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【专题笔谈:房颤的机制与诊断难点】无症状性房颤心电图筛查与诊断的研究进展

 实用心电学杂志 2022-01-11

循心电踪迹,探心脏奥秘!

作       者:蔡天金,郭哲涵,赖仁奎,黄晶一,马柳玲,黄文祥,李晋新

作者单位:广州中医药大学第二附属医院

基金项目:国家自然科学基金资助项目(81460053)



摘 要





房颤是一种常见病,随着心血管危险因素的增加和人口老龄化进程,房颤在世界范围内的发病率正在上升。房颤患者发生缺血性卒中、心力衰竭、死亡和认知能力下降的风险增加;约1/3的房颤因无症状或隐匿而未能被及时发现和治疗。口服抗凝剂治疗可降低房颤患者发生缺血性卒中的风险和死亡率,因此,尽早筛查出无症状性房颤并早期确诊,对正规使用口服抗凝剂和预防缺血性卒中至关重要。目前,房颤的早期识别和治疗指南较少。本文综述了房颤心电检测、筛查和诊断方法方面的最新研究进展。



关键词

房颤;心电图;筛查;卒中;长时程心电图;无症状性房颤 

引用格式:蔡天金,郭哲涵,赖仁奎,等. 无症状性房颤心电图筛查与诊断的研究进展[J].实用心电学杂志,2021,30(6):398-403.

      房颤是一种常见的心律失常,成年人群的总患病率为3.2%。一项针对欧洲患者的研究表明,随着人口的老龄化进程,房颤患者的占比预计将从2010年的2.3%增大到2050年的3.5%~4.3%。房颤患者发病率和死亡风险增加的主要原因是心力衰竭和缺血性卒中,高达5%的房颤患者以卒中为首发临床表现,房颤与认知能力下降之间也存在关联。然而,有1/3的房颤是没有明显症状的,无症状性房颤如不能及时发现、诊断和治疗,可能暴露在持续进展的风险中。口服抗凝药可降低缺血性卒中、系统性栓塞和主要不良心血管事件风险。房颤及其并发症造成的医疗成本难以估算,因为这一成本还包括卒中幸存者的长期护理和医疗费用。《2020 ESC/EACTS心房颤动诊断与管理指南》强调了房颤筛查的重要性,专门推荐了一些方法对无症状性房颤进行筛查,主要目标是,通过在检测到房颤的病例中开始口服抗凝药治疗,来降低被筛查人群缺血性卒中风险、尽早预防血栓栓塞事件、保护心功能、减少认知能力下降、降低不良心血管事件风险,从而进一步降低死亡率,并有可能消除未发现的结构性心脏病和未经治疗的心血管风险因素,如高血压、肥胖、饮酒和睡眠呼吸暂停等。

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房颤筛查的目标人群

      房颤筛查中使用的两种临床策略是系统性筛查和机会性筛查。机会性筛查是指医务人员对就诊患者进行脉搏触诊及心律听诊,如果脉搏不规则,则进一步行心电图检查确认;系统性筛查即邀请所有目标人群通过心电图进行筛查。关于房颤的一级预防,欧洲心脏病学会(ESC)现行的房颤指南建议>65岁患者通过脉搏或心电图进行机会性筛查(Ⅰ,B),并考虑对>75岁或高危患者进行系统性筛查(Ⅱa,B),定期检查植入的心脏装置,检测提示房颤的心房高频率事件(AHRE)。在欧洲心律协会(EHRA)的一份共识文件中,应用了ESC提出的一级预防筛查建议,并得到了亚太心律协会(APHRS)和拉丁美洲心律协会(SOLAECE)的认可。澳大利亚国家心脏基金会、澳大利亚和新西兰心脏学会2018年发布了房颤指南,其中包括对>65岁的老年人进行机会性筛查的建议以及通过心脏起搏器或除颤器的程控询问进行筛查。目前,美国心脏协会(AHA)还未发布关于房颤筛查的具体建议,因为美国尚未开展任何国家级房颤筛查项目。关于房颤筛查可否减少卒中的发生风险,目前还缺乏相关的随机对照研究;关于短时程无症状性房颤发作可否预测卒中风险,也缺乏临床数据支持,因此,美国预防服务工作组和英国国家筛查委员会不建议开展房颤筛查。

