引用本文： 王洋, 尹宗濤, 姜輝, 陶登順, 趙科研, 張建, 辛芳冉, 蘭懷, 張偉, 王輝山. 術前心率變異性預測非體外循環下冠狀動脈旁路移植術后新發心房顫動的回顧性研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2023, 30(1): 121-125. doi: 10.7507/1007-4848.202204075 復制
冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG）后心房顫動（postoperative atrial fibrillation，POAF）發生率約為30%[1]。雖然POAF通常是短暫的，但它可以增加不良事件發生率、延長住院時間、增加醫療費用并增加死亡率，嚴重危害患者的生活質量和生存[2-3]。目前尚無可靠的方法在術前識別CABG術后POAF高危患者。心率變異性（heart rate variability，HRV）是指連續逐次竇性心搏間期之間的差異，反映了心臟交感神經和迷走神經的功能狀態，是一種檢測自主神經活動的無創性檢查，目前被廣泛應用于評估自主神經系統功能和心血管系統健康狀況[4-5]。在臨床中，基于動態心電圖獲取的HRV定量分析可反映神經體液因素與竇房結調節相互作用的平衡關系，甚至可以預測心臟事件的危險程度[6-7]。因此，鑒于CABG術后POAF高發的事實，本文使用對時域、頻域測量值分析的方法來挖掘非體外循環下冠狀動脈旁路移植術（off-pump coronary artery bypass grafting，OPCAB）術前HRV信號特征，從而分析是否可以通過該方法對POAF提供預測，以及哪些HRV指標在POAF預測中較為重要，這一結果或對POAF的早期預測帶來新的突破。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
2020年5月—9月，共375例患者于北部戰區總醫院接受CABG治療。納入標準：年齡≥35歲且≤80歲；術前為竇性心律，無心房顫動及房性心律失常病史；擇期行OPCAB；無先天性心臟病、瓣膜病病史；射血分數（ejection fraction，EF）＞40%；首次行心臟手術。排除標準：體外循環下手術者；紐約心臟協會心功能分級Ⅳ級；有病竇綜合征、房室傳導阻滯、甲狀腺功能亢進者；需要服用Ⅰ類及Ⅲ類抗心律失常藥物者；有心房顫動消融手術史、起搏器植入術史者。最終納入290例患者。根據是否發生POAF將患者分為兩組，non-POAF組（208例）和POAF組（82例）。心房顫動的診斷標準：當完整的十二導聯心電圖記錄到心房顫動特征性心電圖表現或單導聯心電圖記錄超過30 s 心房顫動特征性心電圖表現應視為心房顫動發作。除了持續時間要求外，診斷心房顫動還需要以下心電圖表現：（1）“絕對”不規則的R-R間隔（在無完全房室傳導阻滯情況下）；（2）體表心電圖上無明顯P波；（3）心房周期長度（可見時）通暢<200 ms[8]。
1.2 方法
所有納入研究的患者至少在術前7 d入住我院，所有患者術前長程動態心電圖記錄儀（上海越光醫療科技有限公司）連續監測7 d心電變化，其余處理根據臨床常規治療。手術方法均采用全身麻醉下OPCAB，由2～3名固定的心臟外科醫生組成手術團隊參與本研究。術后患者入ICU，繼續給予長程動態心電圖記錄儀連續監測7 d心電變化，其余處理根據臨床常規治療。計算術前7 d平均HRV的時域、頻域因子數值：竇性心搏間期標準差（standard deviation of all normal-to-normal intervals，SDNN）、相鄰正常心搏間期差值的均方根（root mean square of successive differences，RMSSD）、相鄰正常心搏間期的差值>50 ms的心搏數占正常間期總心搏數的百分比（percetange of adjacent normal-to-normal intervals differing by more than 50 ms，PNN50）、低頻功率（low frequency power，LF）、高頻功率（high frequency power，HF）、LF/HF。本研究終點為術后1周內新發持續>30 s的心房顫動。
1.3 統計學分析
采用SPSS 23.0統計軟件進行數據分析，計數資料采用頻數和百分比描述，計量資料以用中位數和上下四分位數［M（P25，P75）］描述。計量資料的組間比較采用兩獨立樣本的t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗；計數資料的組間比較采用χ2檢驗。采用logistic回歸分析OPCAB術后發生POAF的影響因素，回歸分析中的共線性問題采用方差膨脹因子進行評價。檢驗水準α=0.05。
