基于ECG-ViEW数据库的QT间期校正方法比较.pdf

第 32 卷第 5 期2023 年 10 月实用心电学杂志Journal of Practical ElectrocardiologyVol.32 No.5Oct.2023 基金项目:安徽省科技厅重点研究与开发项目(2022e07020019);国家自然科学基金资助项目(81670301)作者单位:241001 安徽 芜湖,皖南医学院第一附属医院(弋矶山医院)老年医学科 作者简介:李媛,主治医师,主要从事心血管疾病研究。通信作者:王德国,E-mail:wangdeguo 基于 ECG-ViEW 数据库的 QT 间期校正方法比较李媛 张凤至 徐宗政 王悦 陈舒宁 李祥东 王德国摘要 目的 探讨不同 QT 间期校正公式应用于不同心率范围的校正效果。方法 从公共信息平台 ECG-ViEW 心电图数据库中筛选出心率跨度在 30200 次/min 的心电图 699 778份,根据心率分成 30 60、60 100、100 150 及 150 200 次/min 共 4 组。分别以 Bazett、Fridericia、Framingham 及 Hodges 公式校正 QT 间期。分析在不同心率范围内及采用不同公式的情况下,QTc 与心率及测定 QT 间期值间的线性关系。结果 未经校正的 QT 间期随心率的减慢而延长,Bazett 公式对 QT 间期校正效果不佳,尤其是对心率过慢者。Hodges 公式在低心率心电图中校正效果较好,而在快心率心电图中校正效果不佳;Fridericia 公式和 Framingham公式在正常及快心率心电图中的校正效果较好。结论 临床常用的 Bazett 公式在 QT 间期校正方面存在一定的缺陷,Hodges 公式对低心率患者更具实用价值,Fridericia 公式和Framingham 公式更适用于校正正常及快心率心电图中的 QT 间期。关键词 QT 间期;心电图;QTc;心率;Bazett 公式;Hodges 公式中图分类号 R540.41 文献标志码 A 文章编号 2095-9354(2023)05-0313-06DOI:10.13308/j.issn.2095-9354.2023.05.002引用格式 李媛,张凤至,徐宗政,等.基于 ECG-ViEW 数据库的 QT 间期校正方法比较J.实用心电学杂志,2023,32(5):313-318.Comparison of QT interval correction methods based on ECG-ViEW database LI Yuan,ZHANG Fengzhi,XU Zongzheng,WANG Yue,CHEN Shuning,LI Xiangdong,WANG Deguo(Department of Gerontology,theFirst Affiliated Hospital of Wannan Medical College,Wuhu Anhui 241001,China)Abstract Objective To investigate the correction effect of different QT interval correction formulas applied invarious ranges of heart rate.Methods A total of 699 778 ECGs with heart rate ranged from 30 to 200 times/minwere selected from the ECG-ViEW database(a public information platform of ECGs).These ECGs were dividedinto four groups including 30-60,60-100,100-150 and 150-200 times/min groups according to the heart rate.The QT interval was corrected by Bazett,Fridericia,Framingham and Hodges formulas respectively.The linearrelationship between QTc and heart rate or measured QT interval value was analyzed within different ranges of heartrate and by using different formulas.ResultsThe uncorrected QT interval is prolonged as the heart rate slowsdown.The Bazett formula shows a poor performance in correcting QT interval,especially in the population with tooslow heart rate.The Hodges formula shows a relatively good correction effect among the population with low heartrate but a poor correction effect in those with fast heart rate.The Fridericia and Framingham formulas have relativelygood correction effects in the population with normal and fast heart rate.Conclusion The