基于KORA-F3人群队列的心率变异性与自主神经功能评估:传统与先进指标的参考值建立

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:European Journal of Epidemiology 7.7

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  本研究针对自主神经功能评估缺乏人群参考值的问题,通过KORA-F3队列的505例24小时动态心电图数据,系统分析了传统心率变异性(HRV)指标(如SDNN、LF/HF比值)与先进指标(减速能力DC、复极周期动力学PRD)的分布特征,首次提供了年龄、性别分层参考值,为心血管风险分层提供了重要工具。

  

心血管疾病的发病与自主神经系统(ANS)功能紊乱密切相关,而心率变异性(HRV)作为评估ANS功能的重要指标,其临床应用长期受限于缺乏人群参考数据。尽管传统HRV指标(如SDNN、LF/HF比值)和新兴指标如减速能力(DC,反映迷走神经张力)和周期性复极动力学(PRD,反映交感神经活性)已被证实可预测心肌梗死后的死亡率,但这些指标的生理分布范围及其受年龄、性别和共病状态的影响仍不明确。

为解决这一空白,德国慕尼黑大学医院等机构的研究团队利用基于人群的KORA-F3研究(奥格斯堡地区健康研究)数据,对505名54-79岁参与者进行24小时动态心电图分析。这项发表在《European Journal of Epidemiology》的研究,首次系统建立了传统与先进自主神经功能指标的参考范围,揭示了DC随年龄下降而PRD随年龄上升的生理变化规律,为心血管风险评估提供了重要基准。

研究采用三项关键技术:1)基于12导联动态心电图(采样率500Hz)的原始数据经ISHNE格式转换和Frank导联重构;2)使用已验证的SMARTlab软件分析时间/频域HRV指标(SDNN、LF/HF等);3)应用相位校正信号平均(PRSA)技术计算DC,并通过T波向量角波动分析PRD。所有分析均在标准化流程下进行,排除了房颤、QRS>120ms等干扰因素。

主要结果

1. 人群特征与指标分布
队列平均年龄63.6±5.5岁,50.1%为女性。高血压患病率64.4%,糖尿病9.5%。女性QTc间期(412±18.4 ms)显著长于男性(406±19.5 ms, p=0.001),而DC(5.25±2.4 ms)和PRD(中位数2.92deg2)无性别差异。

2. 参考值建立
SDNN参考范围74-259 ms,DC为-0.68-9.48 ms,PRD为0.82-8.81deg2。LF/HF比值男性(5.15[3.23;7.20])显著高于女性(3.37[2.36;4.53], p<0.001),提示性别特异性评估的必要性。

3. 年龄与共病影响
DC随年龄增长线性下降(r=-0.25, p<0.001),而PRD在"表面健康"亚组中随年龄上升(p=0.019)。高血压、β受体阻滞剂使用和心血管共病(心肌梗死/卒中/糖尿病)均显著降低SDNN和DC,但PRD不受影响,显示其作为交感活性标志的稳定性。

4. 临床截断值分析
仅5.2%人群DC≤2.5 ms(心梗后死亡风险阈值),9.3%PRD≥5.75deg2(猝死预测阈值)。β受体阻滞剂使用者中SDNN≤100 ms的比例更高(p=0.015),反映药物对自主神经的调控作用。

结论与意义

该研究首次在人群水平证实:
1)传统HRV指标(SDNN)与DC受年龄和共病影响显著,而PRD具有独特的年龄相关性增长和病理状态耐受性;
2)LF/HF比值存在显著性别差异,提示需差异化解读;
3)DC和PRD作为互补指标,分别捕获迷走/交感神经系统的独立信息(相关系数仅-0.13)。

这些发现为HRV指标的临床解读提供了重要依据:PRD的稳定性使其适合作为跨人群的交感神经活性标志物,而DC的年龄依赖性提示老年人群需采用更严格的预警阈值。研究建立的参考值将直接助力于心血管风险分层工具的优化,特别是对心肌梗死后患者和潜在猝死高危人群的识别。未来需验证这些指标在普通人群中的预后价值,并探索其与亚临床心血管病变的关联机制。

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