1.4 倫理審查
本研究已通過北部戰區總醫院倫理委員會審查，審批號：倫審K（2019）38號，患者或法定監護人均簽署知情同意書。
2 結果
2.1 術前一般資料
在性別、體重指數、吸煙史、心功能、心率、EF、右冠狀動脈狹窄、術前β-受體阻滯劑、他汀類藥物使用、血糖、腎臟功能、心肌標記物等指標方面兩組差異無統計學意義（P＞0.05）。而在年齡、高血壓、糖尿病、左心房內徑、鈣離子拮抗劑使用方面兩組差異有統計學意義（P<0.05）；見表1。
表1
兩組患者的基線資料比較［例（%）/M（P25，P75）］
2.2 術前HRV時域、頻域指標測量值
兩組間除LF/HF比值外，其于指標包括SDNN、RMSSD、PNN50、LF、HF的測量值差異均有統計學意義（P＜0.05），且non-POAF組患者的測量值均低于POAF組患者；見表2。
表2
兩組患者術前心率變異性指標的比較［M（P25，P75）］
2.3 圍手術期結果
兩組患者手術時間、橋血管數目差異無統計學意義（P＞0.05）。而non-POAF組患者呼吸機輔助時間、ICU停留時間、術后住院時間更短，差異有統計學意義（P＜0.05）；見表3。
表3
兩組患者圍手術期結果比較［M（P25，P75）］
2.4 術后心房顫動的危險因素分析
單因素logistic回歸分析發現，年齡、高血壓、糖尿病、左心房內徑、術前應用鈣離子拮抗劑、SDNN、RMSSD、PNN50、LF、HF差異有統計學意義（P＜0.05）。再將上述指標導入多因素logistic回歸模型，結果顯示，年齡［OR=3.630，95%CI（2.015，6.542），P＜0.001］、左心房內徑［OR=1.074，95%CI（1.000，1.155），P=0.046］、SDNN［OR=1.017，95%CI（1.002，1.032），P=0.024］差異仍有統計學意義，提示年齡、左心房內徑、術前7 d平均SDNN測量值可能是POAF的獨立危險因素；見表4。
表4
術后心房顫動危險因素的logistic回歸分析
3 討論
本研究發現術前7 d平均SDNN的降低與POAF風險的降低獨立相關。未發生POAF患者的術前7 d HRV指標數值低于發生POAF的患者。
人類心臟由一個富含交感和副交感神經組成的自主神經網絡系統支配[9]，心臟的正常節律和活動是由心臟迷走神經和交感神經相互協調和平衡維持的，平衡失調將會導致心律失常的發生[10-11]。通常認為自主神經系統通過迷走神經決定HRV，迷走神經功能改變可引起HRV指標的改變[12]。本研究中non-POAF組反映迷走神經活性的指標SDNN測量值明顯低于POAF組，說明non-POAF組術前迷走神經張力降低。已有研究[11]發現迷走神經張力降低可以使竇房結自律性降低，房室結傳導減慢，心房肌動作電位時程縮短，心房有效不應期明顯縮短，從而縮短了折返周長，增加了心房顫動的穩定性。同時，迷走神經興奮也使房內傳導速度減慢，增加了心房有效不應期的離散度，并可導致不同形式的傳導阻滯和微折返，導致心房顫動的發生和維持[13-14]。POAF的發生不僅是由已知的臨床危險因素和手術引起的，而且可能是由術前心血管自主神經系統的狀態引起的。
許多研究報道了術前HRV與CABG后POAF之間的關系。Kinoshita等[15]報道術前24 h HRV時域因子的降低與OPCAB術后POAF風險的降低獨立相關，這與我們的發現一致。Chamchad等[16]評估88例接受體外循環下CABG患者的術前24 h HRV，發現術前SDNN和RMSSD不是POAF的顯著預測因子。造成這種差異的部分原因可能是納入的患者數量相對較少以及體外循環因素的影響。但該研究發現non-POAF組術前SDNN和RMSSD測量值低于POAF組，同時他們還證明高齡與POAF獨立相關，這與我們的研究結果一致。
上述研究表明，術前HRV時域指標SDNN的測量值降低是OPCAB術后POAF的獨立危險因素，也可能是OPCAB術后POAF的獨立預測因子。術前測量HRV可能有助于對POAF高危患者進行無創風險分層。有必要進一步研究HRV降低與POAF之間的關聯機制，并制定相應策略，以改善HRV分析確定的高危患者的預后。
本研究有許多潛在的局限性，首先，本研究納入的病例數偏少，而且只納入單中心、接受OPCAB的患者，尚需多中心、大樣本的臨床研究進一步證實；其次，本研究排除了心功能Ⅳ級的患者，可能對結果有一定影響；最后，本研究觀察指標HRV可能與很多藥物的種類及劑量有關，我們仍需量化患者服用的藥物情況，再進一步研究。
利益沖突：無。
