用独立样本t检验和配对样本t检验比较脑外伤组第1天和对照组、第1天和第3天上述指标的变化,分析外伤组心电图指标与病情轻重及住院期间不良事件(MACE)的关系。结果 脑外伤组患者第3天QTc、Tp-ec和Tp-e/QT较对照组及第1天均增加,差异有统计学意义(P均<0.05);格拉斯哥(GCS)评分中重度脑损伤患者Tp-ec、Tp-e/QT较评分为轻度者增大,差异有统计学意义[(150.48±16.58) vs (130.14±11.86),P=0.006;(0.29±0.04) vs (0.23±0.03),P=0.030]。住院期间出现MACE组患者Tp-ec、Tp-e/QT较无MACE组增大[(149.76±12.52) vs (128.84±12.47),P<0.001; (0.30±0.04) vs (0.21±0.03),P<0.001]。结论 急性脑外伤患者Tp-e和Tp-e/QT与病情严重程度相关,一定条件下可作为短期预后的评价和预测指标。
关键词: 急性脑外伤    心电图    Tp-e间期    Tp-e/QT比值    预后    
Prognostic value of Tp-e and Tp-e /QT ratio in patients with acute brain injury
Zhao Xiangmei , Qin Lijie , Li Faliang , Yang Xianzhi , Li Lin , Yang Lei , Chen Long     
Emergency Department of Henan Provincial People's Hospital and People's Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, 450003, China
Abstract: Objective This study aimed to investigate the changes of ventricular repolarization index on ECG and its relationship between prognosis in patients with acute cerebral trauma. Methods From January 2014 to January 2018, data of 289 consecutive patients with emergency traumatic brain injuries were prospectively collected and ultimately 219 cases were selected into the study group. Meanwhile, 220 healthy persons matched by age and sex served as the control group. ECG indexes such as P wave dispersion (Pd), corrected QT(QTc), Tp-e and Tp-e/QT were all measured and calculated in the 1st and 72th hour. The independent sample t test and paired t test were used to compare the changes of the above indexes on the 1st day and the control group, the 1st day and the 3rd day, respectively, and the association between ECG indexes and the illness severity or adverse events (MACE) of the trauma group during hospitalization. Results QTc, Tp-ec and Tp-e/QT of the acute cerebral trauma group increased on the 3rd day compared with the control group and on the first day, the differences were statistically significant (P all < 0.05). Tp-ec and Tp-e/QT in patients with moderate to severe brain injury in Glasgow Coma Scale (GCS) were increased, and the differences were statistically significant (150.48±16.58 vs 130.14±11.86, P=0.006). 0.29±0.04 vs 0.23±0.03, P=0.030). Tp-ec and Tp-e/QT were significantly increased in acute brain truma patients with MACE during hospitalization compared with those without MACE (149.76±12.52 vs 128.84±12.47, P < 0.001). 0.30±0.04 vs 0.21±0.03, < 0.001). Conclusion Tp-e and Tp-e/QT in patients with acute cerebral trauma are correlated to the severity of the disease, which could be used as short-term prognostic indicators under certain conditions.
Key words: Acute cerebral trauma    Electrocardiogram    Tp-e    Tp-e/QT    Prognosis    

脑外伤是急诊科常见疾病,即使先前无心脏疾病史,其心电图亦会发生不同类型和程度的改变[1, 2],这些变化常常使得患者的诊断和治疗变得更为棘手和复杂[3]。近年来Tp-e、Tp-e/QT被认为是预测恶性心律失常的新型指标,且已有研究发现其在缺血性脑卒中的变化[4],然而其在脑外伤患者的应用较少,因此本研究探讨急性脑外伤患者Tp-e、Tp-e/QT等心电指标的变化及其意义。

1 资料与方法 1.1 一般资料

本研究是一前瞻性临床观察研究,经本院伦理委员会审查通过后所有入选患者均由其本人或家属签署知情同意书。连续收集2014年1月至2018年1月我院急诊科就诊的脑外伤患者289例。纳入标准:①年龄≥18岁; ②外伤后后6 h内直接就诊我院急诊科; ③经查体和头颅CT证实为急性脑外伤患者; 排除标准:①脑外伤合并其他部位严重外伤、非外伤性卒中、心脏挫伤伤; ②既往有冠心病、心肌病、心脏瓣膜病等病史; ③近1周内有服用可致QT间期延长药物者,存在电解质紊乱、心电图有房室传导异常、束支传导阻滞、病理性Q波、房室肥大者; ④患者或家属拒绝参加者。最终70例被剔除,219例脑外伤患者和220例年龄性别等相匹配的对照组入选本研究。