      关于系统性筛查,瑞典的一项STROKESTOP研究中,75岁以上患者的房颤筛查接受率为53.8%,房颤检出率为3.0%。年龄越大,系统性筛查的检出率越高,可能与老年人的房颤发病率较高有关。因系统性筛查采用的具体方法不同,结果有很大差异,敏感性为86%~100%,特异性为75%~98%。房颤筛查可否降低卒中或死亡等严重后果的发生率,目前尚未被充分证实。

      系统性筛查存在成本较高、需要大量心内科专科医师等缺点,而机会性筛查性价比高,但耗时长,不适合大规模进行。目前2016 ESC指南推荐对>65岁的患者进行机会性筛查(Ⅰ,B),对>75岁或存在卒中高风险的患者可考虑进行系统性筛查(Ⅱb,B)。

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房颤筛查的方法

      筛查无症状性房颤的方法有很多,传统筛查方式包括手动脉搏触诊和12导联心电图。以脉搏不规则为阳性标准,脉搏触诊对房颤诊断的敏感性为91%,特异性为74%。12导联心电图是诊断房颤的金标准,行12导联心电图前进行脉搏触诊具有更高的成本效益比。EHRA共识文件和ESC指南建议,对>65岁的患者先采用脉搏触诊,再进行12导联心电图筛查。

      新的检测方式可借助各种手持、可穿戴或植入式设备,以检测受检者的心律及心率。智能手表(腕带)使用光容积描记术监测心律失常,最近的迭代产品已经能整合单导联心电图。非侵入式示波仪(如血压监测仪)能够检测不规则脉搏。手持心电设备(包括智能手机中集成的应用程序)的用户可通过将双手的手指贴靠在设备上生成单导联心电图来检测房颤。手持式或可穿戴式单导联心电图描记通常仍需使用传统的12导联心电图,以确保房颤的正确诊断。长程记录心电图的方法(如动态心电图检测仪、贴片和植入式心脏检测仪)尽管价格较贵,但检测房颤的敏感性更高。对临床医生、检测设备提供方和患者(也可能是消费者)而言,他们出于各自的诉求,都有自认为“最佳”的房颤检测设备,但从本质上说,最适合的才是最好的,房颤检测设备的选择最终还要综合考虑房颤和卒中的潜在风险、便利性和成本等因素。

2.1  单导联手持式心电图仪

      使用能够描记单导联心电图波形的手持设备筛查房颤,是近年来许多患者采用的方法,手持设备可进行一次性或间歇性筛查。鉴于大多数研究表明该设备诊断的敏感性和特异性远高于90%,因此无须进行确认性心电图记录。在Engdahl等进行的瑞典逐步筛查研究中,2周的间歇性单导联心电图记录使得新发房颤的检出率提高到7.4%(95%CI 5.2~10.4)。SEARCH-AF研究和STROKESTOP研究进行了成本效益分析,尽管都表明房颤筛查的成本效益是较高的,但这两项研究都基于相当高比例的筛查阳性患者接受并坚持口服抗凝药治疗。大型随机对照试验REHEARSE-AF使用AliveCor Kardia监视器(可连接到支持WiFi的iPod上),纳入1 001例≥65岁、既往无房颤、CHA2DS2-VASc评分≥2分的患者,将他们分为随机筛查组和未进行随机筛查的常规护理组,随机筛查组利用AliveCor Kardia获取心电图(iECGs),12个月内每周在家中接受两次单导联心电图检查,总共记录60 440次心电图;研究结果发现在随机筛查组的500例患者中有19例(3.8%)被诊断为房颤,而在常规护理组的501例患者中有5例(1.0%)被诊断为房颤(P=0.007)。Halcox等的研究结果表明>65岁、卒中风险增加的患者利用每周两次的单导联心电图检测诊断房颤的概率较常规护理组更高,但随机筛查组和常规护理组的缺血性卒中或短暂性脑缺血发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

      尽管手持设备和贴片式设备都可提高房颤检出率,但两种设备的使用方法不同。贴片式设备可被视为延长的动态心电图,Zio贴片可以在身体上连续检测14 d;手持设备用于较长时间的随机测量,只能用于筛查或随访心律失常患者。贴片式设备可记录24 h至数周,连续心电图检测比间歇心电图的随机测量具有更高的诊断率,因此,与手持设备相比,使用贴片式设备的优势在于可提高无症状性心律失常的诊断率,但由于连续心电图检测时皮肤贴片的刺激可能引起受检者不适,因此会影响其依从性。

