【健康探理】为什么要做动态心电检查
2018/3/26 11:15:09 健康探理
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导读：本篇文章《为什么要做动态心电检查》约6900字。
本文首先介绍心脏功能会影响全身重要脏器、心脏的电生理与收缩功能引出心率变异性和心率震荡的观测重要性，阐述了长程动态心电图的优势。
为什么要做动态心电检查
心脏是人体的重要器官。大脑、肝脏、肾脏等等器官都很重要，它们都需要大量的血液提供氧气和营养物质，这些血液都依赖心脏的跳动为它们供血。心脏为了满足血液循环的需要，进化成了左右两大部分，左边的心脏，主要是左心房和左心室，在心肌放松、心脏舒张的时候，吸纳所有来自左右两肺的充满了氧气的血液，此时，量血压，就是舒张压、低压。
当心肌收缩、心脏收缩时，左心室的血液被泵出了心脏，压向包括肝、肾、大脑这些重要脏器和全身，此时的血压就是收缩压、高压。右心房、右心室的收缩、舒张与左心房、左心室是基本同步的，只是右心吸纳的是来自全身体循环的、缺少氧气、充满二氧化碳的静脉血，然后在收缩时把血液压进双肺以释放二氧化碳、充新鲜氧气。
因此，心脏的功能是否正常，会在血压、脑、肺、肝、肾这些重要、需血量大的脏器功能上表现出来，心脏病绝不是一种孤立的病，而是全身受其影响的病。
图1 心律失常引起的全身症状
心脏的电生理与收缩功能
心肌细胞发生电兴奋，心肌就会收缩。交感神经和迷走神经，调控着心脏的电兴奋。全身的感觉神经、运动神经往往和我们的主观意志关联紧密，我们有温度、疼痛乃至方向这些感觉，我们也能控制我们的手、脚的运动，但是交感神经和迷走神经不受我们的意识、意志控制，它们有它们自交的运动节奏，能影响它们的，是肾上腺分泌的肾上腺素这类激素。由于交感和迷走神经只是按照它们自己的固有节奏发放神经冲动的电信号，它们自己决定自己的神经活动而不受大脑的主观调控，所以，交感和迷走神经就被称之为自主神经系统，自己决定自己。
而交感和迷走，并不会直接影响心脏的所有部位，它们的神经冲动，只针对靠近右心房顶部的一个心脏结构，叫窦房结。窦房结发放心脏收缩的指令，这是一种电信号，可以通过心脏的传导系统到达心脏的每一个心肌细胞，从而引起心脏的收缩与舒张。所以，正常的心脏收缩与舒张，是不需要我们的大脑操心的，一个身体健康的青少年，大脑是用来想浪漫的，是用来开心的，心脏在开心的心情下是很有节奏的感的。而中老年，人生经历了太多，心脏也跳得太久了，心肌有所萎缩，而且随着年龄增长会越来越萎缩。要知道，包括窦房结和心脏传导系统，都是特殊的心肌纤维，全身肌肉的萎缩、心肌的萎缩，窦房结和电信号传导系统也必然同步萎缩，心肌病变、心肌缺血都会发生，这个时候，心脏的收缩节奏就不那么好了，各种各样的心律失常就会慢慢的、一点一点的表现出来。冰冻三尺，非一日之寒，当听说某个人突然发生了晕厥，甚至于突然心源性猝死的时候，应该早就有各种各样的心脏、心肌病变，只是事先没有检查出来而已。
图2 心脏结构
窦房结发生电兴奋、电刺激，经过心脏传导系统的房室节流到房室束(一种传导纤维)，在心室中隔分成左束枝和由束枝，最后通过在心肌内呈网状分布的浦肯野氏纤维传递到每一条心肌细胞。
图3 正常电刺激传导方式