1.2 研究方法

研究团队成员均经过统一培训并严格按照标准进行病历资料收集和分析。

1.2.1 心电图及各指标测量

所有患者就诊1 h和72 h均行走纸速度为25 mm/s 12导心电图,心电图机为日本光电牌、型号1350P。由两位心电学专家进行双盲分析,测量3个连续导联3个心动周期,取其最大值的平均值作为最终结果,对照组心电图采取非同日3次的平均值,如某次测量值相差20 ms,需请第三位心电学专家帮助分析并确定结果。

QT间期定义为QRS波起点至T波终点的时间,QTp为QRS波起点至T波顶点的时间,排除T波振幅<1.5 mm和T、U波完全融合的导联。QTd定义为所有导联QT最大值与最小值之差,即QTd=QTmax - QTmin,QTc应用Bazett’s公式进行校正,QTc= QT/ ,QTc离散度(QTcd)=QTmax - QTmin,Pd=Pmax-Pmin,Tp-e=QT-QTp,Tp-ec= Tp-e/,Tp-ec离散度(Tp-ecd)= Tp-ecmax-Tp-ecmin,Tp-e/QT比值= Tp-e/QT [5]

1.2.2 观察指标

脑损伤组患者入院第1天、第3天心电图指标Pd、QTc、QTcd、Tp-ec、Tp-ecd、Tp-e/QT均与健康对照组进行对比,同时在患者入院第3天依据格拉斯哥(GCS)评分分级将患者分为轻度颅脑损伤组和中重度颅脑损伤[6],比较两组上述指标的差异。依据住院期间是否出现不良事件(MACE)将其分为MACE组和无MACE组,比较两组心电指标的差异,分析其与病情的关系。

患者神经系统评估应用格拉斯哥昏迷评分(GCS),GCS评分≤12分为中重度颅脑损伤,12分以上为轻度颅脑损伤。住院期间不良事件(MACE)定义为颅脑损伤进行性加重、呼吸或循环衰竭、或出现恶性心律失常、死亡。

1.3 统计学方法

应用SPSS16.0进行统计学分析,符合正态分布的计量资料采用均数±标准差(Mean±SD)表示,符合正态分布的计量资料如为配对资料,组间比较采用配对t检验,如为非配对资料,组间比较采用独立样本t检验,非正态分布数据组间比较采用独立样本Mann Witney U检验; 计数资料用频数及百分比表示,率的比较应用卡方检验或精确概率法进行,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 患者基本资料比较

两组患者在年龄、性别及合并疾病等基本资料方面差异无统计学意义,见表 1

表 1 两组患者一般资料比较 Table 1 Demographical data and characteristics of two group patients
基线资料 脑外伤组
(n=219)
对照组
(n=220)
检验值 P
年龄[岁,(Mean±SD)] 38.6±6.8 40.3±7.2 t=3.412 0.461
性别(男性,例数%) 150(68.9%) 146(66.4%) x2=0.227 0.634
高血压病史(例,%) 66(30.1%) 61(27.7%) x2=310 0.578
糖尿病病史(例,%) 41(20.5%) 43(19.5%) x2=0.048 0.826
慢性阻塞性肺疾病史(例,%) 15(7.2%) 14(6.4%) x2=0.042 0.838
2.2 急性脑外伤患者心电指标变化

脑外伤组患者第1天QTc和Tp-e/QT较健康对照组升高,差异有统计学意义[(430.38±31.40) vs (419.29±27.76),P=0.038]和[(0.24±0.03) vs (0.19±0.02),P=0.022],见表 2。第3天QTc、Tp-ec和Tp-e/QT较对照组及第1天均增加,差异有统计学意义(均P<0.05)。见表 3表 4。应用GPS评分分级对脑外伤组第1天及第3天病情比较,219例中GPS评分分级较第1天加重者33例,减轻者7例,加重者Tp-ec、Tp-e/QT较前增大者30例,减轻者中Tp-ec、Tp-e/QT较前缩小者6例,1例无明显改变。

