作者：蒋周芹、舒茂琴单位：医院、医院
人类猝死中75％为心源性猝死(suddencardiacdeath,SCD)，其中心律失常性猝死占88％。植入埋藏式心律转复除颤器(ImplantableCardioverterDefibrillator,ICD)可以有效防治SCD。
但是，迄今为止，任何一项有关SCD的预测因子都缺乏足够的敏感性和特异性，无法精确指导ICD植入患者的筛选。大量临床和实验研究表明T波电交替(T-wavealternans，TWA)与心律失常，特别是恶性心律失常有着密切的联系，是SCD一项独立预测指标，具有较高的敏感性和阴性预测值，可指导临床医生筛选SCD低风险人群以及可能无法从植入ICD中获益的患者。本文旨在通过阐述TWA的历史渊源、发生机制、检测方法和临床意义，为临床医生正确掌握TWA，早期预防恶性心律失常的发生提供理论依据。
、历史渊源
年，Traube发现了电交替现象，年Hering在心动过速和心肌缺血的患者中描述了肉眼可见的TWA，之后Kalter和Schwartz在年首次报告了64例伴有TWA的猝死病例。肉眼可见的TWA虽然与室性心律失常的发生有密切的关系，但其图形变化细微，发生率太低，在常规心电图上难以发现，以致数年来未能引起大家的重视。
直至年Smith[2]等应用频谱分析的方法检测出在体表心电图上肉眼所不能分辨的微伏级T波电交替(microvohTwavealternans，MTWA)，提高了TWA检出的敏感性和可靠性，并指出TWA是预测室速及室颤发生的一个有意义的指标。
年，MIT＆CambridgeHeart联合研制的应用频谱分析原理检测MTWA的专业分析系统（CH心脏诊断系统）为研究TWA的临床价值开辟了新的道路。
2、TWA的发生机制
2.、电生理机制
T波代表心室的复极，心肌中层的M细胞与心内膜和心外膜心肌细胞正常时存在复极时间差，称为跨室壁复极离散度（TDR）。TDR是正常存在的电生理现象，但心肌复极化时间和空间的离散是发生TWA的电生理基础。离散程度的不同导致了复极交替，表现为两种形式（见图）：
）协调性交替（Concordantalternans）：即不同部位心肌细胞的复极时间的变化趋势一致，具有同向性，表现为动作电位时间均延长或缩短，
2）非协调性交替(Discordantalternans)：即不同部位心肌细胞的复极时间变化趋势不一致或相反，具有异向性，表现为动作电位有的延长、有的缩短。
TWA是系协调性交替与不协调交替出现的结果。当心肌受缺血、缺氧等因素的刺激时，动作电位形态和（或）时程改变，复极不一致的增强以及由此引起室壁复极离散的变化，从而导致单向阻滞和折返，出现心电图上的TWA。再灌注时，加剧的复极不一致也是产生TWA的重要电生理机制。临床试验发现，缺血引起的TWA与传导有关的参数如传导速度、激动顺序等均保持恒定，而动作电位时程（actionpotentialduration,APD）显示不均一性。
复极早期动作电位形态变化最大，此时TWA最显著，所以缺血时TWA是细胞复极化振荡所致而非传导因素。在先天性长QT间期及由心肌缺血、代谢紊乱、药物等引起QT间期延长的患者中TWA发生率高，提示TWA与复极延迟有关。
APD延长则复极离散度增加，局部复极离散度不同表现为TWA的强弱。急性心肌缺血时上述变化在缺血区和缺血边缘区的心外膜和心内膜，Q-T间期延长时上述变化在心肌中层，心率加快时上述变化更加显著。
2.2、离子通道机制
TWA产生的离子基础有各种观点。一个完整的心肌细胞动作电位是由数种离子的主动或被动跨膜运动而产生的。其中，细胞内游离钙离子([ca2+]i)在TWA的产生中起主要作用。[ca2+]i有自身调节功能并维持一种稳态，每一个心动周期Ca2+要经历钙通道开放→肌浆网钙离子释放→产生电效应→钙离子重摄取→钙离子转运的循环，即钙致钙释放，所需时间相当于APD中的复极时间。
因此钙瞬变会影响到APD、心肌内激动的传导以及兴奋收缩耦联等。心率增快时，舒张期缩短，心肌细胞复极不完全，[ca2+]i不能完成其循环，扰乱了[ca2+]i的稳态并发生钙瞬变，钙瞬变值整复性的变化导致APD交替，形成TWA。缺血时，心肌发生一过性钙离子流变化，跨膜动作电位2相时钙离子穿膜能力交替改变，产生TWA。
实验犬低血钙的情况下，可产生TWA,低血钾、低血镁亦可引起TWA。病理情况下离子通道异常亦可降低诱发TWA的心率阈值。可部分解释低温条件下TWA往往增加以及有SCD危险的患者在相对较慢的心率下可出现TWA。而正常心脏，在心率很快时方可诱发出TWA。
2.3、TWA发生的神经机制
