《Diagnostics》:Electrocardiographic Features in Patients with Neuromuscular Diseases: A Retrospective Analysis
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背景: 神经肌肉疾病(NMDs)是一组进行性遗传性疾病,常伴有显著的心脏受累,心脏受累可成为患者死亡的主要原因。本研究旨在描述Duchenne型肌营养不良(DMD)、Becker型肌营养不良(BMD)及1型强直性肌营养不良(DM1)患者的心电图(ECG)特征。
背景: 神经肌肉疾病(NMDs)是一组进行性遗传性疾病,常伴有显著的心脏受累,心脏受累可成为患者死亡的主要原因。本研究旨在描述Duchenne型肌营养不良(DMD)、Becker型肌营养不良(BMD)及1型强直性肌营养不良(DM1)患者的心电图(ECG)特征。方法: 研究人员对意大利墨西拿大学临床与实验医学系随访的74例患者(28例DMD、24例BMD、22例DM1)的131份心电图进行了回顾性分析。所有入组患者均无临床显性心力衰竭。研究人员收集了心电图和超声心动图数据,每项心电图发现若在随访期间至少一份心电图中被记录,即视为存在。在DM1组中,研究人员对12导联P波电压总和(ΣP)及其与QRS波电压总和(ΣQRS)的比值进行了探索性分析,并与DMD、BMD患者及健康对照者进行比较。结果: 在DMD患者中,最常见的发现为深Q波(57.1%)、侧壁导联T波倒置(39.3%)以及完全性和不完全性右束支传导阻滞(RBBB)(各占25.0%)。在BMD中,不完全性RBBB(27.3%)、U波(27.3%)和左心房扩大(23.8%)较为常见,3例患者(12.5%)植入了起搏器。在DM1中,心房颤动(18.2%)、PR间期延长(窦性心律患者中占38.9%)和早期复极(42.9%)较为常见。DM1患者的平均ΣP和ΣP/ΣQRS值低于DMD、BMD患者及健康对照者。结论: 本研究证实了既往在NMDs中描述的许多心电图异常,并揭示了疾病特异性模式。DMD中深Q波的发现可能反映下侧壁纤维化。值得注意的是,DM1患者P波电压降低是一项新颖的、产生假说的观察结果,可能反映心房肌病;其作为房性心律失常预测指标的价值需要前瞻性验证。这些发现强调了常规心电图监测在NMDs患者管理中的关键作用。
神经肌肉疾病心电图特征的系统解读
一、研究背景与目的
神经肌肉疾病(NMDs)是一组由多种基因突变引起的进行性遗传性疾病的统称,可导致肌肉组织的结构改变和功能丧失。这类疾病在临床表型上差异显著,包括发病年龄(从婴儿期至成年期)和受累肌群的不同。心脏和呼吸肌的受累在这些疾病中十分常见,且是许多此类疾病患者死亡的主要原因。
在儿童期发病的常见NMDs中,Duchenne型肌营养不良(DMD)和Becker型肌营养不良(BMD)均为X连锁隐性遗传病,由抗肌萎缩蛋白(dystrophin)基因突变引起。DMD是更严重的类型,由移码突变或大片段缺失导致阅读框破坏,使抗肌萎缩蛋白缺失或无功能;BMD则由框内突变产生部分功能正常的抗肌萎缩蛋白,表型相对较轻。最常见的成年起病肌营养不良为1型强直性肌营养不良(DM1),又称Steinert病,是一种常染色体显性遗传病,由三核苷酸重复扩增引起,产生毒性RNA聚集物干扰RNA剪接因子,导致RNA加工和细胞功能的广泛紊乱。此外,DM1中SCN5A的异常剪接导致心脏钠通道功能障碍,已被确定为DM1心律失常发生的重要促成因素。
心脏表现可包括心肌病和心律紊乱。扩张型心肌病最为常见,部分病例也可见肥厚型心肌病。心律失常在NMDs中频繁出现,包括房性和/或室性心律失常,以及房室和室内传导系统障碍。在许多情况下,心律失常似乎是临床明显心肌病的后果,但在更多情况下,它们可在无临床明显心脏病的情况下出现,并成为这些患者心脏受累的首发表现。因此,基于心电图(ECG)改变的准确心脏评估对于早期发现心脏受累和及时干预至关重要。本研究旨在评估三种主要NMDs患者在无临床显性心力衰竭情况下心电图改变的存在及其发生率。
二、研究设计与主要技术方法
