高國潔 陳婧 丁雯 張嫻
隨著對新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)的認(rèn)識不斷加深,人們研究發(fā)現(xiàn),COVID-19雖然主要累及呼吸系統(tǒng),但也可引起竇性心動(dòng)過速(簡稱竇速)、房顫、室速等多種心律失常,Brugada波、短暫性ST段抬高、T波倒置等多種心電圖形態(tài)異常,以及心肌炎、心包填塞等多種心臟并發(fā)癥[1]。COVID-19患者的心肌受累,尤其是在22%~44%的危重或嚴(yán)重病例中發(fā)生的心肌損傷與不良預(yù)后有關(guān)[2]。而心電圖能早期反映心肌受累和心肌損傷,是一種簡便、無創(chuàng)且價(jià)格低廉的檢查手段,因此,無論是對呼吸科醫(yī)生還是對心血管內(nèi)科醫(yī)生而言,加深對COVID-19相關(guān)心電圖表現(xiàn)的認(rèn)識都是至關(guān)重要的。目前我國對COVID-19相關(guān)心電圖的報(bào)道較少;本文主要綜述了新型冠狀病毒感染患者的各種相關(guān)心電圖表現(xiàn),旨為COVID-19患者的病情監(jiān)測、評估和預(yù)后判斷提供參考。
嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2號(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)是引起COVID-19的病原體。該病毒是2002—2003年導(dǎo)致嚴(yán)重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)暴發(fā)的冠狀病毒SARS-CoV-1的變體。SARS-CoV-2是一種RNA病毒,通過血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。ACE2受體位于多個(gè)組織中,包括肺、心臟、腎臟、胃腸道、血管和皮膚。與SARS-CoV-1相比,SARS-CoV-2與ACE2受體結(jié)合得更緊密。SARS-CoV-2與2型肺泡細(xì)胞的ACE2受體結(jié)合,從而引發(fā)COVID-19患者的呼吸系統(tǒng)癥狀。既往研究表明,>7.5%的心肌細(xì)胞也表達(dá)ACE2受體[3]。雖然ACE2受體的存在可以解釋COVID-19患者的心臟損傷,但COVID-19對心血管的影響可能是多因素的。SARS-CoV-2可導(dǎo)致機(jī)體處于高度炎癥狀態(tài),引起血管炎癥、心臟損傷、斑塊不穩(wěn)定、高凝狀態(tài)及心肌抑制[3]。既往病理數(shù)據(jù)顯示,COVID-19患者的心臟間質(zhì)中存在炎性浸潤及壞死、血管微血栓形成和血管炎癥[4]。COVID-19也可引起細(xì)胞因子風(fēng)暴、膿毒癥、彌散性血管內(nèi)凝血,最終導(dǎo)致多器官功能障礙,甚至死亡。伴有心電圖改變的COVID-19患者出現(xiàn)心肌異常,可能是由于細(xì)胞因子風(fēng)暴、缺氧損傷、電解質(zhì)紊亂、斑塊破裂、冠狀動(dòng)脈痙攣和微血栓形成,以及內(nèi)皮或心肌直接損傷所致[2]。
COVID-19可引起多種心律失常和心電圖形態(tài)異常,在危重患者中更為常見。既往研究表明,心律失常及心電圖形態(tài)異??砂l(fā)生在33%~93%的COVID-19危重患者中,其與院內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)增加(OR=1.95)和需要機(jī)械通氣有關(guān)[5-8]。一項(xiàng)納入1 258例COVID-19患者的研究發(fā)現(xiàn),房顫或心房撲動(dòng)(OR=2.5)、右心室勞損(OR=2.7)及ST段異常(OR=2.4)均與院內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)增加和需要機(jī)械通氣有關(guān)[9]。臨床醫(yī)生應(yīng)注意,右心室勞損心電圖表現(xiàn)為前壁導(dǎo)聯(lián)(V1—V4)和下壁導(dǎo)聯(lián)(Ⅱ、Ⅲ、aVF)ST段壓低及T波倒置,尤其在Ⅲ導(dǎo)聯(lián)中表現(xiàn)得最明顯,因?yàn)樗苯臃从秤倚氖倚募〉膹?fù)極情況。COVID-19患者中>8%的死亡可能是由心律失常所致[10]。