交感及副交感神经系统对TWA的发生可产生重要影响。Hohnloser等[3]首次报道长QT综合征患者在精神创伤和体力活动等交感神经激动时出现晕厥和肉眼可见的TWA，说明交感神经活性增加可触发TWA。Kovach等[4]在犬冠状动脉闭塞前及闭塞时激怒犬也诱发出TWA，并可被静脉给予美托洛尔所抑制。
实验性电刺激猫心脏交感神经，可同时诱发Q-T间期延长和TWA，故认为心脏交感神经介质释放失调对T波电交替的产生起着重要的作用[5]。亦有学者认为交感神经活性增强使儿茶酚胺增多，通过瀑布反应引起胞内钙水平变化，使心肌复极不一致增加，有利于非协调性交替发生。
3、检测方法
TWA是指窦性心律规整时，体表心电图上ST段和T波形态、振幅及极性在相邻心搏间出现的交替改变，以ABABAB…形式出现。TWA分为两种（见图2）：）毫伏级T波电交替（显性T波电交替），可从体表心电图上直接观察到，2）微伏级T波电交替（microvoltTwavealternans，MTWA），由于其交替幅值极其微小，常规心电图检查难以分辨，需经特殊信号处理技术才能记录到。
3.、毫伏级T波电交替
毫伏级T波电交替是指排除心外因素的影响，心电图上同一导联T波形态、振幅及极性出现逐搏交替的变化，T波振幅相差≥mm。心电图图形改变有3种形式：①T波均直立，其振幅大小交替；②T波均倒置，倒置深浅交替；③T波直立与倒置呈双向交替，即极性电交替。动物和临床研究证明，在缺血时TWA为单向性，缺血-再灌注时呈双向性。毫伏级T波电交替可通过肉眼识别，但是其发生率低（约为/），难以成为临床预测恶性心律失常的理想指标，一旦出现病人常进展为室颤或猝死，死亡率高达6％。
3.2微伏级T波电交替（MicrovoltTWA，MTWA）
MTWA是指T波差别在微伏级水平，需要高分辨电极记录ECG使用专门计算机信号处理技术进行测量，是一个有希望的，用于SCD危险分层的无创方法。
3.3、MTWA的检测方法分为频域法和时域法。
3.3.频域法
频域法的原理（见图3）：该法要求在运动平板试验中，将心率提高并维持于90～0次/分，采用傅里叶转换分析连续采集28个心搏排成一行，然后将28个连续的心搏标记为奇数心搏和偶数心搏，在T波上进行多点同步采样，计算出每一个采样点的电压值后进行平均计算，以T波电压的平均值(28个心搏)为纵坐标，以心搏的序号为横坐标，做出一条T波电压的趋势图，通过数字化处理将每个采样点的平均电压值转换成连续的频谱，显示成几个不同频率的波形，在0.5个变化周期处，所有的奇数心搏和偶数心搏的平均振幅之差就是TWA。将单数T波幅度或双数T波幅度减去平均T波幅度、再减去平均噪音幅度,所得结果的平方根为交替值（Valt），交替比=交替值/噪音标准差。
负荷心电图频域法判断MTWA的参考标准（）阳性标准：①休息时，Valt≥.0μV，交替比（K值）≥3，持续≥lmin。②运动后，Valt≥.9μV，K值≥3，持续≥min。③持续性电交替（sustainedalternans）：无噪音或干扰因素的情况下，在Frank导联的任何一个电轴（X、Y、Z轴）和综合电交替的能量（VM）或2个相邻的胸前导联Valt≥.9μV，K值≥3，持续≥min；如果心率20/min，即使电交替减少或消失，其仍被认为是持续性电交替。
（2）阴性标准：不符合以上阳性标准，心率≥0bpm持续分钟无明显的交替，噪音引起记录不清晰，以及0％房（室）性早搏
（3）不确定性：0％房（室）性早搏、房室结文氏现象和噪音引起的过多干扰。
3.3..3频域法的局限性：）结果不直观，不能判定何时发生了TWA改变；2）患者心率必须维持在一定范围内才能使用；3）需专用检查设备及方法；4）不能在运动试验或Holter检查同时进行分析；5）昂贵的专用电极也影响了频阈法TWA的使用。
3.3.2时域法
时域法的原理：时域法可在动态心电图或平板运动试验中检测TWA，无需固定心率和时间，受检者可自由活动，可动态捕捉短暂而剧烈的心律失常，从而分析MTWA的动态变化。分析时将连续的心动周期分为单数组（A）和双数组（B），测量A组和B组心搏T波的同一点，以32个心搏为单元，找出每一组的中位数波形，5秒滚动分析完，得到2组中位数波形最大差值。
动态心电图时域法判断MTWA的参考标准为频域法的4倍，即Valt≥7.6μV，K≥3.0。
时域法的优势：）非常直观，可视觉确认；2）不受心率限制；3）在噪声下能检测；4）不需非常规的手段和设备；5）可用于运动平板及动态心电图检查。
时域法的阳性判断标准尚有争议，有待更多的研究明确。
4、TWA的临床意义
临床主要用于SCD危险分层，特别是用于筛选植入ICD进行一级预防患者。