表 2 急性脑外伤患者第1天心电图指标与对照组比较 Table 2 Comparisons between ECG indexes of acute cerebral trauma patients on the first day with those of the control group
心电图指标 脑外伤组
第1天(n=219)
对照组
(n=220)
检验值 P
Pd(ms) 25.16±4.23 22.48±4.45 t=5.973 0.089
QTc(ms) 430.38±31.40 419.29±27.76 t=11.473 0.038
QTcd(ms) 44.47±16.44 42.31±12.41 t=9.316 0.416
Tp-ec(ms) 128.83±12.45 126.48±13.07 t=7.102 0.713
Tp-ecd(ms) 25.90±5.77 24.01±6.06 t=10.909 0.377
Tp-e/QT 0.24±0.03 0.19±0.02 t=2.597 0.022
注:经检验两组连续型数据符合正态分布

表 3 急性脑外伤患者第3天心电图指标和对照组比较 Table 3 Comparisons between ECG indexes of acute cerebral trauma patients on the third day with those of the control group
心电图指标 第3天(n=219) 对照组(n=220) 检验值 P
Pd(ms) 26.52±4.71 22.48±4.45 t=7.026 0.051
QTc(ms) 432.62±30.38 419.29±27.76 t=16.514 0.019
QTcd(ms) 45.20±17.08 42.31±12.41 t=11.369 0.288
Tp-ec(ms) 148.78±25.21 126.48±13.07 t=18.250 0.008
Tp-ecd(ms) 28.79±8.36 24.01±6.06 t=5.918 0.132
Tp-e/QT 0.29±0.04 0.19±0.02 t=54.106 <0.001
注:经检验两组连续型数据符合正态分布

表 4 急性脑外伤患者第1天和第3天心电图指标比较 Table 4 Comparisons between ECG indexes of acute cerebral trauma patients on the first day with those on the third day
心电图指标 第1天 第3天 检验值 P
Pd(ms) 25.16±4.23 26.52±4.71 t=5.836 0.137
QTc(ms) 430.38±31.40 432.62±30.38 t=9.418 0.061
QTcd(ms) 44.47±16.44 45.20±17.08 t=4.454 0.618
Tp-ec(ms) 128.83±12.45 148.78±25.21 t=15.148 0.012
Tp-ecd(ms) 25.90±5.77 28.79±8.36 t=7.072 0.198
Tp-e/QT 0.24±0.03 0.29±0.04 t=35.937 0.030
注:经检验两组连续型数据符合正态分布
2.3 心电图指标与病情及住院期间预后的关系

GCS评分中重度脑损伤患者Tp-ec、Tp-e/QT较轻度者增大(150.48±16.58 vs 130.14±11.86,P=0.006; 0.29±0.04 vs 0.23±0.03,P=0.030),见表 5。同样,住院期间出现不良事件的脑损伤患者Tp-ec、Tp-e/QT较无不良事件组增大[(149.76±12.52) vs (128.84±12.47),P<0.001; (0.30±0.04) vs (0.21±0.03),P<0.001],见表 6

表 5 急性脑外伤组入院第3天依据格拉斯哥(GCS)评分分级心电图指标和的关系 Table 5 Association between ECG indexes of acute cerebral trauma patients on the third day and Glasgow Coma Scale
心电图指标 GCS评分轻度
(n=101)
GCS评分中-重度(n=118) 检验值 P
Pd(ms) 12.15±8.80 12.96±9.37 t=13.787 0.078
QTc(ms) 436.87±32.03 439.64±33.60 t=2.066 0.154
QTcd (ms) 37.86±10.89 44.02±15.44 t=3.073 0.057
Tp-ec(ms) 130.14±11.86 150.48±16.58 t=14.456 0.006
Tp-ecd(ms) 23.68±6.24 27.88±8.53 t=8.746 0.087
Tp-e/QT 0.23±0.03 0.29±0.04 t=10.116 <0.001
注:经检验两组连续型数据符合正态分布

表 6 急性脑外伤患者入院第3天心电图指标和住院期间不良事件情况 Table 6 ECG indexes and adverse events during hospitalization in patients with acute brain trauma
心电图指标 未发生MACE组(n=179) 发生MACE组(n=40) 检验值 P
Pd(ms) 11.83±10.08 13.11±8.88 t=9.770 0.112
QTc(ms) 436.78±33.51 440.09±55.60 t=1.906 0.081
QTcd (ms) 38.01±12.34 43.69±14.75 t=4.213 0.138
Tp-ec(ms) 128.84±12.47 149.76±12.52 t=18.456 <0.001
Tp-ecd(ms) 22.90±9.30 29.88±7.64 t=3.517 0.072
Tp-e/QT 0.21±0.03 0.30±0.04 t=16.246 <0.001
注:经检验两组连续型数据符合正态分布
3 讨论