快速室上性心律失常是臨床常見的心血管急癥,包括各種類型的室上性心動(dòng)過速、竇速、心房撲動(dòng)和房顫等。在COVID-19患者中,以竇速最常見,常見的觸發(fā)因素包括低血容量、低灌注、缺氧、體溫升高、疼痛及焦慮;房顫次之,可以新發(fā)房顫、既往心律失常復(fù)發(fā)、永久性房顫伴新的快速心室反應(yīng)等多種方式出現(xiàn)。竇速和房顫是COVID-19患者病情嚴(yán)重程度、心肌損傷和預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測因子[11]。在美國紐約醫(yī)院進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),入院時(shí)和住院期間分別有14.3%和10.1%的患者出現(xiàn)房顫或心房撲動(dòng)[10]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),需要機(jī)械通氣的COVID-19危重患者中約22%發(fā)生房顫或心房撲動(dòng)[5]。COVID-19患者合并室上性心動(dòng)過速的報(bào)道甚少,相關(guān)研究有待進(jìn)一步開展。
惡性室性心律失常是病毒性心肌炎及心肌病的常見并發(fā)癥,這類患者中有1%~6%出現(xiàn)室速和(或)心室顫動(dòng)(簡稱室顫)[12]。在COVID-19患者中,這些心律失??赡苁怯墒褂昧四芤餛T間期延長的藥物、代謝異常和心肌炎癥所致。研究證實(shí),肌鈣蛋白水平升高的COVID-19患者比肌鈣蛋白水平正?;颊叩氖宜侔l(fā)生率更高[12]。
有脈性室速可見于單形和多形性室速。單形性室速是COVID-19患者最常見的室速類型,常由器質(zhì)性心臟病引起,如ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)、心肌損傷或心肌炎。多形性室速(包括尖端扭轉(zhuǎn)型)通常在藥物毒性、電解質(zhì)異常的情況下,以及各種促心律失常狀態(tài)(如Brugada綜合征、長QT綜合征)下發(fā)生。
可引起心臟驟停的4種常見心律失常包括室顫、無脈性室速、無脈性電活動(dòng)及心臟停搏。在COVID-19大流行期間,院外及院內(nèi)心臟驟停的發(fā)生率都有所升高。一項(xiàng)法國的研究表明,2020年2至4月院外心臟驟停的發(fā)生率較2019年同期升高52%,心臟驟?;颊叩乃劳雎室灿兴仙齕13]。導(dǎo)致死亡率升高和不良后果增多的原因可能是SARS-CoV-2感染本身,也可能由于COVID-19的大規(guī)模流行而導(dǎo)致醫(yī)療資源不足,延誤了COVID-19患者就醫(yī),并造成心臟驟?;颊叩氖┚嚷式档汀?/p>
COVID-19患者的心臟驟停風(fēng)險(xiǎn)增加,但心臟驟停相關(guān)心律失常的發(fā)生率在住院患者中存在差異。一項(xiàng)針對美國紐約COVID-19住院患者的研究顯示,在這些患者發(fā)生的心臟驟停相關(guān)心律失常中,以心臟停搏最常見,其次是無脈性電活動(dòng),再次是無脈性室速或室顫[10]。SHAO等[14]選取了2020年年初中國武漢的136例COVID-19重癥患者進(jìn)行研究,其均在住院期間施行心肺復(fù)蘇,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)心臟驟停由呼吸系統(tǒng)疾病引起,且伴有非休克性心律,其中122例(89.7%)停搏,6例(4.4%)無脈性電活動(dòng);在所有136例患者中,18例(13.2%)自主循環(huán)恢復(fù),只有4例(2.9%)存活至少30 d,1例(0.7%)神經(jīng)功能完好。由此可見,在COVID-19暴發(fā)初期,院內(nèi)重癥患者心臟驟停的生存率很低。