Bazett formula commonlyused in clinical practice has some defects in QT interval correction.The Hodges formula shows greater practicalvalue for the patients with low heart rate.The Fridericia and Framingham formulas are more suitable for correctingthe ECGs with normal or fast heart rate.Key words QT interval;electrocardiogram;QTc;heart rate;Bazett formula;Hodges formulaQT 间期是心电图上自 QRS 波起点至 T 波终点所占的时间,反映心室除极化与复极化的总时程。QT 间期延长与恶性室性心律失常(如尖端扭转型心动过速)相关,严重时还可能诱发心脏性猝死1。然而,QT 间期随年龄和性别的不同而变化,也与心率的快慢密切相关:若正常人心率加快,则 QT 间期缩短;反之则延长。因此,临床评价 QT 间期时,通常需要对其进行校正,最常采用 Bazetts 法,即QTc=QT/RR2。但在心率过快或过慢时,该校正法存在明显不足。有研究提出其他的校正方法,如Fridericia 公式3、Framingham 公式4以及 Hodges公式5等。目前,尽管有少数研究比较不同的 QT 间期校正方法的应用效果,但心电图多源自健康志愿者,心率波动范围相对较小5-6,尚缺乏心电图大数据分析。本研究从心电图警戒电子数据库(ECG-ViEW)近百万份的心电图数据中,筛选出心率跨度在 30200 次/min 的心电图 QT 间期,拟通过不同的 QT 间期校正公式进行校正,探索其在不同心率范围的校正效果。1 方法1.1 心电数据的下载及筛选ECG-ViEW 是韩国一个大型的单中心数据库(http:www.ecgview.org)7,包括 1994 年 6 月 1 日至 2013 年 7 月 31 日接受检查的所有患者的数字化体表心电图参数数据。由于数据库信息使用的限制,本研究无法获得疾病诊断、药物及患者性别、年龄等数据,而仅下载心电图数字化信息,用于分析 QT间期。首先去除无 P 波及无 PR 间期数据,随后去除QRS 波时限120 ms 数据,再去除极快与极慢的心率(心率200 次/min)、PR 间期极度异常心电图(PR 间期300 ms)。本研究最终从数据库中筛选出了 699 778 份心电图用于分析,并根据心率将心电图分为 30 60 次/min(112 959 份)、60100 次/min(530 543 份)、100 150 次/min(53 911 份)及150200 次/min(2 365 份)这 4 组。1.2 QT 间期校正法对下载数据中的 QT 间期,分别按照下述公式5进行校正:Bazett 公式:QTc=QT/RR;Fridericia 公式:QTc=QT/3RR;Framingham 公式:QTc=QT+0.154(1-RR);Hodges 公式:QTc=QT+1.75(HR-60),其中,RR 为相邻 R 波的间期,QT 为从 QRS 波起始至 T 波终点的时间,HR 为心率。1.3 数据统计应用 SPSS 21.0 软件对数据进行统计学分析。心电图参数以 xs 表示。采用方差分析比较各组的QT 间期,并比较上述 4 个公式所计算的 QTc。再应用 Pearson 相关性分析计算 QT/QTc 和 HR 之间的相关系数。利用线性回归分析 QT/QTc 与相应 HR之间的关系,以及不同校正公式所得 QTc 值与实际测得的 QT 间期的关系。以 P0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 心电图 QT 间期随心率变化分布如表 1 所示,在 ECG-ViEW 数据库中,心电图QT 间期在快心率组小于慢心率组。从 QT 间期及QTc 的分布区间可见,当心率正常及较快时,数据相对聚集,而当心率60 次/min 时,QT 间期离散度增加(图 1,扫描 OSID 码可查阅彩图)。随着心率的加快,PR 间期、QT 间期、QRS 时限相对缩短。方差分析结果显示,各心率组的 QT 间期及经各公式校正后的 QTc 比较,差异均有统计学意义(P0.01)。经 Bazett 公式校正后,QTc 在 100150 次/min 心率范围内最长;而经 Fridericia 和 Framingham 公式校正后,QTc 均在3060 次/min 心率范围内最长;经Hodges 公式校正后,最长 QTc 在 150 200 次/min心率范围内。表 1 不同心率范围内的基本心电图参数及 QTc 比较心电图参数HR/(次min-1)30,60)(n=112 959)60,100(n=530 543)(100,150(n=53 911)(150,200(n=2 365)合计(n=699 778)P 值HR/(次min-1)54.64.074.510.3113.811.5161.79.474.617.30.01RR 间期/ms1 1069282010753249372208421730.01413实用心电学杂志 第 32 卷续表心电图参数HR/(次min-1)30,60)(n=112 959)60,100(n=530 543)(100,150(n=53 911)(150,200(n=2 365)合计(n=699 778)P 值PR 间期/ms164.725.0156.523.5142.324.9125.628.0156.624.50.01QRS 波时限/ms92.310.489.110.580.912.564.414.589.011.10.01QT 间期/ms43432384313212926222387420.01QTc/ms41225425284403342933424290.01QTcBazett/ms41325425294403343033425290.01QTcFridericia/ms42026411273973136529411280.01QTcFramingham/ms41827411273973135921411260.01QTcHodges/ms42528410254152544022413260.01蓝点:ECG-ViEW 数据库中的心电图参数,不同心率所对应的 QT 间期;绿点:经不同公式校正后的 QTc。