从窦房结开始，电刺激到达心脏的肌肉细胞，大致经过这五过环节。我们知道，冠状动脉是专门给心肌供血、供氧、供营养的，如果冠状动脉发生了病变，比如冠状动脉粥样硬化，就会导致心脏的传导系统受损，而不仅仅只是主管收缩和舒张的心脏横纹肌供血不足。而冠状动脉导致的传导系统受损，必然优先出现各种各样可能的心律失常，而不一定一开始就出现致命的心肌梗死、心绞痛。
心脏时刻有电刺激的信号发生，于是就形成了一个特殊的生理现象，称之为电生理。心脏的正常工作，是在节奏正常的电兴奋的指挥下完成的。如果，心脏电刺激的产生有问题，比如窦房结出了问题、病窦综合征，心脏传导系统有问题，比如房室传导阻滞，心肌本身有问题，比如心肌炎，都可能出现心律失常。
神奇的心率变异性
影响着心脏电兴奋的 ，最主要就是交感和迷走神经。白天，人在清醒状态时，交感神经很占优势，交感神经是兴奋性神经，会使心率变快。如果受到刺激，人很紧张，或者进行激烈的体力活动，人就处于应激状态，会分泌大量的肾上腺素，肾上腺素也会刺激交感兴奋。晚上，睡眠之中，迷走神经兴奋，交感神经相对休息，迷走神经会在一定范围内减慢心率。正常情况下，心脏跳动的节奏、节律除了会随着身体的状况(是否应激、休息还是活动)而变化以外，还会随着昼夜时间的改变发生相应的变化，这种心率随昼夜而发生的规律性改变就是心率的变异性。
最近几十年，由于24小时动态心电图的广泛开展，越来越多的临床资料揭示致死性的心律失常与交感神经的活性增高和迷走神经活性降低有密切的关系。一个心脏节律有问题的人，如果总是爱激动，进一步刺激交感神经兴奋，发生严重、致死性心律失常的机会大增，所以，心脏病人，一定要镇静，让交感兴奋性适当降低总是有利于生命的。
对于已经发生过心肌梗塞的人来说，心梗后死亡率与心率变异性降低是正相关的。假如心率昼夜变异明显，变异性高，迷走张力必然还不错，说明自主神经的生理调节机制健全，生命无忧。而心率变异降低，昼夜变化不明显，说明交感神经张力过高，而交感神经高张力，总是和高血压、心脏早搏、心动过速这些严重影响人们生命的事情联系在一起。
肥胖者和睡眠呼吸暂停综合征，常常也伴有自主神经功能的损伤，我们时不时能听到关于肥胖者突发心梗或者猝死的消息。仔细检查心率的昼夜变异，是评估自主神经功能好坏的重要手段，甚至于可以说是主要手段。
呼吸运动、体位变化、情绪波动、血压高低，都会参与到自主神经的调节。呼吸使胸腔内压力改变、体位使血压改变、情绪波动可以通过肾上腺的分泌直接影响交感神经、血压的高低会使动脉压力感受器受到压力变化的影响使交感神经兴奋性增高，所有促使交感神经兴奋性增强、迷走神经兴奋性降低的原因，都会导致心率增快、血压升高、肌肉震颤。心肌也是肌肉，也容易随着全身肌肉震颤而震颤；心率越来越快，必然影响心脏的泵血效率，每分钟60到100次心跳，才能最有效而持久的泵血，过快过慢都会使射血效率降低；血压的升高，必然会导致动脉压力感受器受压。这些情况，严重时就会诱发快速性心率失常、心源性猝死。
小儿、青少年和正常人，在安静时常常出现窦性心律不齐，这是因为呼吸与心跳不同时相引起的，也就是说，心脏收缩的时候肺正在扩张，心脏舒张的时候恰好肺在塌陷，这样就引起了动脉压力感受器受到不同步的影响，反射性引起了迷走张力的波动。因此，窦性心律不齐时，心率变异性是比较大的，说明自主神经系统，尤其是迷走神经张力很正常。窦性心律不齐因此可以说是专属年轻人和小孩子的正常生理现象，是自主神经功能健全的表现。
体温也会影响全身的血管阻力，许多人感冒时发热，会头疼，就是头颅部的血管扩张引起的。低温时，血管会收缩，除了感觉越来越冷，血管的压力感受器也会调节自主神经，交感神经因此兴奋。高体温、低体温，都会打破交感和迷走的平衡，总的来讲，还是交感兴奋。
