心房顫動體表心電圖主頻特點分析

王喜亮　何斌　沈才杰

[摘要] 目的 通過體表心電圖頻譜分析，探討主頻與心房顫動的關系。方法 隨機選取60例心房顫動患者，包括32例陣發性心房顫動（paroxysmal atrial fibrillation，PAF）及28例持續性心房顫動（persistent atrial fibrillation，PeAF），獲取體表心電圖（surface electrocardiograms，sECG）胸導聯心電信號，以V4、V5、V6代表左心房，V1、V2代表右心房，經快速傅立葉變換獲取主頻值（dominant frequency，DF），分析和比較不同心房頻譜在不同類型心房顫動中的特點。結果DF與左心房內徑（left atrium diameter，LAD）呈正相關（r=0.67，P<0.01）， 且LAD側值PeAF組高于PAF（P<0.05）。各組內V1與V2及V4、V5、V6導聯DF差異均無統計學意義（P>0.05）[sj1]。PAF組V4-6平均DF值（PAFDFV4-6）明顯大于PAF組V1-2平均DF值（PAFDFV1-2）（P<0.01），PeAF組V1-2平均DF值（PeAFDFv1-2）與PeAF組V4-6平均DF值（PeAFDFv4-6）比較差異無統計學意義（P>0.05），PeAFDFv4-6明顯大于PAFDFv4-6（P<0.05），PeAFDFv1-2明顯大于PAFDFv1-2（P<0.05）。結論 體表心電圖主頻分析心房顫動電活動具有相對簡易及無創性優勢。對于多數陣發性心房顫動，左心房驅動起主導作用，對于持續性心房顫動，其基質分布可能更為廣泛，對于導管消融術前評估具有一定參考意義。

【關鍵詞】心房顫動；體表心電圖；主頻

[Abstract] ObjectiveTo evaluate the relationship between dominant frequency （DF） and characteristicsof atrial fibrillation （AF） with surface electrocardiograms （sECG） by spectral analysis. Methods60 AF patients consisted of 32 paroxysmal atrial fibrillation （PAF） and 28 persistent atrial fibrillation （PeAF） were enrolled. Electrocardiosignals were acquired from precordial leads ofsECG（lead V4，V5，V6and V1，V2 represented left and right atrium respectively）andtheirdominant frequency （DF） was obtained with Fast Fourier Transform analysis. Frequency spectrum characteristics in different atriums and different type of AF was analyzed. Resultsleft atrium diameter（LAD） correlated positively with DF （r=0.67，P<0.01）and larger LAD was observed in patients of PeAFcompared with PAF（P<0.05）.There was no significant difference of DF betweenV1，V2 andV4，V5，V6in each group（P>0.05）.Mean DF in PAF patients （PAFDFV4-6）were higher than that in lead V1-2 （PAFDFV1-2）（P<0.05）.Mean DFv1-2（PeAFDFv1-2） andDFv4-6（PeAFDFv4-6） showed no significant differencebetween two groups（P<0.05）.Both PeAFDFV4-6and PeAFDFV1-2 were significantly higher than that in PAF group（P>0.05）. ConclusionSpectral analysis of atrial fibrillation activity with sECG was atraumatic andmore convenient than electrophysiology study. T

[Key words]Atrial fibrillation； Surface electrocardiograms； Dominant frequency

多項動物及臨床研究證實以心房纖維化為特征的電解剖重構是心房顫動進展重要的病理生理基礎[1，2]，心內電生理及導管消融術療效評估提示主頻（dominant frequency，DF）是心房顫動驅動和維持的重要基質[1]，DF可作為評估心房顫動纖維化的重要臨床電生理指標之一。近來有研究通過記錄分析體表心電圖（surface electrocardiograms，sECG）的DF，發現與心內電生理所記錄的DF明顯相關[3][4]，提示sECG對心房顫動電生理機制的評估具有一定的參考價值。基于上述理論及研究結果，本研究入選60例心房顫動患者，通過sECG導聯胸前導聯DF分析，探討其與不同類型心房顫動間的關系。

1資料和方法

1.1.一般資料：選擇寧波市江北區慈城鎮中心衛生院2013年7月至2015年12月門診就診的心房顫動患者60例，包括陣發性心房顫動（parpxysmalatrialfibrillation，PAF）患者32例（持續時間7d內且能自行終止），男17例，女15例，年齡43～72歲，平均（52.25±9.52）歲，其中高血壓11例，糖尿病4例，腦卒中2例，冠心病1例。持續性心房顫動（persistentatrialfibrillation，PeAF）28例（持續時間7d內不能自行終止，或須經直流電復律或藥物復律才能終止），男16例，女12例，年齡44～75（50.98±11.29）歲，其中高血壓10例，糖尿病2例，腦卒中1例，肺源性心臟病1例，合并陣發性室上性心動過速1例。排除標準：心臟明顯移位、胸廓畸形、嚴重肺部疾患患者。