图 1 QT 间期或 QTc 随心率变化的散点分布图2.2 QT 间期及 QTc 与心率的相关性如表 2 所示,未经校正的 QT 间期与心率在各心率范围内均存在强相关性(P0.01);经 Bazett 公式校正后,尽管在 60200 次/min 心率范围内两者仍呈一定的相关性(r=0.282,P0.01),但在 30 60 次/min 心率范围内 QTc 与心率无相关性(r=0.004,P=0.206),在 100150 次/min 心率范围内呈弱相关(r=-0.060,P0.01)。Fridericia 和 Framingham校正公式校正所得的 QTc 与心率在各心率范围均呈显著负相关,但在60100 次/min 范围内相关系数绝对值降低(r 分别为-0.074及-0.097),QTc 与心率相关性减弱。经 Hodges 校正公式校正所得的QTc 与心率的相关性降低(r=-0.069,P0.01),在3060 次/min 心率范围内与心率呈显著负相关(r=-0.360,P0.01),而在150200 次/min 心率范围内与心率呈显著正相关(r=0.336,P0.01)。表 2 QT 间期及 QTc 与心率的相关性分析r(P)值HR/(次min-1)30,60)(n=112 959)60,100(n=530 543)(100,150(n=53 911)(150,200(n=2 365)合计(n=699 778)QT 间期-0.544(0)-0.601(0)-0.562(0)-0.413(0)-0.776(0)QTcBazett0.004(0.206)0.259(0)-0.060(0)-0.100(0)0.282(0)QTcFridericia-0.207(0)-0.074(0)-0.260(0)-0.215(0)-0.232(0)QTcFramingham-0.124(0)-0.097(0)-0.345(0)-0.287(0)-0.263(0)QTcHodges-0.360(0)-0.034(0)0.148(0)0.336(0)-0.069(0)2.3 QT 间期及 QTc 与心率的线性关系如表 3 所示,线性回归分析显示,未经校正的 QT间期与心率呈线性关系(P0.01);经 Bazett 公式校正后,在 100200 次/min 范围内 QTc 与心率呈负线性关系,在 60100 次/min 范围内与心率呈正线性关系(B=0.728,P0.01),但在 3060 次/min 范围内二者无线性关系(B=0.024,P=0.206)。Fridericia 和Framingham 校正公式校正所得 QTc 与心率在各心率范围均呈显著负线性关系。Hodges 公式校正所得QTc 与心率在 3060 次/min 心率范围内呈显著负线性关系(B=-2.569,P0.01),在 60100 次/min 范围内也呈负线性关系,而当心率在 100200 次/min范围内时呈显著正线性关系。2.4 QTc 与 QT 间期测定值的线性关系如图 2 所示,不同校正公式校正后的 QTc 与 QT间期呈直线关系。513第 5 期 李媛,等.基于 ECG-ViEW 数据库的 QT 间期校正方法比较表 3 QT 间期及 QTc 与心率的线性关系参数HR/(次min-1)30,60)(n=112 959)60,100(n=530 543)(100,150(n=53 911)(150,200(n=2 365)合计(n=699 778)QT 间期 R2(B)0.296(-4.314)0.361(-1.833)0.315(-1.433)0.171(-0.979)0.602(-1.855)P 值0.010.010.010.010.01QTcBazett R2(B)0.004(0.024)0.067(0.728)0.004(-0.173)0.010(-0.355)0.079(0.478)P 值0.2060.010.010.010.01QTcFridericia R2(B)0.043(-1.349)0.006(-0.195)0.068(-0.702)0.046(-0.658)0.054(-0.372)P 值0.010.010.010.010.01QTcFramingham R2(B)0.015(0.825)0.009(-0.238)0.119(-0.777)0.083(-0.647)0.069(-0.397)P 值0.010.010.010.010.01QTcHodges R2(B)0.130(-2.569)0.001(-0.083)0.022(0.316)0.113(0.771)0.005(-0.105)P 值0.010.010.010.010.01图 2 QTc 随 QT 间期变化的散点分布图613实用心电学杂志 第 32 卷如表 4 所示,在 30 200 次/min 心率范围内Bazett 公式线性拟合度最差,在 60 100 次/min心率范围内 4 种校正公式校正所得 QTc 均与 QT 间期呈线性关系,以 Bazett 公式线性拟合度最差。