本研究发现:急性脑外伤患者入院第1天及第3天Tp-e/QT较对照组增大,第3天Tp-ec、Tp-ecd和Tp-e/QT较第1天增大,且第3天Tp-ec和Tp-e/QT增大与脑损伤患者GCS评分分级及住院期间不良事件有关。

先前曾有研究发现脑卒中患者Pd高于健康对照组,其增大需警惕隐匿性房颤及栓塞风险[7]。然而,本研究发现急性脑外伤患者第1天和第3天Pd虽较对照组增大,尚未观察到Pd与急性脑外伤患者预后的相关性。可能原因为其增大幅度尚未达到某特定临界值,因此未能观察到阳性结果,需要扩大样本量进一步深入研究。

QT间期是心室复极的近似测量值,心电图QT间期的空间变异性(QT离散度QTcd)反映心室复极离散度的变异性,是离子通道病和某些器质性心脏病患者恶性心律失常发生潜能的预测因素之一[8]。先前有研究显示急性心肌缺血发生时,QT间期延长,心肌再灌注治疗缺血改善时,QT间期随之缩短,且QTcd的增加预示其发生恶性心律失常风险较高[9]。然而亦有研究显示QTcd在ST段抬高急性冠脉综合征患者与非典型缺血胸痛患者并无明显差别,以上不同研究结果间接说明QTcd在不同急性心肌缺血状态下重复性差。先前亦有研究显示急性脑卒中患者QTc、QTcd增大,且基础QTcd与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分呈正相关,一定程度上具有预后预测意义[4]。本研究入院的患者均为颅脑外伤患者,与缺血性脑卒中不同,神经功能评分采用格拉斯哥(GCS)评分[6],结果显示急性脑外伤患者QTc、QTcd虽较正常对照有增高趋势,但未见统计学差异,其结果存在差别的可能原因有:(1)急性脑卒中患者多数为局灶性病变,较少出现弥漫性病变,QTc、QTcd的变化与某些脑叶如岛叶梗死相关性较大,因此如入选患者中累及此部位较多者上述指标变化明显。而本研究患者主要为脑外伤,脑损伤特点具有弥漫性、广泛性和滞后性,且脑组织水肿高峰多出现在3~5 d之后,水肿期间患者颅压增高者多见,此时神经源性心肌顿抑、自主神经系统、儿茶酚胺介导的心肌损伤和心率变异性变化等会广泛影响心室肌复极,心室肌广泛受累后复极虽受一定影响,但校正后的QTc和QTcd尚在相对正常范围; (2)神经系统评分标准不同亦会出现不同的结果; (3)不同疾病状态下结果不同一定程度上说明上述指标在不同疾病状态下的不可重复性,需根据情况区别对待。

QT和QTd受心率的影响较大,而Tp-e/QT提供了相对于总复极时间的复极离散度的估计,避免了心率变异性和QT间期个体间变异的可能混淆效应,被认为是预测心律失常发生的一个更为敏感的指标。心肌细胞的复极过程在不同部位具有差异即复极不均一性,这是恶性心律失常的发生基础。先前有关Tp-e、Tp-e/QT的研究多集中于ST段抬高疾病的研究,抬高导联Tp-e和Tp-e/QT具有较好的预后预测价值。假定在ST段抬高情况下,抬高导联Tp-e间期反映了整个心脏的复极离散,所有心电导联总平均的Tp-e不论增大还是减小,其值相对固定,所有导联最终总平均Tp-e及Tp-e离散度Tp-ecd将趋于相对稳定。本研究恰恰显示急性脑外伤患者Tp-e、Tp-e/QT虽较健康对照组增大,总平均Tp-ecd并无明显变化,正与这一假设不谋而合。Emektar等[4]对55例急性脑梗死患者心电图指标观察发现第1天和第3天Tp-e和Tp-e/QT高于健康对照组,且与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分分级及恶性心律失常的发生具有一定的相关性。同样,本研究对219例脑外伤患者的心电图进行比较,发现Tp-e和Tp-e/QT在外伤第1天和第3天均高于健康对照组,且第3天上述指标与颅脑外伤神经系统GCS评分分级具有一定相关性,在一定范围内,GCS评分越低、危重分级越高者Tp-ec和Tp-e/QT明显高于GCS评分高、危重程度分级相对轻者,进一步研究发现Tp-e和Tp-e/QT越大,患者住院期间发生不良事件风险越高,一定程度上说明其与患者预后有关,在一定条件下可作为脑外伤患者短期预后评估简单、无创的心电指标。

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