时间射血分数和心率射血分数对心力衰竭患者心功能评估的价值及临床意义

・临床论著・ 时间射血分数和心率射血分数对心力衰竭
患者心功能评估的价值及临床意义
丁绍祥王智杰任旭爱卞妮娜王青
【摘要】 目的比较左心室射血分数（LVEF）及其与相应时间段内心电图QRS波时限的比
值（TEF）、心率的比值（HrEF）对心力衰竭患者心功能评估，探讨相应指标临床应用价值和意义。

方法前瞻性选取咸阳市第一人民医院2015年3月至2016年6月以左心心力衰竭为主窦性心律住
院患者784例。

治疗前完成心功能评估及心电图和超声心动图检查。

LVEF、TEF及HrEF低值切入
点分别定义为0.5、0.625 ms-1和0.667（次/min）-1。

根据纽约心脏病学会（NYHA）心功能分级，
按患者LVEF、TEF、HrEF、心电图QRS波时限、心率及年龄进行分类统计，比较不同心功能时的相
应指标及两者变化的相关性。

结果心功能Ⅰ～Ⅳ级患者LVEF分别为：（58.29±5.12）%、（54.23±
7.09）%、（45.85±5.97）%、（34.24±7.92）%，组间两两比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；TEF依
次为：（0.696±0.097）ms-1、（0.614±0.109）ms-1、（0.477±0.079）ms-1、（0.329±0.118）ms-1，组间
两两比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；HrEF依次为：（0.851±0.125）（次/min）-1、（0.730±0.146）
（次/min）-1、（0.554±0.114）（次/min）-1、（0.377±0.129）（次/min）-1，组间两两比较差异均有统
计学意义（P＜0.05）；QRS波时限依次为：（84.29±7.70）ms、（89.28±8.40）ms、（97.10±10.09）
ms、（109.7±20.73）ms，组间均值两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；心率依次为：（69.39±
7.81）次/min、（75.81±9.98）次/min、（84.29±9.42）次/min、（94.04±12.78）次/min，组间两两比
较差异均有统计学意义（P＜0.01）。

LVEF、TEF及HrEF均与患者心力衰竭严重程度相关，r值分
别为0.710、0.720和0.711（P＜0.01）。

LVEF＜50%者占比48.72%（382/784），TEF＜0.625者占比
70.28%（551/784），HrEF＜0.667者占比55.48%（435/784）。

两两率间多重比较差异均有统计学意义
（P＜0.01）。

结论相对于L VEF，TEF和HrEF对心力衰竭患者心功能评估更为合理，TEF优于HrEF。

【关键词】 心力衰竭；心电描记术；心率；射血分数
Comparison of the timed ejection fraction and the heart rate ejection fraction for evaluting heart
function in patients with heart failure Ding Shaoxiang, Wang Zhijie, Ren Xu'ai, Bian Nina, Wang Qing.
Department of Cardiology, the First People's Hospital of Xianyang City, Xianyang 712000, China
Corresponding: Ding Shaoxiang, Email: dingsx001@
【Abstract】 Objective To compare left ventricular ejection fraction (LVEF) and the ratios of
LVEF divided by the time of electrocardiogram QRS complex (TEF) and heart rate (HrEF) for heart
function evaluation and discuss their significances in clinic. Methods From March 2015 to June 2016,
748 sinus rhythm inpatients with left cardiac insufficiency from the First People's Hospital of Xianyang
City were enrolled in this prospective study, cardiac function assessment and electrocardiogram and cardiac
ultrasonography of the patients had been accomplished before treatment. 0.5, 0.625 ms-1 and 0.667
(times/min)-1 as the low evaluation standard were adopted for LVEF, TEF and HrEF. According to different
heart function classification with New York heart association (NYHA), LVEF, TEF, HrEF, time of
electrocardiogram QRS complex, heart rate and age of the patients were calculated and compared,
including the correlation between heart function classification with NYHA and the relative factors.
Results According to the classification of cardiac functionⅠ-Ⅳ of the patients, the means of LVEF were
(58.29±5.12)%, (54.23±7.09)%, (45.85±5.97)%, (34.24±7.92)%, multiple comparisons between groups
existed statistically significant difference (P<0.01). The means of TEF were (0.696±0.097) ms-1,
DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2017.07.007
作者单位：712000 陕西省，咸阳市第一人民医院心内科
通信作者：丁绍祥，Email: dingsx001@
(0.614±0.109) ms-1, (0.477±0.079) ms-1, (0.329±0.118) ms-1, multiple comparisons between groups existed statistically significant difference (P<0.01). The means of HrEF were (0.851±0.125) (times/min)-1, (0.730±0.146) (times/min)-1, (0.554±0.114) (times/min)-1, (0.377±0.129) (times/min)-1, multiple comparisons between groups existed statistically significant difference (P<0.05). The means of the time of electrocardiogram QRS complex were (84.29±7.70) ms, (89.28±8.40) ms, (97.10±10.09) ms, (109.7±20.73) ms, multiple comparisons between groups existed statistically significant difference (P<0.05). The means of heart rate were (69.39±7.81) times/min, (75.81±9.98) times/min, (84.29±9.42) times/min, (94.04±12.78) times/min, multiple comparisons between groups existed statistically significant difference (P<0.01). LVEF<50% accounted for 48.72% (382/784), TEF<0.625 ms-1 accounted for 70.28% (551/784), HrEF<0.667 (times/min)-1 accounted for 55.48% (435/784), multiple comparisons between two rates existed statistically significant difference (P<0.01). LVEF, HrEF and TEF were influenced mostly in heart failure patients, r values were 0.710, 0.720 and 0.711 (P<0.01). Conclusions Compared to LVEF, TEF and HrEF can be used as reasonable indicators to evaluate heart function in clinic. TEF is superior to HrEF and can be promoted in clinic.
【Key words】 Heart failure; Electrocardiogram; Heart rate; Ejection fraction
左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）因简单实用而广泛应用于临床。