1.2.方法：采用心臟多普勒（美國GE公司）獲取超聲左心房內徑（leftatriumdiameter，LAD），CARDIO VIEW-sECG工作站（北京谷山豐生物醫學技術有限公司，型號CV200），利用加裝頻譜模塊自動采集系統，獲取心房顫動患者靜息狀態下心電信號，采樣頻率512Hz，采樣時間15s。將獲得的心電信號平滑處理后的心電信號，去除QRS-T復合波，并將后續心房顫動波信號前移至移去QRS-T復合波處，組成連續的心房顫動波信號，進行1024點加窗（Hanning窗）快速傅立葉變換，獲得功率譜，因其符合人類生理及興趣的頻譜值通常在4～25Hz，故通帶濾過頻率設定3～50Hz，記錄V1、V2及V4、V5 、V6導聯DF值[4， 5]，分別計算記錄PAFDFV1、PAFDFV2、PAFDFV1-2、PAFDFV4、PAFDFV5、PAFDFV6、PAFDFV4-6、PeAFDFV1、PAFDFV2、PeAFDFV1-2、PeAFDFV4、PeAFDFV5、PeAFDFV6、PeAFDFV4-6，所有患者測定兩次數據后進行離線分析，其中DFV1-2及DF4-6代表各導聯DF均值，兩者差值為階差（見圖1）。如同一心房各導聯DF差異無統計學意義（P>0.05），以各導聯均值作為參考值計算。

1.3.統計學處理：應用SPSS16.0版統計軟件進行統計分析，計量資料以（±S）表示，組間比較應用非配對t檢驗，多組比較采用方差分析，計數資料用Person2檢驗或連續性校正2檢驗或fisher精確檢驗。LAD與DF相關性采用線性回歸分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

DF與LAD呈明顯正相關（r=0.67，P<0.01），且PeAF組LAD高于PAF患者（P<0.05），余臨床基線水平比較無統計學意義（P>0.05），見表1。各組內左胸各導聯DF與DFV4-6及右胸各導聯DF與DFV1-2比較差異均無統計學意義 （P>0.05）。[sj2]PAFDFV4-6明顯大于PAFDFV1-2（P<0.01），PeAFDFv1-2與PeAFDFv4-6差異無統計學意義（P>0.05），PeAFDFv4-6明顯大于PAFDFv4-6（P<0.05），PeAFDFv1-2明顯大于平均PAFDFv1-2（P<0.05），PAF組PAFDFV4-6至DFV1-2階差明顯高于PeAF組（P<0.05），見表2。

3討論

已有動物和臨床研究證實，心房顫動并非完全隨機無規律可循，復雜的心房顫動電信號通過相應信號預處理后可辨認，DF代表的是激動的周期成份，因其作為靶點消融有效性逐步被接受，為目前心房顫動領域的研究熱點[1-3]。

臨床中通過簡易的無創sECG獲取心房顫動波進行頻譜分析以反映心房顫動的電生理機制是否具有可行性，目前國內外研究資料較少且存在一定爭議。Husser等[5]發現心房顫動周長與右心房游離壁sECG顯著相關（r=0.97），起源于右心房前側及游離壁的心房顫動，V1導聯可表現出最高的DF，但有學者[6]經體sECG導聯和心內電圖的頻譜結合分析后發現，不同的心房部位和V1導聯的DF不一致，該導聯也不能很好評估肺靜脈或左心房的心房顫動電活動。美國學者Dibs等[3]對PeAF患者進行心內DF與胸前導聯DF相關性分析后發現，左心房與V4或V6導聯，右心房與V2導聯的相關性非常明顯。上述研究結果的爭議除與不同人群有關外，分析方法及設備的不同可能產生完全不一的結果。LAD大小是臨床中較為簡易可獲取的以評價心房纖維化的重要指標之一[1，2]，本研究發現LAD與sECG獲取的DF呈明顯正相關，提示Dibs等學者嘗試從sECG獲取DF用以間接闡述心房顫動進展的電生理機制具有可行性。

基于上述研究，本研究參考張敬、Husser及Dibs等學者方法，分析不同類型心房顫動左、右胸導聯DF后發現，各個導聯在DF值上存在均質性，大大縮短了數據采集和分析時間。在動物模型中發現，左心房后壁區域存在大量有規律的快速的區域性電活動，其外部少量區域存在較大的傳導差異[7]，臨床研究進一步證實PAF存在左心房至右心房的DF階差，而PeAF這種階差效應消失[8]，且這種階差可以通過分析eECG獲取的V1及冠狀竇內DF預測導管消融成功率。本研究經比較不同類型心房顫動在不同左、右心房上DF值，分析PAFDFV4-6與PAFDFV1-2及PeAFDFV6與PeAFDFV2的關系，其結果符合諸多心內電生理研究結果[7，8]，即對于多數PAF而言，左心房驅動起主導作用，從PeAF組LAD較大、DF較高提示PeAF的維持基質較為彌散[7，8]，從sECG角度很好的重現了上述研究結論，對術前心房顫動消融策略選擇具有一定的輔助作用。本研究同時發現，PAF在sECG上也存在左、右心房主頻階差而PeAF則消失，這與Dibs等[3]研究結果不一致，其原因考慮與該研究樣本量較小（僅9例）有關，這種階差對臨床電生理醫生也具有一定的參考價值[7，8]。

本研究也有一定不足之處。首先，樣本量不大，日后需要擴大樣本量進一步分析；其次僅根據體表心電圖V1-2及V4-6導聯來替代分析心房電信號，對于部分患者可能其他部位導聯更具有代表性，如能結合心內電生理檢查，可更有說服力。

圖1 一例陣發性心房顫動患者頻譜。A、B及C、D分別代表對于該患者V2與V6兩次測定的主頻值。

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