4.预测恶性室性心律失常和猝死
ArmoundasAA等[6]的研究表明，TWA是SCD的独立预测指标，对复杂性心律失常的预测优于信号平均心电图，具有较高的敏感性和特异性。从～年有0个大型研究，包括多例患者，比较了TWA与心内电生理检查对室速、室颤及SCD的预测价值，表明TWA对预测电生理检查中诱发的室性心律失常的敏感度为86％～89％，特异度为75％～84％，相对危险度为5.2，阳性预测值为76％，阴性预测值为88％[7]。由此可见，TWA在预测室性心律失常方面具有与心内电生理检查同等的预测价值，可成为预测室性心律失常的指标。
4.2心肌梗死危险分层的指标
心肌梗死后患者使用MTWA预测室速或SCD的研究得出了不一致的结论。
Ikeda及其同事对04名LVEF≥40％MI后患者进行MTWA研究，随访32±4个月，主要研究终点为SCD或危及生命心律失常。结果发现MTWA阳性为预测主要研究终点的最强因子，HR为9.7(p0.)，指出MTWA可用于LVEF≥40％MI后患者危险分层。
然而，Gold及其同事对SCD-HeFT研究（SuddenCardiacDeath–HeartFailureTrial）人群的名患者进行前瞻性研究，缺血性心肌病占49％，NYHAII级患者占7％，QRS间期20ms患者占3％，中位数随访30个月，主要研究终点为首次发生SCD或持续室速/室颤或恰当ICD放电。该研究得出阴性结果，即MTWA并不能预测SCD-HeFT研究人群心律失常事件的发生率或死亡率。
Cutler及其同事进一步分析发现MTWA阳性组和MTWA阴性组死亡率在4个月后开始有差别，相应地，临床上ICD降低死亡率的益处也是在4个月后显现，即植入ICD4个月后MTWA结果具有预测价值。
ABCD（AlternansBeforeCardioverterDefibrillator）[8]试验入选LVEF≤40％缺血性心肌病且有非持续室速病史的患者，进行MTWA与电生理检查（EPS）指导下危险分层的比较，随访.6±0.6年，主要研究终点为年随访中首次恰当ICD放电或SCD。
结果MTWA与EPS指导下危险分层的阳性和阴性预测值相似，MTWA指导的敏感性和特异性年时分别为74％和44％，2年时分别为66％和44％；EPS指导的敏感性和特异性年时分别为62％和62％，2年时分别为54％和63％。MTWA和EPS具有互补性，联合使用可提高预测准确性，MTWA和EPS均阴性时事件发生率仅2.3％，而异常MTWA（阳性+不能确定）且EPS阳性时事件发生率高达2.6％。多种方法（MTWA+EPS）联合使用提高危险分层的准确性。
4.3筛选ICD植入病例
Bloomfield等比较了TWA和QRS波宽度在预测心脏性死亡的差异，其中假阴性率分别为3.5％和0.2％，提示TWA比QRS波宽在筛选ICD植入病例方面有更好的临床应用前景。Hohnloser等[3]根据MADITII试验[9]标准入选29例患者，对这些患者进行前瞻性TWA检测，平均随访6.6个月，随访期间所有TWA检查结果阴性患者没有发生心脏猝死或心脏骤停，而检查结果阳性的患者终点事件发生率为5.6％，提示符合MADITII入选标准的TWA阴性的患者可能不需要置人ICD。研究者提出了基于MTWA检查的危险分层方法（见图5）。
4.4其它
近来又有报道TWA预测非缺血性心脏病患者和长Q-T间期综合征患者发生心律失常，观察抗心律失常药物疗效，对心肌病进行危险分层，预测高血压预后等方面的作用。总之，TMA在诊断和预防心律失常相关疾病方面的作用日益引起临床医师的重视。
5展望
虽然TWA的发生机制到目前尚未完全阐明，但其临床应用价值已经得到了医学界的普遍认可，而且其应用价值正在不断地扩展。在预测恶性心律失常和心脏猝死方面，TWA被认为和EPS具有同等价值，是一个独立指标。在临床应用中，对于临床怀疑或证实有先兆性或恶性室性心律失常的患者，为了预测恶性室性心律失常复发的可能性，都适合作TWA检测进行危险分层。
但是TWA毕竟只是一种无创电生理检测方法，在利用结果时尚需结合临床资料，综合考虑，绝不可仅凭TWA的结果就决定下一步的诊治措施。TWA作为一种心电现象，只是基础（心电生理）与临床（心律失常事件）之间的一座桥梁，它们之间还有着错综复杂的联系，而TWA的产生机制涉及离子通道、基因表达、细胞连接、自主神经调节等诸多领域，仍然存在着许多疑点、难点，临床应用的进一步扩展还需要研究工作者不断地努力。
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