这样，我们基本上知道了心率的变异性会受到呼吸、压力反射、温度对血管阻力的调节。年龄、性别、运动、睡眠、体位变化、缺氧都是影响心率变异的因素，健康年轻人心率变异性应该比较大，随着年龄的增长与衰老，心率变异性逐渐缩小。男性的心率变异性稍大于女性；平卧位转为直立位心率变异率也增大。
快波睡眠期间，人会做梦，此时眼球有快速跳动的现象，呼吸和心跳变得不规则，肌肉完全瘫痪，并且很难唤醒，此时，心率变异性增大；而在慢波睡眠期间，各种感觉功能会减退，自主神经功能普遍下降，但胃液分泌和发汗功能增强，生长激素的分泌明显增多，在此阶段如果把人唤醒，这人会感到意识迷迷糊糊的，精神也爽，意识也不怎么清醒，在整个慢波睡眠中，都是以副交感神经的活动占优势，这会引起血压降低，胃肠活动增加，全身肌肉松弛，但没有张力和活力，对于心率而言，慢波睡眠的心率是减慢的，心率变异性降低。比较快、慢波睡眠，如果一个人的睡眠长期无梦，意味着心率变异性降低；有梦，心率变异性应该会好一些。
心率震荡
室性早搏是非常常见的心律失常，正常人室性早搏发生率达到了47%，而心血管病人室性早搏的发生率高达81%。偶发的室性早搏会使脑血流量下降12%，频发的室性早搏可使脑血流量下降25%之多，从而出现眩晕头昏等感觉，脑细胞受损是避免不了的了。而营养心肌的冠状动脉也会出现血流量下降，从而诱发心绞痛、心肌缺血。所以，预防心肌缺血、心肌梗塞，不要等到心电图已经发生了缺血性改变。心电图都看到缺血性改变了，比如st段的变化，意味着已经发生了心肌缺血，还谈什么预防呢，那就直接治疗了。
心肌缺血性改变，多半是心脏冠状动脉病变引起的，冠状动脉粥样硬化很常见。各种原因导致的心肌病变、心肌炎也会对心肌产生影响。无论哪一种变化，心律失常是一定会有的先行改变，室性早搏是从正常人到心脏器质性疾病都会出现的心脏节律改变，其本身就会导致一定程度的心肌缺血。仔细检查室性早搏，判断其属于正常、还是器质性改变，是单一起源点还是多个起源点，是良性的还是恶性的，就显得非常重要了。
图4 单源性室性早搏引起的心室颤动
人们总是惧怕突然而至的心源性猝死，心律失常也可以引起心源性猝死。
从上表的常见引起猝死的心律失常原因来看，除了最后一个原因——心脏震击综合征以外，其余的严重心律失常都不是突发的疾病，而是一些病程很长的慢性疾病。如果平时注意加强心脏、心律失常的检查，都会发现心律失常的蛛丝马迹的，至少，对常见的室性早搏应该加强分析、研判。
由于心脏电生理和自主神经系统密切相关，所以，凡是使交感神经过度兴奋、使迷走神经兴奋性降低的原因，都容易引发心律失常。但是，竞技运动员常常练得心肌肥厚、迷走张力过高，他们容易发生缓慢性心律失常，比如高迷走张力所致的窦性心动过缓、一度和文氏房室传导阻滞，以及长QT间期，与中老年的冠心病引起的心肌萎缩不同，年轻人总是心肌肥厚、扩张性心脏病，年轻人心脏发生病变也是肌肉增多的。在发生致死性心律失常前，那些房室传导阻滞阻滞、心肌病，通过心电图和动态心电图是可以检查出来的。
心脏在发生了一次室性早搏后，会出现短暂的窦性心律波动的现象，这就是心率震荡。心率震荡既有短暂的心率加速，也有短暂的心率减速，是自主神经对单次发生的室性早搏的快速调节、修正。心率震荡涉及到复杂的计算和算法，主要是震荡起始和震荡斜率两个指标。必须用动态心电图专门的分析软件和精确的计算机算法，量化分析心率震荡现象。
