腦動脈狹窄患者心率變異性的變化

徐喬喬，趙秀秀，謝新欣，周 霞，孫中武

腦動脈狹窄(cerebral artery stenosis ,CAS)與腦梗死(cerebral infarction,CI)有著密切關系。機體的內臟活動、日節律、情緒變化以及各種反射等均受到大腦自主神經的調節。CAS會使中樞神經系統出現急慢性缺血，導致自主神經功能紊亂，造成突發心血管事件，甚至出現腦心綜合征，且與卒中嚴重程度相關[1-2]。心率變異性(heart rate variability，HRV)是一項較為準確測量自主神經系統對心率調控的方法，為反映心血管系統自主神經功能的無創性指標[3]，對了解心臟病變、判斷患者預后有重要價值。目前研究急性CI對HRV變化的影響結果尚有分歧，Akιl et al[4]研究結果顯示前、后循環腦梗死 HRV 并無差異，而李紅艷 等[5]研究認為后循環梗死對HRV影響較大，但上述研究均未涉及腦部動脈狹窄情況。該研究旨在進一步探討CAS患者以及不同部位和不同數量CAS導致的中樞神經系統急、慢性缺血對HRV的影響，為進一步早期干預和治療CAS及其導致的HRV下降提供依據。

1 材料與方法

1.1病例資料選取2016年8月～2017年9月就診于安徽醫科大學第一附屬醫院行頭顱CTA檢查診斷為CAS的175例患者作為觀察組，男96例，女79例；年齡37～80(61.01±11.26)歲。其中CAS伴CI組116例，男68例，女48例，平均年齡(62.37±11.26)；CAS無CI組59例，男28例，女31例，平均年齡(60.66±9.24)歲。另選取無CAS以及無CI的60例頭暈患者作為對照組(NC組)，其中男37例，女23例；年齡38～80(58.82±13.42)歲。本研究經醫院倫理委員會批準，所有入組患者簽知情同意書。

納入標準：所有入選患者滿足行頭顱+頸部CTA檢查的條件并行CTA檢查，選擇CAS患者均為主要動脈的中重度狹窄(動脈狹窄≥ 50%以上)。CI者均為發病1周內就診于我院，并行頭顱MRI3.0明確診斷為急性CI的住院患者，非腦梗死組為我院頭顱MRI3.0證實無急性腦梗死，且無CI臨床癥狀的患者。NC組為因頭昏、頭暈等癥狀就診的門診和住院患者。

排除標準：排除明確診斷為冠心病、嚴重心律失常、房顫、糖尿病、心力衰竭、肝腎功能不全、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)等；檢測前禁止服用影響自主神經功能的藥物，如激素、β受體阻滯劑等。

1.2研究方法

1.2.1頭頸部CTA檢查 使用美國寶石256層螺旋CT機行頭頸部CTA檢查。采用雙筒高壓注射器經肘前靜脈注入非離子型碘對比劑，掃描從主動脈弓下緣至顱頂，從足側向頭側掃描，觀察動脈血管情況。前循環動脈：頸內動脈、大腦前動脈A1段及大腦中動脈M1段。后循環動脈：椎動脈、基底動脈以及大腦后動脈P1段。當管徑縮小≥50%診斷為動脈狹窄，如果一支動脈有多處狹窄，則以動脈的最狹窄處作為評價標準[6]。

1.2.2心率變異性的檢測 所有受試者在上午10：00行CB-2302-A 24 h動態心電圖檢查，因神經功能缺損重而無法在心電圖科安裝記錄器者，可行床旁安裝。連續記錄24 h的數據，于第2天早晨10 ∶00撤除記錄器。從操作到分析均有我院心電圖室醫師完成。檢測前患者晚上要有8 h充足睡眠，避免劇烈運動和情緒波動等；檢查前停用影響交感和副交感神經藥物，如β受體阻滯劑和阿托品等。