盡管與快速性心律失常相比,心動(dòng)過緩和房室阻滯不太常見[12],但它們?nèi)詴l(fā)心血管不良事件,臨床醫(yī)生應(yīng)予以重視。既往案例報(bào)道伴有多種心血管病危險(xiǎn)因素的COVID-19老年患者可進(jìn)展為高度房室阻滯 (二度Ⅱ型和三度房室阻滯)和(或)室內(nèi)阻滯;部分患者可逐漸出現(xiàn)傳導(dǎo)異常相關(guān)癥狀,并迅速發(fā)展為心臟驟停[15]。AMARATUNGA等[16]報(bào)道了4例COVID-19患者在ICU住院期間均出現(xiàn)新發(fā)的竇性心動(dòng)過緩(簡稱竇緩),可能的觸發(fā)因素為嚴(yán)重缺氧、炎癥細(xì)胞因子對心臟竇房結(jié)的損傷以及藥物不良反應(yīng),提示竇緩可能是嚴(yán)重細(xì)胞因子風(fēng)暴的預(yù)警信號。HE等[15]及AMARATUNGA等[16]的報(bào)道中,COVID-19患者發(fā)生心臟驟停前曾出現(xiàn)竇緩、交界性心律或心室自主節(jié)律,提示COVID-19重癥患者出現(xiàn)明顯的心動(dòng)過緩可能是循環(huán)衰竭的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志。
既往研究表明,>13%的COVID-19患者可能發(fā)生QT間期延長,或許與COVID-19的治療藥物有關(guān),如氯喹、羥氯喹和阿奇霉素[17]。眾所周知,顯著的QT間期延長可導(dǎo)致尖端扭轉(zhuǎn)型室速等惡性心律失常,甚至猝死。HE等[15]的研究亦驗(yàn)證了QT間期延長與COVID-19危重程度、心臟損傷及死亡率有關(guān)。據(jù)報(bào)道,QRS波群電軸偏移通常涉及右心室勞損,這類患者常因多葉性肺炎和(或)有大血栓負(fù)荷的肺栓塞而出現(xiàn)急性呼吸衰竭;心電圖通常表現(xiàn)為電軸右偏,V1、V2導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)明顯的R波,Ⅱ、Ⅲ、aVF和V1—V4導(dǎo)聯(lián)出現(xiàn)ST段壓低或T波倒置[9]。
在COVID-19大流行中,當(dāng)患者出現(xiàn)胸痛或胸悶、氣短等表現(xiàn)時(shí),很難通過心電圖進(jìn)行鑒別。此時(shí),醫(yī)生必須考慮STEMI、心肌損傷和心肌炎,因?yàn)樯鲜霾∫蚨紩?dǎo)致ST段和T波異常。與SARS-CoV-2感染相關(guān)的心肌損傷可能表現(xiàn)為ST段偏移(抬高或壓低)、T波倒置和病理性Q波[9]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),COVID-19危重癥患者中約40%的心電圖出現(xiàn)ST段和T波變化;另一項(xiàng)調(diào)查指出,41%的COVID-19患者出現(xiàn)了非特異性的復(fù)極化變化(包括ST段和T波異常),而這些變化是由心肌損傷引起的,與不良結(jié)局(包括需要入住ICU的次數(shù)增加、更頻繁的機(jī)械呼吸支持及死亡率升高)有關(guān)[5,11]。在18例COVID-19伴ST段抬高的患者中,8例最終被診斷為急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI),10例表現(xiàn)為非閉塞性(即不涉及急性冠脈綜合征)心肌損傷[18]。COVID-19相關(guān)心肌炎和(或)心包炎的心電圖表現(xiàn)類似閉塞性AMI,如局灶性ST段抬高,并伴有T波倒置[18]。