2.2  基于光电容积脉搏波描记法的设备

      光电容积脉搏波描记法(photo plethysmo graphy,PPG)可以检测和记录外周脉搏的波形和频率。基于这种技术研发出很多新型筛查设备,如智能手表、腕带、智能手机、可穿戴背心等,但其中只有少数可穿戴设备能同时描记心电图,以苹果手表系列4和AliveCor生产的Kardia设备(包括Kardia Band表带和智能手机附件Kardia Mobile)为代表。但在Apple Heart研究中,只有6%的参与者>65岁,说明这类新设备的使用人群普遍比较年轻。考虑到假阳性可引起患者焦虑,增加医疗系统负担,所以这类设备的检测特异性通常被设定得较高,特异性一般设为92%、敏感性设为90%。Kardia Mobile上市时间最长,相关研究较多。2013年Lau等发表了AliveCor房颤检测算法的首次验证研究,发现敏感性为98%,特异性为97%,随后的几项研究也发现了类似的结果。使用AliveCor设备并辅以医生复查对心律失常的评估更有效,凸显了在应用可穿戴心电监测技术时,医师随访在最大限度地提高诊断效率和减少误诊方面的重要性。设计成背心样式的心电监测系统则具有更好的舒适性,其作为纺织品弹性较好,因此很容易适应患者的运动。这类生物医学设备通过集成到服装中的电极来捕捉心电信号,使其能够在30 d内无创地获取心电信号,这些心电信号可体现为单导联或多导联心电图,并有心电时间预警功能,以上信息均可通过蓝牙实时传输到智能手机上,以供存储和分析。移动医疗心电图记录仪通过普及的设备(包括基于智能手机的应用程序或手表),可以在长时间内频繁捕捉简短(如30 s)的间歇性或非持续性心律失常。大多数已发表的研究仅仅验证了可穿戴式心电监护仪在使用方面的数据,很少有针对患者临床结局或成本效益方面的大规模研究。REPEATE-AF研究发现,与常规治疗相比,Kardia Mobile检测到更多的房颤,但该研究并没有比较临床结果的差异。由于目前还不清楚检测到房颤怎样的发作负荷和具体持续时间才应被视为有意义,因此临床医生必须警惕房颤的过度诊断以及口服抗凝药等过度治疗导致的出血风险。REPECTE-AF和其他几项研究证实了房颤筛查对预防卒中具有较高的成本效益。正在进行的iHEART研究则调查Kardia Mobile提供信息以及后续干预对患者预后的影响,包括房颤的复发和生活质量的评分等。

2.3  心脏植入式电子设备

      植入式循环记录仪(implantable loop recorder,ILR)是一种小型设备,它被植入胸部皮下,用于长达数年的心电事件记录,目前主要用于晕厥查因。在一些研究中,ILR也被用于高危患者的房颤筛查,一般检测到的房颤发生率非常高(30%)。CRYSTAL-AF研究使用ILR检测>30 s的房颤发作,该设备在6个月和12个月时分别检测到8.9%和12.4%的患者发生房颤;然而,“检测到>30 s的房颤发作”是任意定义的,没有证据表明发作>30 s的房颤与缺血性卒中的风险更具临床相关性,从而导致在这种情况下确定无症状性房颤的治疗决策变得更为复杂。由于ILR植入属于有创性操作、设备成本高、长期随访需要较大工作量等原因,因此该设备在房颤筛查中的应用受到一定限制。目前,一项正在进行的随机研究旨在揭示ILR检出的房颤对卒中发病率的影响。