HRV各個測量值：① HRV時域參數：自主神經總體活性指標包括:NN間期標準差(time-domain parameters standard deviation of normal to normal interbeat intervals,SDNN)、NN間期平均值的標準(root mean square of square sum of adjacent NN interval differences ,SDANN)；迷走神經活性指標包括：相鄰NN間期差值均方的平方(square root of the mean squared successive differences between normal-to-normal RR intervals ,RMSSD)、相鄰NN間期相差>50 ms的個數占總心搏次數的百分比 (percentage of adjacent normal-to-normal intervals that differed more than 50 ms,pNN50%)。② HRV頻域參數包括高頻功率(high-frequency power,HF)，反映迷走神經活性；總功率(total power,TP)和低頻功率(low power,LF)反映交感神經活性，低頻功率/高頻功率 (sympathetic vagal balance index,LF/HF) 指標反映交感神經和迷走神經之間平衡狀態。

2 結果

2.1CAS組與NC組HRV指標比較CAS組與NC組在年齡、性別等指標上差異無統計學意義(P>0.05)，組間具有可比性。CAS組HRV指標SDNN、SDANN、RMSSD、pNN50%、HF顯著低于NC組，LF/HF指標升高，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 CAS組與NC組HRV指標比較

HCY：同型半胱氨酸

2.2CAS組與NC組HRV的多元Logistic回歸分析通過單因素分析后，把P<0.05的變量納入多因素Logistic回歸分析。在調整性別、高血壓、高尿酸血癥等混雜因素后，兩組HRV指標在SDNN、SDANN、RMSSD、pNN50%、HF、LF/HF差異有統計學意義(P<0.05)，自變量為年齡、性別、高血壓病、高脂血癥、高尿酸血癥、高HCY血癥，見表2。

表2 CAS組與NC組HRV的多元Logistic回歸分析

2.3CAS各亞組間HRV的比較

2.3.1CAS的CI組、CAS無CI組與對照組HRV指標對比 CAS伴CI組HRV指標分別與CAS無CI組、NC組比較，除LF/HF指標升高外，其余各HRV指標均顯著下降，差異有統計學意義(P<0.05)，CAS無CI組與NC組比較，LF/HF指標升高，其余各指標下降，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 伴CAS的CI組、CAS無CI組與對照組HRV指標對比

2.3.2前循環CAS與后循環CAS患者HRV各指標比較 后循環CAS組與前循環CAS組對比，在SDNN、SDANN、TP明顯降低，LF/HF指標增高，差異有統計學意義(P<0.05)，見表4。

表4 前循環CAS與后循環CAS患者HRV各指標比較

2.3.3≥3支CAS組與<3支CAS組各指標比較 除HF外，≥3支CAS組HRV各項指標均低于<3支CAS組，LF/HF指標高于<3支CAS組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表5。

表5 ≥3支CAS組與<3支CAS組各指標比較

3 討論

HRV是一種可以反映自主神經活性，并能定量計算出心臟交感神經與迷走神經張力，反映兩者之間有無平衡紊亂的重要方法，是反映機體整體自主神經系統活動的一項無創性指標，對預測心肌損傷以及惡性心律失常具有重要價值。HRV指標中SDNN反映自主神經的整體活性，RMSSD、pNN50%、HF等指標反映迷走神經的活性，下降代表其活性降低，交感神經占優勢，降低了室顫閾，屬不利因素；反之，其指標升高代表副交感神經張力增高，提高了室顫閾，為保護性因素。LF/HF能直接反映交感神經和迷走神經之間有無平衡紊亂，指標升高代表交感神經占優勢，為不利性因素，增加心臟惡性事件的發生概率。

腦中樞神經系統中存在影響自主神經的重要核團，既往國內外大量研究[7]證實急性缺血性卒中可導致自主神經功能紊亂，腦心綜合征(brain heart syndrome,BHS)的發生與自主神經功能紊亂有關[8-9]。BHS是影響卒中預后的重要因素，預后不良、死亡率明顯高于非BHS[10]。本研究顯示，近年來國內外研究不同部位的急性CI對自主神經影響，但很少涉及CAS所致慢性腦灌注不良導致的自主神經功能紊亂。急性CI的患者往往合并有不同程度的腦血管狹窄，兩者合并發生時往往會加重不同梗死部位對自主神經的影響。本研究主要分析研究CAS引起的慢性缺血對自主神經的影響，同時對比分析急性CI合并CAS對自主神經的影響，并對前后循環CAS、多支血管CAS對自主神經系統的影響進行了探討。