近年来，随心力衰竭患者增加，传统射血分数降低的心力衰竭（heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF）患者比例下降，射血分数保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）患者呈升高趋势[1]，使LVEF对心功能评估意义下降。

研究显示，HFpEF已占心力衰竭患者的50%，甚至更高，且发病率仍在增加，以老年和高血压患者多见[2-3]。

HFpEF发病率和死亡率接近HFrEF，且预后可能更差[4]。

由于LVEF在评估HFpEF患者价值有限，众多HFpEF患者的存在亟须更加客观实用的评估标准以指导诊治[5]，避免症状进一步发展，做好早期积极干预。

目前对HFpEF心功能评定研究较多，但防治进展不大[6]。

本文根据心力衰竭多合并神经内分泌激活，特别是交感神经激活引起心率加快及心力衰竭时心电图QRS波时限这一特征，比较LVEF及其与相应时间段内心电图QRS波时限的比值（timed ejection fraction，TEF）和心率的比值（heart rate ejection fraction，HrEF）对心力衰竭患者心功能的评估价值，探讨TEF和HrEF于临床应用的价值和意义。

资料与方法
一、一般资料
前瞻性选取咸阳市第一人民医院2015年3月至2016年6月以左心心力衰竭为主的窦性心律住院患者，剔除急性心肌梗死、中量及以上二尖瓣和（或）主动脉瓣反流，窦性心动过缓，明确的束支传导阻滞，正在服用影响心率的药物（主要包括β受体阻滞剂，胺碘酮和地高辛等）、甲状腺功能异常及单纯肺部疾病患者，多次反复入院患者入选时间间隔≥6个月，纳入研究对象784例。

其中男性414例，女性370例，年龄36～90岁，平均（65.25± 10.32）岁。

包括冠心病552例，扩张型心肌病129例，风湿性心脏病57例，先天性心脏病31例，高血压心脏病15例。

合并糖尿病246例，合并高血压312例。

按纽约心脏病学会（New Y ork heart association，NYHA）心功能分级，Ⅰ～Ⅳ级分别为69例、397例、221例和97例；其中男性分别为28例、212例、127例和47例，女性分别41例、185例、94例和50例。

所有入选患者均签署知情同意书。

二、方法
入院即刻完成心功能评估，左心心力衰竭定义为各种心脏疾病导致的以肺循环淤血为特征的临床表现。

于治疗前完成心电图和超声心动图检查，要求尽可能在连续时间段内完成，等待时间不超过30 min，且行心电图检查前休息时间不短于10 min；心率及QRS波时限以心电图机自动生成为准，要求基线平稳，QRS波易于识别。