      现代起搏器和植入式心律转复除颤器(implanta-ble cardiovertor defibrillator,ICD)允许监测、储存和判定包括房颤在内的心律失常。心房高频事件(atrial high-rate episodes,AHRE)在设备询问期极为常见,大部分心脏植入式电子设备均有识别AHRE的功能。AHRE的定义在不同的临床试验中有所不同,通常定义为心房率>175~190次/min。2003年Glotzer 等首次证实了AHRE与不良临床结局之间的联系:一次发作≥5 min、AHRE发生频次>220次/min的患者发生卒中或死亡的风险增加2.8倍,而发生永久性房颤的风险增加5.9倍。ACC 2008年会公布的TRENDS研究结果显示,AHRE负荷>5.5 h/d的患者发生血栓栓塞的风险增加2.4倍。2012年Shanmugam等研究表明,在心力衰竭和接受心脏再同步化治疗(cardiac resynchronization therapy,CRT)的患者中,如果AHRE发生频次>180次/min且AHRE负荷>3.8 h/d,则血栓栓塞事件的发生风险增加9倍。2012年起搏器患者无症状房颤和卒中评估以及ASSERT研究发现,在既往未诊断为房颤的患者中,如果AHRE持续至少6 min且发生频次>190 次/min,则其发生卒中或系统性栓塞的风险增加2.5倍。2014年SOS AF卒中预防策略研究中,在对10 000例患者的汇总分析中发现,持续时间>1 h的AHRE与缺血性卒中风险增加2.1倍相关。上述研究表明,心脏植入式电子设备检测到的AHRE与不良临床结果之间存在明显关联。然而,这种关联并不能证明AHRE是导致不良临床结果的原因,AHRE可能只是更容易发生卒中的风险标志,而不是引发卒中的直接原因。需要注意的是,上述试验中使用了不同的AHRE持续时间定义:TRENDS试验要求AHRE负荷>5.5 h/d,以证明临床结果恶化;而ASSERT研究仅要求AHRE单次发作>6 min,也没有明确证据表明口服抗凝药治疗可降低该人群的卒中风险。

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讨论

      针对特定目标人群的房颤筛查有几个潜在的好处:① 及时识别未诊断的房颤患者;② 经口服抗凝药治疗获益并预防卒中;③ 采取更及时的干预措施以降低房颤负荷和减轻症状。尽管人们对房颤筛查很感兴趣,但仍有一些尚未解决的关键问题,包括哪些人群需要筛查、使用什么设备、使用什么方法、筛查多长时间,以及多长的房颤持续时间或多大的负荷足以证明启动口服抗凝药的合理性。尚未有充分的临床证据表明,房颤的筛查能使卒中或其他不良心血管事件的风险降低。早期识别和治疗的潜在获益必须与筛查带来的潜在危害和不确定性做风险获益评估。即使在目标人群中应用非常特殊的筛查试验也会导致假阳性诊断,从而导致不必要的口服抗凝药治疗以及增加出血风险。长时程检测较短时程检测能提高房颤的检出率,但其临床意义尚不明确。鉴于房颤负荷与卒中风险相关的证据缺乏,目前尚不清楚通过长时程筛查检测到的偶发和短时程的房颤发作是否会增加卒中风险,以及是否适合口服抗凝药。并非所有的心律检测方法都能确诊房颤,有些检测方法可能不准确,甚至还需要心电图检查进一步确认;而假阳性结果会导致患者焦虑,增加医疗成本。

      筛查的可能危害包括敏感性和特异性低于100%所导致的假阴性和假阳性。在英国SAFE试验中,以12导联心电图作为检测手段,通过对99例诊断为房颤及1 355例诊断为窦性心律的心电图进行分析,99例房颤患者中只有79例确实为房颤,敏感性为80%,1 355例窦性心律患者中有114例误认为房颤,特异性为92%。假阳性可能导致无房颤患者接受口服抗凝药治疗,从而增加出血风险,而假阴性则使患者暴露于无口服抗凝药治疗的风险。关于房颤筛查对患者心理影响的数据有限。英国SAFE研究收集了房颤筛查前后患者的焦虑水平和生活质量的数据,结果表明大多数参与者可以接受筛查,但阳性者的焦虑水平较高。据报道,房颤患者对口服抗凝药治疗的依从性很高。房颤筛查期间发现的心电图异常可能会带来额外的检查,包括冠状动脉造影和冠状动脉血运重建等侵入性操作,从而增加出血风险,并可能导致造影剂肾病和过敏反应等。房颤的电生理检查和消融治疗也存在类似的风险。迄今为止,还没有研究报道后续这些侵入性操作的实施情况。合理、高效、经济的筛查手段能有效提高房颤的检出率、知晓率和治疗率,具有重要的临床意义。在我国,关于房颤筛查的目标人群、能实现最大临床获益和最高成本效益的筛查手段,仍亟须进一步探讨。

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