本研究顯示CAS組SDNN、SDANN代表自主神經整體活性的指標較對照組明顯下降，如RMSSD、pNN50%、HF數值下降，LF/HF指標升高，表示迷走神經活性降低，交感神經興奮性增高，此說明CAS會對自主神經造成損傷，導致自主神經功能紊亂，提高了惡性心律失常的發生率。同時CAS伴CI組、CAS無CI組與對照組兩兩比較時，反映自主神經整體活性的SDNN以及代表迷走神經活性的指標RMSSD、pNN50%、HF數值均下降，這進一步說明無論有無CI，CAS都對自主神經造成損傷，伴有CI的CAS的HRV指標降低更為明顯，自主神經損失更為嚴重，此與BHS的發病機制相符合，影響患者預后。CAS伴急性CI的HRV下降最為明顯，可能是由于其急性CI造成的應激狀態以及梗死直接累及到影響自主神經功能的重要核團，導致其自主神經系統功能出現紊亂有關。有研究[11]顯示在血管狹窄超過50%的情況下，血流速度增快并不能代償血流量的降低，控制和調節自主神經系統的重要核團依然供血不足，這可能是無CI的CAS導致HRV降低的原因之一。

本研究在比較后循環CAS與前循環CAS時發現，后循環CAS較前循環CAS在SDNN、SDANN、TP指標明顯下降，LH/HF數值升高，表示迷走神經活性降低，交感神經活性增強，交感神經與迷走神經平衡紊亂，說明后循環CAS更易導致自主神經功能紊亂。后循環動脈(椎基底動脈、大腦后動脈)供應大腦半球的后半部、間腦、腦干、小腦等重要區域，下丘腦是調節自主神經的最高級中樞，控制心血管活動的中樞位于延髓，腦干的網狀纖維束是連接兩者的重要途徑，后循環動脈狹窄導致延髓、下丘腦以及其他核團急慢性缺血，故對自主神經影響較大。現多項研究[5]已證實后循環急性缺血造成的梗死HRV指標明顯下降，但Meglic et al[12]研究發現，延髓梗死會造成自主神經功能紊亂，而腦橋、中腦等非延髓梗死的部位不會造成自主神經功能紊亂，提示后循環梗死自主神經功能變化與梗死部位密切相關。本研究從動脈狹窄的角度分析，即使無缺血性梗死，當供應腦干的后循環動脈中重度狹窄時，其功能也會受影響，導致自主神經功能紊亂。由于技術的限制，本研究未對供應后循環各個部位(延髓、腦橋、中腦等)的動脈進行分類分析，有待于進一步深入探討。

本研究顯示，單一的主要腦動脈嚴重狹窄其HRV指標無顯著變化，當同時伴有其他主要CAS時，其HRV顯著變化。對此，本研究把CAS組分為<3支組和≥3支組，結果顯示，除HF外，兩組HRV指標比較，差異均有統計學意義，SDNN、SDANN、RMSSD、pNN50%明顯降低，LF/HF數值升高，說明≥3支CAS組自主神經損失更為嚴重，交感神經興奮性增強，迷走神經活性降低，自主神經功能紊亂。多支CAS更易導致HRV下降，進展性卒中的風險更為嚴重，這可能與多支CAS或閉塞時，起到代償作用的側支循環難以建立有關。側支循環在一定程度上可以維持狹窄或閉塞動脈遠端的血流灌注，其中Willis環為主要的側支循環，起著至關重要的代償作用，維持血流的功能需要量，并且有利于腦梗死患者神經功能的恢復，預后更好[13]。

目前尚缺乏對CAS引起的急慢性缺血從而導致自主神經功能紊亂的防治指南，包括急性缺血造成的CI并發BHS的預防。有動物實驗研究[9,14]顯示，利用α和β受體阻滯劑可以保護心肌，減少肌酶的升高和惡性心律失常的發生，改善預后。機制可能是β受體阻滯劑可以抑制交感神經的興奮，平衡交感神經與迷走神經的功能失調，減輕心肌損傷，防止惡性心血管事件的發生，改善預后。但也有研究[15]顯示無論是否使用β受體阻滯劑都無法阻止BHS的發生，且β受體阻滯劑可以導致支氣管痙攣，迷走神經興奮，痰液增多粘稠，可能會加重卒中后肺部感染的風險。α受體阻滯劑對動脈狹窄的血管有一定的擴張作用，可以緩解CAS導致的自主神經紊亂，但這些治療措施與預后的關系有待于臨床進一步觀察研究。