心脏射血分数与心电图QRS波时限比值定义为时间射血分数（TEF）；与相应时间段内心率比值定义为心率射血分数（HrEF）。

按正常心电图QRS波时限范围60～100 ms，以80 ms 为正常中位值；按正常心率波动范围60～100 次/min，以75次/min为正常中位值。

LVEF减低定义为＜50%，计0.625ms-1（50/80）为TEF低值切入点，0.667（次/min）-1（50/75）为HrEF低值切入点。

入院后均行生化、B型尿钠肽（BNP）、甲状腺功能、
表1 不同NHYA心功能分级患者临床资料的比较（s
x±）
NHYA心功能分级 LVEF(%) TEF(ms-1) HrEF[(次/min)-1] QRS波时限(ms) 心率(次/min) 年龄(岁) Ⅰ级 58.29±5.12
0.696±0.097
0.851±0.125 84.29±7.70 69.39±7.81 64.43±6.10
Ⅱ级 54.23±7.09
0.614±0.109
0.730±0.146 89.28±8.40 75.81±9.98 63.49±10.00
Ⅲ级 45.85±5.97
0.477±0.079
0.554±0.114
97.10±10.09 84.29±9.42 68.22±11.20
Ⅳ级 34.24±7.92
0.329±0.118
0.377±0.129
109.7±20.73 94.04±12.78 65.25±10.32 F值 290.396 291.266 270.405 112.169 125.156 10.808 P值 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
胸部X线片或胸部CT等相关化验检查，部分心脏检查还包括冠状动脉造影、冠状动脉CT、特殊心电图检查（心绞痛发作心电图、心电图负荷试验、心电图连续监测）等以明确心脏疾病。

根据NYHA 心功能分级，按患者LVEF、TEF、HrEF、心电图QRS波时限、心率及年龄进行分类统计，比较不同心功能患者其相应指标的变化以及相应指标的改变与心功能分级间的相关性；同时分析心力衰竭患者中LVEF、TEF及HrEF低值阳性率，评估并比较相关指标在心力衰竭患者诊断中的价值及临床意义。

三、统计学分析
采用SPSS 17.0软件统计分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（s
x±）表示，多组间比较先采用单因素方差分析，组间两两比较采用SNK检验；计数资料采用χ2检验；直线回归分析不同心功能分级对相关变量的影响，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果
一、一般情况
随患者心功能减低，LVEF、TEF及HrEF均值逐渐下降，以Ⅲ级和Ⅳ级变化明显。

平均心率（79.89±12.21）次/min，随心功能下降明显加快，组间均值两两比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；平均心电图QRS波时限（93.57±13.22）ms，随心功能下降增宽明显，组间均值两两比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；TEF均值（0.547±0.147）ms-1，组间均值两两比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；HrEF均值（0.647±0.191）（次/min）-1，组间均值两两比较差异均有统计学意义（P＜0.01）。

多组间年龄比较差异有统计学意义（P＜0.01），但与心力衰竭程度不相关。

见表1。

二、LVEF、TEF和HrEF对于心力衰竭患者心功能评估的价值
以LVEF＜50%为切入点，计382例为非HFpEF 患者，阳性率48.72%（382/784）；以TEF＜0.625 ms-1为切入点，计551例为TEF减低心力衰竭，阳性率70.28%（551/784）；以HrEF＜0.667（次/min）-1为切入点，435例为HrEF减低心力衰竭，阳性率55.48%（435/784）；率间两两多重比较差异均有统计学意义（χ2值分别为125.558、25.100、36.136，均P＜0.01）。

三、心力衰竭患者NHYA心功能分级与相关指标直线回归分析
按NHYA心功能分级对相关指标影响分别作直线回归分析显示，性别与NHYA心功能分级无相关性；心率、心电图QRS波时限、LVEF、HrEF及TEF与NHYA心功能分级有相关性。

见表2。

表2 患者NHYA心功能分级与相关指标直线回归分析
项目r值F值P值 95%可信区间
LVEF 0.710792.806
<0.01 -9.086~-7.902
HrEF 0.711798.057
<0.01 -0.177~-0.154
TEF 0.720843.413
<0.01 -0.138~-0.121
QRS波时限 0.537316.166 <0.01 7.705~9.617 心率 0.567371.178
<0.01 7.593~9.316
年龄 0.13715.034
<0.01 0.855~2.608
性别 0.048 1.786
0.182 -0.072~0.014
讨 论
心肌收缩是继发于电活动，通过兴奋-收缩耦联产生机械收缩，心肌电传导方向决定心肌收缩顺序。