我们关心的是动态心电图技术算出来的心率震荡可以干什么用。心率震荡主要用于预测心源性猝死，对于急性心肌梗塞的患者判断预后有重要的指导意义。震荡起始和震荡斜率都异常，为心率震荡二级，是心肌梗塞患者死亡的预测因素。
长程动态心电图的优势
一般做的心电图检查是片段的静态心电图。病人躺在检查床上，进行几十秒钟的心电图检查。这相当于给人的心电活动拍了一个快照，定格了检查时那一刹那的心电活动。如果有持续性、永久性的病变，比如陈旧性心肌梗死、永久性心房纤维颤动，都是可以检查出来的。但是偶发性早搏、阵发性心律失常，如阵发性房颤、阵发性室性心动过速，静态心电图就没有办法了。
对付这些一过性的心律失常，只有采用动态心电图。和普通静态心电图比较，动态心电图更像摄像、视频，而不是相片，视频总是连续而动态的记录，在动态的变化中展现剧情，这个剧情就是我们的动态的心脏功能和动态的自主神经功能。静态心电图拍下心脏的正常与病变，动态心电图恰恰要连续而不间断的记录一个人的心电活动，包括正常的和异常的心脏电生理活动，24小时以上不间断的记录。
自主神经的交感与迷走的昼夜交替，产生的心率变异，就必须通过24小时以上时程的不间断记录才能发现变异率。为了达到全程记录自主神经对心脏电兴奋的昼夜影响，1957年，美国物理学家Morman.J, Holter开发出世界上第一台长程、动态的心电图机，可以在24小时内持续不断的动态记录病人的每一次心电活动。1961年在临床正式推广。医学上的许多设备都是物理学家发明的，医学专家是给人瞧瞧病的，医疗设备大都是生产原子弹和航天飞机的物理学家顺便搞出来的。Holter就是美国原子弹的科学家，可惜他生产的原子弹没有他顺便搞出来的动态心电图机出名。
一天心跳有10万次，动态心电就要记录10万次心跳活动，如果还像静态心电图那样由医生来看这10万次心跳，没有一个医生能够胜任这项工作。所以，动态心电图从一开始的定位，就是解决临床医生无法解决的海量心电数据，从这些数据中，既能像常规静态心电图一样发现每一次异常的心跳，完成心电图的诊断任务，又能通过24小时长程、海量的心电活动，判断心率和心率是否整齐，最重要的是，通过白昼变化、清醒与睡眠交替，揭示心率变异性的好坏，这个关键的自主神经功能好坏的判断，非动态心电图莫属。
图5 早期动态心电图机
上图是一台早期的磁带记录的24小时动态心电图机。最早的动态心电图记录仪重达30kg以上，几十公斤的重量背在人的身上，还要坚持日常活动，要是没有心律失常，恐怕也会背出心律失常。
随着电脑、互联网技术的长足发展，最新的动态心电记录仪只有30g，重量少了一个k，即轻了一千倍。病人佩戴在身上，完全没有不适的感觉，而且，可以持续记录30天的心电数据，也就是300万次心跳。这么大的数据有什么好处呢？首先是提高了诸如阵发性房颤、心跳长间隙这类常规静态心电图难以发现的临床难点问题，第二是对心率变异这一类涉及到自主神经功能的判断更加客观有据。
图6 上海越光长程动态心电图佩戴
图7 上海越光长程动态心电数据
这是30g重的上海越光长程动态心电记录仪记录的心电数据。由于依赖互联网，使用强大的后台中心集中进行动态心电数据的处理，对体位变化、白昼变化引起的心率变异、起搏器心率都能及时处理。
图8 疗效追踪