作者貢獻：王洋參與研究設計，數據收集，文章撰寫和修改；尹宗濤、姜輝、陶登順參與研究設計，數據分析；趙科研、張建、辛芳冉、蘭懷、張偉參與數據收集、整理和分析，文章編修；王輝山負責研究設計，結果分析，文章撰寫和修改。
冠狀動脈旁路移植術（coronary artery bypass grafting，CABG）后心房顫動（postoperative atrial fibrillation，POAF）發生率約為30%[1]。雖然POAF通常是短暫的，但它可以增加不良事件發生率、延長住院時間、增加醫療費用并增加死亡率，嚴重危害患者的生活質量和生存[2-3]。目前尚無可靠的方法在術前識別CABG術后POAF高危患者。心率變異性（heart rate variability，HRV）是指連續逐次竇性心搏間期之間的差異，反映了心臟交感神經和迷走神經的功能狀態，是一種檢測自主神經活動的無創性檢查，目前被廣泛應用于評估自主神經系統功能和心血管系統健康狀況[4-5]。在臨床中，基于動態心電圖獲取的HRV定量分析可反映神經體液因素與竇房結調節相互作用的平衡關系，甚至可以預測心臟事件的危險程度[6-7]。因此，鑒于CABG術后POAF高發的事實，本文使用對時域、頻域測量值分析的方法來挖掘非體外循環下冠狀動脈旁路移植術（off-pump coronary artery bypass grafting，OPCAB）術前HRV信號特征，從而分析是否可以通過該方法對POAF提供預測，以及哪些HRV指標在POAF預測中較為重要，這一結果或對POAF的早期預測帶來新的突破。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
2020年5月—9月，共375例患者于北部戰區總醫院接受CABG治療。納入標準：年齡≥35歲且≤80歲；術前為竇性心律，無心房顫動及房性心律失常病史；擇期行OPCAB；無先天性心臟病、瓣膜病病史；射血分數（ejection fraction，EF）＞40%；首次行心臟手術。排除標準：體外循環下手術者；紐約心臟協會心功能分級Ⅳ級；有病竇綜合征、房室傳導阻滯、甲狀腺功能亢進者；需要服用Ⅰ類及Ⅲ類抗心律失常藥物者；有心房顫動消融手術史、起搏器植入術史者。最終納入290例患者。根據是否發生POAF將患者分為兩組，non-POAF組（208例）和POAF組（82例）。心房顫動的診斷標準：當完整的十二導聯心電圖記錄到心房顫動特征性心電圖表現或單導聯心電圖記錄超過30 s 心房顫動特征性心電圖表現應視為心房顫動發作。除了持續時間要求外，診斷心房顫動還需要以下心電圖表現：（1）“絕對”不規則的R-R間隔（在無完全房室傳導阻滯情況下）；（2）體表心電圖上無明顯P波；（3）心房周期長度（可見時）通暢<200 ms[8]。
1.2 方法
所有納入研究的患者至少在術前7 d入住我院，所有患者術前長程動態心電圖記錄儀（上海越光醫療科技有限公司）連續監測7 d心電變化，其余處理根據臨床常規治療。手術方法均采用全身麻醉下OPCAB，由2～3名固定的心臟外科醫生組成手術團隊參與本研究。術后患者入ICU，繼續給予長程動態心電圖記錄儀連續監測7 d心電變化，其余處理根據臨床常規治療。計算術前7 d平均HRV的時域、頻域因子數值：竇性心搏間期標準差（standard deviation of all normal-to-normal intervals，SDNN）、相鄰正常心搏間期差值的均方根（root mean square of successive differences，RMSSD）、相鄰正常心搏間期的差值>50 ms的心搏數占正常間期總心搏數的百分比（percetange of adjacent normal-to-normal intervals differing by more than 50 ms，PNN50）、低頻功率（low frequency power，LF）、高頻功率（high frequency power，HF）、LF/HF。本研究終點為術后1周內新發持續>30 s的心房顫動。
1.3 統計學分析
采用SPSS 23.0統計軟件進行數據分析，計數資料采用頻數和百分比描述，計量資料以用中位數和上下四分位數［M（P25，P75）］描述。計量資料的組間比較采用兩獨立樣本的t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗；計數資料的組間比較采用χ2檢驗。采用logistic回歸分析OPCAB術后發生POAF的影響因素，回歸分析中的共線性問題采用方差膨脹因子進行評價。檢驗水準α=0.05。
1.4 倫理審查