本研究为单中心回顾性研究,纳入意大利墨西拿大学临床与实验医学系神经肌肉疾病临床中心随访的来自西西里和卡拉布里亚地区的肌营养不良患者。研究注册登记中共有75例患者,排除1例无可用心电图的BMD患者后,最终74例纳入分析。所有入组患者均无临床显性心力衰竭,且未接受心血管药物治疗。患者分为三组:DMD组28例男性患者(首次心电图时年龄10–37岁);BMD组24例男性患者(首次心电图时年龄16–79岁);DM1组22例患者(12例男性、10例女性,首次心电图时年龄26–76岁)。研究共收集131份心电图(每例患者中位数2份,范围1–3份),由两名不同操作者独立审查。每项心电图发现若在随访期间至少一份心电图中被记录即视为存在。心电图分析评估基础心律、P波形态和时限、PR间期、QRS形态和时限、ST段、T波形态、U波存在与否及QTc间期(采用Bazett公式计算)。超声心动图分析包括心脏腔室厚度和直径、瓣膜结构及左心室射血分数(LVEF)的评估。此外,对DM1患者进行了P波电压的探索性分析,计算12导联P波电压绝对值总和(ΣP)及其与QRS波电压总和(ΣQRS)的比值,并与DMD、BMD患者及22例健康对照者进行比较。统计分析采用Kruskal–Wallis检验和卡方检验,使用Python(3.13版)及SciPy库(1.18版)完成。
三、主要研究结果
3.1 研究人群
最终研究人群为74例患者(28例DMD、24例BMD、22例DM1),共131份心电图。所有DMD和BMD患者均为男性,DM1组含10例女性(45.5%)。首次心电图年龄在三组间差异显著(p < 0.001),DMD组最低,DM1组最高。50例患者有超声心动图数据:7/18例DMD(38.9%)和6/19例BMD(31.6%)在至少一次检查中记录到LVEF < 45%,最低值达20%;而13例有超声心动图数据的DM1患者LVEF均正常(p = 0.040)。3例BMD患者(12.5%)和1例DM1患者(4.5%)植入了永久起搏器,心房颤动/扑动见于1例BMD(4.2%)和4例DM1患者(18.2%)。
3.2 Duchenne型肌营养不良
在DMD组(n = 28)中,3例(10.7%)表现为左心房扩大(LAE)的P波形态,5例(17.9%)表现为右心房扩大(RAE)征象。无PR延长患者,2例(7.1%)记录到短PR间期(0.08 s)。传导障碍常见:7例(25.0%)有不完全性RBBB,另7例(25.0%)有完全性RBBB;3例(10.7%)有左前分支阻滞(LAFB),其中2例合并不完全性RBBB;1例(3.6%)有左后分支阻滞(LPFB)合并不完全性RBBB。完全性左束支传导阻滞(LBBB)见于2例(7.1%)。V1导联高R波见于7例(25.0%)。深Q波是标志性发现,见于16/28例(57.1%):下壁导联12例(42.9%),侧壁导联10例(35.7%)。侧壁导联T波倒置见于11例(39.3%),U波见于7例(25.0%)。早期复极(ER)见于5例(17.9%),右胸及中胸导联ST段抬高见于6例(21.4%)。1例(3.6%)报告QT间期延长,该患者合并完全性RBBB。
3.3 Becker型肌营养不良
在BMD组(n = 24)中,3例(12.5%)因三度房室传导阻滞植入永久起搏器,1例(4.2%)有心房颤动/扑动。在21例至少有一份窦性心律心电图的患者中,5例(23.8%)有LAE的P波形态,1例(4.8%)有RAE,1例(4.8%)PR间期延长(0.22 s)。在22例至少有一份非起搏心电图的患者中,室内传导异常频繁:不完全性RBBB见于6例(27.3%),完全性RBBB见于3例(13.6%),其中1例在随访中从不完全性进展为完全性RBBB;完全性LBBB见于3例(13.6%),不完全性LBBB见于2例(9.1%)。LAFB见于3例(13.6%)。早期复极见于4例(18.2%)。侧壁导联T波倒置见于4例(18.2%),U波见于6例(27.3%)。未报告QT延长。
3.4 1型强直性肌营养不良
在DM1组(n = 22)中,4例(18.2%)有心房颤动(3例永久性、1例阵发性),1例(4.5%)因房室传导阻滞植入永久起搏器。在18例至少有一份窦性心律心电图的患者中,5例(27.8%)符合LAE的心电图标准,7例(38.9%)PR间期延长(>200 ms;范围0.22–0.30 s)。在21例至少有一份非起搏心电图的患者中,完全性RBBB见于2例(9.5%),不完全性RBBB见于2例(9.5%),完全性LBBB见于3例(14.3%),不完全性LBBB见于2例(9.5%),LAFB见于2例(9.5%)。早期复极异常常见,见于9例(42.9%)。T波形态总体正常,U波见于2例(9.5%),未报告QT延长。