上图是越光长程动态心电记录仪用于人工心脏起搏器安装后的疗效追踪、判断。最上面是动态心电图特有的心率栅状图(24小时心率趋势图)，每一根柱线的高低代表着两次心跳之间的时间距离长短，即RR间期的长短，在横向的时间轴上，栅状图直观的显示了动态的心率变化趋势，柱线越高(长)，RR间期越长，两次心跳间隔的时间也越长，提示此时心率很慢。相反，柱线越短，提示心率越快。长、短柱出现在什么时间，是在交感兴奋的白天，还是在迷走张力高的晚上，在栅状图上一目了然。动态的记录，就是像电影或者电视剧，具有动态的、随着时间而变化的剧情，那就是我们心脏的自主神经功能。这是静态心电图永远办不到的。
动态心电的一般临床适用范围：
1、对各种心律失常有关症状的评价，如心悸、眩晕、气促、胸痛、晕厥、抽搐等。
2、心脏病患者预后的评价。
3、评定心脏病患者日常生活能力。
4、心肌缺血及心律失常的药物疗效评价。
5、起搏器安装评估及起搏器功能的评定。
6、流行病学的调查等。
7、心率变异性分析，评价自主神经功能。
8、初筛睡眠呼吸暂停。
由于动态心电图为临床医师的诊断及治疗提供了大量有价值的信息，并且因其无创伤、可重复性强，已越来越成为临床不可缺少的有效工具。
近年来，由于电子计算机软硬件技术的长足发展，依托强大的计算机处理能力，尤其是云平台大数据处理能力的提高，动态心电图的发展越来越走向互联网后台集中大数据处理，终端体表佩戴的数据采集、记录仪越来越小型化、长程化、无错化，后台算法越来越深入、越来越丰富，功能越来越强大。由于心率变异性涉及到判断急性心肌梗死后发生心源性猝死的危险判断，已成为动态心电图的标准算法。心电信号平均心电图的检测分析、QT离散度的测量与分析、T波交替的检测与分析、窦性心律震荡的检测与分析，等等这些高度依赖强大电子计算机算法和数据处理能力的新的功能，都在今天的长程动态心电图技术中实现了。特别是那些在体内花了几万块钱埋人了心脏起搏器的病人，终于有了证据确凿、有理有据的起搏记录和分析，而植入性自动除颤起搏器的病人也可以用小巧玲珑的动态心电记录仪来记录判断起搏、除颤器长时间的工作情况了。这在过去是不可想象的。
此外，大量的、形形色色的远程心电监测仪，也能够长时间、不间断的记录几天、十几天、几十天的心电图，每一次心搏都能记录下来，但是由于缺乏动态心电图关于心率变异的那些高技术算法，所以无法完成动态心电对心脏功能的研判、对影响心脏的自主神经功能的研判，因此，不能对病情带来预测。这种长时程的单纯心电记录仪，更像幻灯机，是一幅幅静态心电图的简单叠加。刚才我们说了，缺乏核心算法，数据量越多、越大，就越是灾难，医生是无法处理大量数据的，更无法对几天、几十天的心电数据进行计算机算法处理，来作出心脏自主神经功能的判断。
静态心电图、长程静态心电图主要是为了找出已有的心脏器质性病变。动态心电除了也能找这些器质性病变病，如房颤，动态分析心率、心律更精于心脏、自主神经的功能判断，所以，预测性的分析、发现心脏问题，非动态心电图莫属。花钱体检，就宁愿做动态心电图。各种器质性的心脏病变，包括冠状动脉粥样硬化性心脏病、瓣膜病、心肌炎、心肌病、肥胖等等，只有是心脏发生了一定程度的损伤或者病变，就会影响到心脏的电兴奋，就容易和自主神经的改变相混淆，心电图就会发生一定的变化，通过动态心电图，就能发现这些多多少少的心律失常，为避免、预防猝死、脑卒中这类严重的心源性后果提供一定的预测性参考意见。
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