本研究已通過北部戰區總醫院倫理委員會審查，審批號：倫審K（2019）38號，患者或法定監護人均簽署知情同意書。
2 結果
2.1 術前一般資料
在性別、體重指數、吸煙史、心功能、心率、EF、右冠狀動脈狹窄、術前β-受體阻滯劑、他汀類藥物使用、血糖、腎臟功能、心肌標記物等指標方面兩組差異無統計學意義（P＞0.05）。而在年齡、高血壓、糖尿病、左心房內徑、鈣離子拮抗劑使用方面兩組差異有統計學意義（P<0.05）；見表1。
表1
兩組患者的基線資料比較［例（%）/M（P25，P75）］
2.2 術前HRV時域、頻域指標測量值
兩組間除LF/HF比值外，其于指標包括SDNN、RMSSD、PNN50、LF、HF的測量值差異均有統計學意義（P＜0.05），且non-POAF組患者的測量值均低于POAF組患者；見表2。
表2
兩組患者術前心率變異性指標的比較［M（P25，P75）］
2.3 圍手術期結果
兩組患者手術時間、橋血管數目差異無統計學意義（P＞0.05）。而non-POAF組患者呼吸機輔助時間、ICU停留時間、術后住院時間更短，差異有統計學意義（P＜0.05）；見表3。
表3
兩組患者圍手術期結果比較［M（P25，P75）］
2.4 術后心房顫動的危險因素分析
單因素logistic回歸分析發現，年齡、高血壓、糖尿病、左心房內徑、術前應用鈣離子拮抗劑、SDNN、RMSSD、PNN50、LF、HF差異有統計學意義（P＜0.05）。再將上述指標導入多因素logistic回歸模型，結果顯示，年齡［OR=3.630，95%CI（2.015，6.542），P＜0.001］、左心房內徑［OR=1.074，95%CI（1.000，1.155），P=0.046］、SDNN［OR=1.017，95%CI（1.002，1.032），P=0.024］差異仍有統計學意義，提示年齡、左心房內徑、術前7 d平均SDNN測量值可能是POAF的獨立危險因素；見表4。
表4
術后心房顫動危險因素的logistic回歸分析
3 討論
本研究發現術前7 d平均SDNN的降低與POAF風險的降低獨立相關。未發生POAF患者的術前7 d HRV指標數值低于發生POAF的患者。
人類心臟由一個富含交感和副交感神經組成的自主神經網絡系統支配[9]，心臟的正常節律和活動是由心臟迷走神經和交感神經相互協調和平衡維持的，平衡失調將會導致心律失常的發生[10-11]。通常認為自主神經系統通過迷走神經決定HRV，迷走神經功能改變可引起HRV指標的改變[12]。本研究中non-POAF組反映迷走神經活性的指標SDNN測量值明顯低于POAF組，說明non-POAF組術前迷走神經張力降低。已有研究[11]發現迷走神經張力降低可以使竇房結自律性降低，房室結傳導減慢，心房肌動作電位時程縮短，心房有效不應期明顯縮短，從而縮短了折返周長，增加了心房顫動的穩定性。同時，迷走神經興奮也使房內傳導速度減慢，增加了心房有效不應期的離散度，并可導致不同形式的傳導阻滯和微折返，導致心房顫動的發生和維持[13-14]。POAF的發生不僅是由已知的臨床危險因素和手術引起的，而且可能是由術前心血管自主神經系統的狀態引起的。
許多研究報道了術前HRV與CABG后POAF之間的關系。Kinoshita等[15]報道術前24 h HRV時域因子的降低與OPCAB術后POAF風險的降低獨立相關，這與我們的發現一致。Chamchad等[16]評估88例接受體外循環下CABG患者的術前24 h HRV，發現術前SDNN和RMSSD不是POAF的顯著預測因子。造成這種差異的部分原因可能是納入的患者數量相對較少以及體外循環因素的影響。但該研究發現non-POAF組術前SDNN和RMSSD測量值低于POAF組，同時他們還證明高齡與POAF獨立相關，這與我們的研究結果一致。
上述研究表明，術前HRV時域指標SDNN的測量值降低是OPCAB術后POAF的獨立危險因素，也可能是OPCAB術后POAF的獨立預測因子。術前測量HRV可能有助于對POAF高危患者進行無創風險分層。有必要進一步研究HRV降低與POAF之間的關聯機制，并制定相應策略，以改善HRV分析確定的高危患者的預后。
本研究有許多潛在的局限性，首先，本研究納入的病例數偏少，而且只納入單中心、接受OPCAB的患者，尚需多中心、大樣本的臨床研究進一步證實；其次，本研究排除了心功能Ⅳ級的患者，可能對結果有一定影響；最后，本研究觀察指標HRV可能與很多藥物的種類及劑量有關，我們仍需量化患者服用的藥物情況，再進一步研究。
利益沖突：無。
作者貢獻：王洋參與研究設計，數據收集，文章撰寫和修改；尹宗濤、姜輝、陶登順參與研究設計，數據分析；趙科研、張建、辛芳冉、蘭懷、張偉參與數據收集、整理和分析，文章編修；王輝山負責研究設計，結果分析，文章撰寫和修改。