在3060 次/min 心率范围内,经 Hodges 公式校正的QTc 与 QT 间期的线性拟合度最佳(R2=0.958),而在 100200 次/min 心率范围内二者的线性拟合度较差。表 4 不同公式校正所得 QTc 与 QT 间期测定值的线性关系参数HR/(次min-1)30,60)(n=112 959)60,100(n=530 543)(100,150(n=53 911)(150,200(n=2 365)合计(n=699 778)QTcBazett R20.6960.3750.7350.8960.118 B0.6590.5640.9761.4150.224QTcFridericia R20.8680.7040.8910.9560.594 B0.7670.7220.9991.2640.516QTcFramingham R20.8060.7240.9410.9820.610 B0.7550.6820.8550.9420.493QTcHodges R20.9580.6710.5410.5160.467 B0.8800.6560.6150.6950.4323 讨论健康人群之间 QT 间期随心率变化的差异很大,要找到最佳的 QT 间期校正公式几乎不可能。然而,比较不同校正公式所适用的心率范围仍有必要,因为通过寻找区域“最佳”公式,能够在一定程度上减少心率对 QT 间期临床风险预估的影响8。正如表 1 所见,测定的 QT 间期随心率加快而缩短,各心率组及各校正公式校正后 QTc 并不相同。如 Bazett 公式校正后 QTc 在 100150 次/min心率范围内最长,而经 Fridericia 公式和 Framingham公式校正后均为在3060 次/min 心率范围内最长,经 Hodges 公式校正后最长 QTc 在 150200 次/min心率范围。相关性分析(表 2)显示,与校正前的 QT间期相比,QTc 与心率相关性降低,在60100 次/min心率范围内 Hodges 公式校正的 QTc 比其他公式校正所得 QTc 与心率的相关度低,在 3060 次/min 心率范围内 Bazett 公式校正的 QTc 与心率相关性最低。在 150200 次/min 心率范围内,Hodges 公式校正所得 QTc 与心率有较高的相关性。这些结果提示,在不同心率范围内,不同校正公式校正所得的 QTc 间期差异较大。采用何种校正公式仍需要临床研究探索。通过心率分组分析发现,当心率100 次/min时,Bazett 公式对 QT 间期的校正效果要优于另外三个公式。Hodges 在心率60 次/min 时校正效果较好。由此可见,随着心率的变化,各种校正公式的效能不同,提示临床应根据心动过缓、正常心率及心动过速等不同的心电状况选择合适的 QT 间期校正公式。目前,对于适用于心率100 次/min 时的QT 间期校正方法研究较少,所测得 QT 间期及 QTc与心率的线性关系在不同报道中差别很大6,9。DOGAN 等6的研究中,心率120 次/min 的快心率心电图仅 8 例,回归方程无统计学意义。本研究结果与既往的小样本研究10-11有相似之处,但是本研究中纳入的低心率和快心率的心电图较多,QTc 与心率之间的回归方程有统计学意义。理想的校正公式需要 QTc 与测定的 QT 间期尽可能呈线性拟合关系且离散程度较低。在正常心率范围内,常用的 4 种校正公式校正所得 QTc 与心率呈较好的线性关系,但在心率过慢或过快时校正效果欠佳。通过进一步分析发现,低心率范围(3060 次/min)内,Hodges 公式表现出较好的线性关系;而快心率范围(100200 次/min)内除 Hodges 公式外,经其他三种公式校正的 QTc 均与心率之间呈现出较好的线性关系。本研究尚有明显的不足之处。首先,由于ECG-ViEW数据库的开放程度不够,无法获得患者的性别、年龄、住院时间及用药等影响 QT 间期的数据,因此尚不能明确 QT 间期延长的切点值。其次,该数据库未提供疾病诊断信息,因此不能进一步分析疾病对QT 间期的影响。另外,数据库仅提供数字化的心电图信息,无法对心电图做进一步的人工核查。但在数据筛选上,本研究剔除了可能是心房颤动或心房713第 5 期 李媛,等.基于 ECG-ViEW 数据库的 QT 间期校正方法比较扑动(无 P 波)、宽 QRS 波(可能为束支阻滞)、严重PR 间期异常等心电图。总之,本研究表明,最常用的 Bazett 公式在总体心电图范围内对 QT 间期校正效果不佳,特别是对心率过慢者。Hodges 公式在低心率心电图中校正效果较好,而在快心率心电图中校正效果不佳;Fridericia及 Framingham 公式在正常及快心率心电图中校正效果较好。未来需要通过对临床相关疾病及不良预后,如猝死、恶性心律失常、长 QT 间期综合征、短 QT 间期综合征等数据进行分析,进一步探讨这些校正公式在不同疾病中的实际应用价值3,从而为预防 QT 间期异常相关恶性心律失常提供恰当的评价工具。参考文献 1 ROBISON LB,BRADY WJ,ROBISON RA,et al.QTinterval prolongation and the risk of malignant ventriculardysrhythmia and/or cardiac arrest:Systematic search andnarrative review of risk related to the magnitude of QTinterval lengthJ.Am J Emerg Med,2021,49:40-47.2 SURAWICZ B,PARIKH 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