對于ST段抬高的COVID-19患者,單純根據(jù)心電圖解讀可能無法鑒別STEMI、心肌損傷和心肌炎,目前通過動(dòng)態(tài)觀察COVID-19患者心電圖來鑒別上述疾病的報(bào)道亦不常見。心電圖結(jié)合患者臨床表現(xiàn)、超聲心動(dòng)圖檢查及心肌壞死標(biāo)志物測定來區(qū)分STEMI與心肌損傷、心肌炎[1-2,18],有助于臨床醫(yī)生對疾病進(jìn)行早期干預(yù),從而有望提高治愈率、降低死亡率。張建國等[19]研究發(fā)現(xiàn),所有重癥COVID-19患者心肌損傷標(biāo)志物均出現(xiàn)明顯異常,其合并心肌損傷的程度與患者預(yù)后相關(guān)。對COVID-19合并心臟損傷患者及時(shí)給予心肌保護(hù)藥物,可能有助于改善患者預(yù)后[20]。
SARS-CoV-2感染也可能導(dǎo)致心電圖出現(xiàn)Brugada波。文獻(xiàn)[21-23]報(bào)道了3例無Brugada綜合征和家族史的患者,其因SARS-CoV-2感染住院期間出現(xiàn)Brugada波,并隨著COVID-19的發(fā)展而加重,考慮這些患者出現(xiàn)的Brugada波與SARS-CoV-2感染有關(guān)。1型Brugada波與發(fā)熱和心肌鈉通道改變有關(guān),心電圖上表現(xiàn)為V1—V3導(dǎo)聯(lián)中至少一個(gè)導(dǎo)聯(lián)的ST段抬高>2 mm,隨后出現(xiàn)負(fù)性T波[18]。由于病例較少,Brugada波與SARS-CoV-2感染的相關(guān)性有待進(jìn)一步探討。
肺栓塞被認(rèn)為是COVID-19患者特別是重癥患者的一大并發(fā)癥。COVID-19相關(guān)靜脈血栓栓塞的易感性可能源于以下幾種機(jī)制[24-26]:① 血管緊張素Ⅱ活性的增加;② 凝血系統(tǒng)和血小板功能增強(qiáng),導(dǎo)致血栓形成;③ 細(xì)胞因子介導(dǎo)的凝血級聯(lián)的激活,以及病毒感染的潛在直接影響,引起局部炎癥和局部血栓形成。
竇速、房顫伴快速心室率在COVID-19相關(guān)肺栓塞患者中較為常見,這類患者亦可出現(xiàn)右心室勞損的心電圖表現(xiàn)[24-26]。最近一項(xiàng)回顧性研究表明,COVID-19相關(guān)肺栓塞患者的心電圖表現(xiàn)常為非特異性的,以竇速最為常見;僅有1/3的患者心電圖提示右心室勞損,僅7%的患者出現(xiàn)經(jīng)典的S1Q3T3模式(即Ⅰ導(dǎo)聯(lián)可見深S波,Ⅲ導(dǎo)聯(lián)可見Q波和T波倒置)[24]。由此可見,經(jīng)典的心電圖表現(xiàn)可提示COVID-19患者合并肺栓塞,但該類患者的心電圖存在多樣性,因此需結(jié)合臨床癥狀及影像學(xué)檢查綜合判斷,以提高早期檢出率,避免延誤病情。
COVID-19可對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響并導(dǎo)致心電圖表現(xiàn)異常,可能的原因包括細(xì)胞因子風(fēng)暴、缺氧損傷、電解質(zhì)異常、斑塊破裂、冠狀動(dòng)脈痙攣、微血栓,以及內(nèi)皮或心肌直接損傷。COVID-19患者最常見的心電圖表現(xiàn)為竇速、房顫或心房撲動(dòng)、室性心律失常(如室速或室顫)、心動(dòng)過緩、QT間期延長和電軸變化,以及ST段和T波的變化。加深對COVID-19相關(guān)心電圖異常的認(rèn)識,可能有助于呼吸科與心血管內(nèi)科醫(yī)生對COVID-19患者進(jìn)行評估和管理。