一般心肌电传导时间越长，心肌收缩所需时间相应延长，QRS波时限增加提示其所激动心肌收缩时间延长[7]。

研究发现，心电图QRS波时限延长与心功能不全有较好的相关性[8]，且心电图QRS波碎裂为HFpEF独立预测因素[9]。

本研究中，随患者心功能分级增加，心电图QRS波时限均值延长，重度心力衰竭患者多合并有不同程度室内传导阻滞致QRS波时限增宽，且于不同心功能分级间比较差异均有统计学意义。

研究表明，严重收缩功能不全患者，心电图QRS波时程延长对心功能评估有重要价值[10]；LVEF值越低，QRS波时限越大，为
重大心血管事件预测独立因素[11]。

但由于心电图QRS波是反映心室除极化，与束支阻滞反映左右心室收缩非同步，与QRS波整体时限对应，并非单个心室收缩非同步，对LVEF影响较小，因此未纳入研究。

尽管心电图QRS波时限延长与心力衰竭严重程度相关，但其本身不作为心力衰竭评估指标；而LVEF虽是临床常用的心功能评估指标，但对于HFpEF患者中意义不大，故将两者结合无疑能更合理地反映心功能真实状况。

本研究显示，虽然TEF 受心力衰竭患者严重程度影响并不优于LVEF，但其对心力衰竭诊断的阳性率明显高于LVEF，且差异有统计学意义，提示其在HFpEF患者中仍可作为心功能评估指标而没有改变心功能评估简单、实用原则。

心力衰竭时，心脏泵功能障碍与代偿性激活的神经体液因子相互作用，交感神经激活在心力衰竭的发生、发展中起重要作用，并成为治疗靶点[12]。

其激活机制与外周感受器传入冲动减少，迷走神经兴奋性减弱，交感神经兴奋性增强，心率加快；心房淤血致压力升高，刺激容量感受器致交感神经兴奋，心率加快；周围组织灌注不足激活神经体液机制，交感神经-肾上腺髓质系统释放大量儿茶酚胺使心率加快等因素相关。

但在窦房结原发性和继发性病变及药物影响时，其功能发生改变或被干扰而无法与神经体液因子调节相适应，故应予排除。

交感神经激活与心力衰竭严重程度相关[13]，心力衰竭患者往往合并心率加快[14]。

本研究中，随患者心力衰竭程度加重，心率增加明显，组间差异均有统计学意义，但心率易受多种因素影响而难以成为心功能不全的独立评判标准。

LVEF是对心脏整体收缩功能的评估，没有时间限制，无法反映心脏收缩的敏捷性和有效性，其功能下降与心率增加虽不成反比，但呈反向趋势。

当两个变化方向相反的变量以比值计算时，结果呈叠加效应而扩大其变化后差异的程度，无疑能更灵敏地反映相应指标的变化趋势。

本研究显示，尽管HrEF受心力衰竭患者严重程度影响并不优于LVEF，但其于心力衰竭诊断的吻合度明显高于LVEF，且差异有统计学意义，同样提示其在HFpEF患者中仍可进行心功能评估，只是与TEF比较稍显不足。

由于相对简单实用，也不失为心功能评估的一种较好指标。

本研究纳入重度心力衰竭包括扩张型心肌病患者，年龄相对较小，可能导致心力衰竭严重程度与年龄无关；另外，关于新指标低值切入点的选择，由于目前无相关研究，暂以LVEF作为参考。

由于中外指南差异，本文以LVEF≥50%为正常值，其他参数以临床较常用的中位值入选。

尽管目前对心力衰竭分类更为细化[15]，但心力衰竭患者日益增多，传统LVEF有效评估不足，其他检测方法尚未定论，HrEF和TEF的提出不失为一种有益尝试，两者均未增加患者额外费用，也未增加过多检查流程，而是根据心力衰竭多伴有交感神经激活及心肌电传导延迟，在原有检查基础上对患者心功能实施再评估。

相关限制因素加入并没有改变对心功能评估简单实用原则，且更加客观、合理。

本文研究发现，同HrEF相比，TEF对心力衰竭阳性诊断符合率更高，但因样本含量相对较少，相应结论尚需进一步研究。

参 考 文 献
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（收稿日期：2016-12-02）
（本文编辑：张志巍）
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