T波電交替研究的新進展

李丹 彭華云 張萍

T波電交替(T wave alternation,TWA)是一種心臟電生理的異常表現，是指在竇性心律整齊的情況下，體表心電圖上同一導聯T波形態、振幅、極性出現逐搏交替變化。TWA在心電圖上分為兩種類型：一是單向性，T波振幅交替變化；另一種是雙向性，即T波在等電位線上下震蕩。TWA提示心肌電活動的不穩定性和快速性室性心律失常的易患性，與冠心病、心肌梗死、擴張型心肌病、長QT間期綜合征等疾病密切相關[1-2]。目前TWA已成為臨床醫師識別惡性心律失常及猝死高危患者的一個重要而且非常直觀的指征。

1 T波電交替的研究歷史

1909年Herring首先在動物實驗中發現電交替現象。1948年，Kalter和Schwartzhl總結分析了6059份心電圖,其中只有5份心電圖能觀察到顯性T波電交替, 其發生率極低，并首次提出TWA與惡性心律失常和猝死的相關性[3]。TWA檢測技術應用于臨床已有10余年。

1988年，Smith等[4]進行的27次重復動物實驗表明，TWA是實驗性心肌缺血動物發生室速、室顫的標志。隨后對19例病例的研究顯示，TWA與心臟電生理檢查誘發的室性心動過速具有明顯的一致性，表明TWA在評定惡性心律失常及心臟性猝死危險性方面具有與有創性電生理檢查同等的預測價值。2002年Verrier等[5]提出移動平均修正(modified moving average,MMA)算法，使用該法能得出具有臨床意義的TWA值，并且測試過程中不需要心率穩定或升高到一個目標值，這為進一步研究TWA的臨床價值開辟了更為廣闊的前景。

2 T波電交替的診斷標準

TWA診斷標準至今尚未統一。目前，較為通用的TWA陽性診斷標準是運動負荷試驗中，心率<110 次/min時,T波交替振幅達到1.9 μV且持續1 min以上,交替率約3%[6]。芬蘭坦佩雷大學在2008年進行的運動試驗中提出, 心率達到105 次/min，T波交替振幅>1.9 μV，則為陽性；未達到以上標準，則為陰性[7]。 GE公司2007年推出的TWA內科醫生推薦指南中提到TWA量級反映了連續的心電不穩定性,TWA量級越大,表示風險越高。如果通過MMA算法分析測定的TWA≥46 μV,則說明患者出現心臟性猝死的風險顯著升高[8]。所以從本質上來說，TWA檢測既是定量評估，也是一種定性檢測。

3 T波電交替的機制

3.1 T波電交替的細胞電生理機制

體表心電圖上TWA表現為心肌細胞水平上動作電位時程(action potential duration,APD)的逐搏交替。目前比較認可的兩大學說是APD整復學說和鈣循環學說。

3.1.1 動作電位時程的整復學說

TWA的動態不穩定的變化可以引起心肌細胞膜電壓的改變，這與APD和前一次心搏的舒張間期有關。在心率不變的情況下, 如果一次心搏表現為APD延長, 其后必然跟隨一個較短的舒張間期。根據整復理論推算, 隨后APD又會縮短, 從而引起舒張間期的延長，表現為長-短-長APD循環。APD斜率>1時，心肌細胞復極交替發生，復極不協調就形成了心電圖上的TWA現象。有研究發現，聯合應用索他洛爾和普魯卡因胺使APD斜率變得更為平滑，對降低心肌細胞間折返具有明顯的協同作用, 從而有效控制房顫發生的心室率[9-10]。

3.1.2 鈣離子循環

細胞內鈣離子循環是心肌細胞交替復極的重要基礎。Shimizu等[11]的實驗表明，TWA的維持依賴于細胞內的Ca2+濃度，細胞內Ca2+濃度下降后TWA可被抑制。因此，在正常條件下，存在于內質網上的RyR受體釋放的Ca2+與SERCA2a的再攝取達成一種動態的平衡。當心肌的這種平衡能力受損時，例如心率增快時, 舒張期相對縮短, 鈣離子循環過程受到影響，不能充分、有效地完成自身循環，使得心肌電活動受到影響，使復極過程不能協調進行就可能發生TWA[12]。