DM1组最显著的发现是P波电压相对较低。在18例窦性心律的DM1患者中,平均ΣP为0.74 mV(范围0.35–1.05 mV),平均ΣQRS为13.83 mV(范围7.4–24.4 mV),平均ΣP/ΣQRS比值为0.05。DM1患者的平均ΣP和ΣP/ΣQRS值低于DMD(分别为1.08 mV和0.08)、BMD(分别为1.04 mV和0.08)及健康对照者(分别为1.2 mV和0.10),而平均ΣQRS在DM1、DMD和BMD中相似(分别为13.83、14.02和13.48 mV),对照组较低(11.04 mV)。各组范围部分重叠。
四、讨论与结论
讨论部分要点:
关于DMD中的深Q波,研究数据证实了DMD患者中深Q波的高患病率(57.1%),累及下壁(42.9%)和侧壁(35.7%)导联。这一发现被认为是DMD公认的心电图标志,反映了疾病特异的解剖受累模式。疾病过程通常始于左心室下侧壁的纤维化,纤维组织替代有活力的心肌改变了电冲动的传导,产生表现为“假性坏死”或“假性梗死”Q波的向量。与肥厚型心肌病中因室间隔肥厚所致的Q波不同,DMD中的Q波发生在无室壁增厚的情况下,与扰乱正常心室除极的纤维化过程直接相关。
关于传导异常和复极,研究发现在DMD(总计50%)和BMD(总计36.4%)患者中RBBB患病率均较高。在DM1中,RBBB(总计19.0%)和LBBB(总计23.8%)均常见,同时一度房室传导阻滞发生率较高(窦性心律患者中38.9%),证实了该疾病对心脏传导系统的已知倾向性。与文献中某些报道相反,QT延长在本研究队列中罕见:仅1例DMD患者(3.6%)报告QT间期延长,该患者合并完全性RBBB,QRS增宽可能促成了QT延长。
关于早期复极,三个组均观察到较高的ER频率:DMD中17.9%,BMD中18.2%,DM1中高达42.9%。研究人员推测,在这一背景下,ER可能反映异常的心肌基质而非良性变异,但该假设仍属推测性,需要前瞻性研究验证。
关于DM1中的低P波电压,这是本研究最具新颖性的发现。研究人员假设低P波电压可能是心房肌内冲动传导受损的电学表现。DM1中已知的心房内传导异常(P波时限>120 ms)此前已与心房颤动风险相关。心血管磁共振研究已证明DM1中心肌纤维化的高患病率,即使在没有明显心功能不全或晚期传导疾病的患者中也是如此。研究人员推测类似的纤维化重塑可能累及心房心肌,减少电活性心房组织的数量,导致体表记录到的电动力降低,从而P波振幅降低。这一假设与DM1患者心房颤动和心房扑动的高患病率一致。然而,由于心房颤动患者按设计被排除在P波分析之外,且无房性心律失常新发的纵向数据,低P波电压与房性心律失常之间的直接关联无法在本队列中证实。
关于QT间期,与既往一些研究相反,在三个NMD组中仅1例患者(合并完全性RBBB的DMD患者)发现QT间期延长。如果得到证实,这一发现可能具有临床意义,因为可能使这些患者考虑使用在QT间期延长情况下可能被视为禁忌的神经科和精神科药物。
研究结论:
研究人员推测,由于这三种不同神经肌肉疾病的遗传改变不同,在心肌组织的细胞和间质水平发生显著损伤,引起心肌组织中的修复性和反应性纤维化替代现象。这一现象可能在各型NMDs中普遍存在,但每种疾病似乎都有特定的易受累心脏结构。例如,DMD中该现象特别累及左心室下侧壁(深Q波),而DM1中的主要“靶”结构可能是心房和房室结。
本研究证实了Duchenne、Becker和1型强直性肌营养不良患者中若干已知的心电图异常,同时提供了新的见解。数据强化了与每种疾病相关的经典心电图模式,如DMD中的深Q波和DM1中的传导系统疾病。此外,研究突出了两个值得进一步研究的关键观察结果:三种NMDs中早期复极的高患病率,以及DM1患者P波电压降低这一新颖发现。后者这一产生假说的发现可能反映该人群的心房肌病;其是否能预测房性心律失常需要前瞻性验证。
总体而言,研究结果强调了常规心电图监测在神经肌肉疾病患者综合管理中的不可或缺的价值,因为它可以揭示心脏损害的早期征象,并帮助指导治疗策略以改善患者预后和生活质量。