3.2 其他生理因素

已有研究顯示[13]，多種生理因素如心率增快、冠狀動脈閉塞、再灌注和交感神經刺激可以增加TWA發生的可能性和快速性室性心律失常的易患性。相反，迷走神經刺激、β-腎上腺素受體阻滯、交感神經退化和脊髓刺激可減少快速性室性心律失常的易患性并可顯著降低TWA的振幅。已有研究證明在麻醉犬心肌缺血期間，可通過刺激左側星狀神經節誘導TWA振幅的增加，并可通過手術切斷兩個神經節而得以改善。在清醒的動物中，引發類似憤怒的狀態會顯著增加TWA振幅，并且這種作用可以通過靜脈內注射β-腎上腺素而減輕[14-15]。

4 T波電交替的臨床應用

TWA用于預測惡性心律失常及心臟性猝死已在臨床得到普遍應用，但其在動態心電圖、兒童心律失常、植入型心臟復律除顫器(implantable cardioverter-defibrilator，ICD)的治療指征等方面的評估價值還沒有被廣泛認知。

4.1 動態心電圖的評估

TWA檢測最先運用于運動平板試驗，后有研究表明[16]約有15%的人在夜間發生心臟性猝死的風險性更高并同時伴隨著夜間呼吸紊亂，尤其是心臟衰竭的晚期患者和特殊的離子通道性疾病患者。所以，動態心電圖常作為監測患者夜間呼吸、心率水平的檢測手段。Stein等[17]開展的依普利酮在治療急性心肌梗死后心力衰竭患者的功效和存活率(EPHESUS)的研究中，證實了動態心電圖檢查TWA臨界值為46 μV的獨立預測猝死風險的價值，還用Cox回歸分析法確定了這一檢測結果可有效區分左心功能不全的心力衰竭患者發生猝死和存活的可能。Sakaki等[18]有關以MMA算法為基礎的動態心電圖的首篇前瞻性全隊列研究表明，TWA是預測患者發生心臟性猝死風險的有效指標。

4.2 兒童心律失常

近幾年來，兒童室性心律失常引起心臟性猝死的病例逐漸受到重視。而有關TWA與兒童心律失常相關性的研究和文獻還相對較少。李筠等[19]探討了TWA在預測法洛四聯癥(TOF)術后室性心律失常的價值，研究結果顯示TOF術后患兒發生持續TWA的發生率明顯高于正常對照兒童，并且出現持續TWA的患兒在運動過程中室性心律失常的發生率明顯高于無持續TWA患兒。張海燕等[20]探討了兒童室性早搏與TWA的關系，結果顯示運動試驗陰性組出現持續TWA的發生率明顯高于正常對照組；運動試驗陽性組出現持續TWA的發生率又明顯高于運動試驗陰性組。因此TWA與兒童心律失常的發生存在著密切聯系，但具體機制還有待研究。

4.3 植入型心臟復律除顫器的治療指征

ICD常用于惡性心律失常患者的治療。當前，ICD治療的適應證是左心室射血分數<35%，但這一指標具有爭議。已有研究顯示，7599例有癥狀的心衰患者中，大約有44%的患者左心室射血分數<35%，據此推測，美國大約有520萬心衰病例，其中至少有200萬患者具有ICD治療指征。但是實際上每年美國只有約10萬人得到ICD治療，這表明醫生或者患者可能對接受ICD治療方面都有猶豫。TWA檢測作為評估心臟性猝死風險的準確的無創手段可能有助于確定哪些患者最有可能從ICD治療中獲益。另外，在一項多中心前瞻性試驗中[21]，入選者都進行了電生理檢查和TWA檢測，任何一項測試陽性者均植入ICD，隨訪1年結束時，TWA的陽性預測值和陰性預測值與電生理檢查具有可比性。所以該試驗證實TWA檢測與電生理檢查一樣具有篩選ICD植入者的功能，是預測心律失常的獨立因子。

5 結論

TWA應用于臨床已經有十余年，臨床醫師已經充分認識到TWA在識別惡性心律失常及猝死高危患者方面的重要作用。但TWA檢測的陽性標準至今還沒有統一，并且TWA的研究更多集中在心臟性猝死風險的分層方面，而在動態心電圖的評估、兒童心律失常和ICD的治療指征方面仍待進一步更深入的研究。相信隨著檢測技術的不斷進步，TWA檢測能更好地服務于臨床。