运动心电图试验诊断新指标——最大ST/HR斜率研究进展
作者：李洁琪 蔡运昌 李金生
单位：李洁琪(贵州省人民医院 贵州省心血管病研究所 贵阳，550002)；蔡运昌(贵州省人民医院 贵州省心血管病研究所 贵阳，550002)；李金生(贵阳医学院附属医院心内科)
关键词：
临床心血管病杂志000326 运动心电图试验作为冠心病(CAD)的一种无创性诊断方法，因简便、廉价、易行，在临床上被广泛采用。运动心电图试验的结果判定多采用ST段压低指标，但其敏感性和特异性均不够高。近年来，许多学者探索出一种新的运动试验心电图诊断指标——最大ST/HR斜率，旨在提高该试验的诊断准确性，本文综述其研究进展。
1 临床意义
最大ST/HR斜率是Elamin 1980年报道的一种评价运动心电图试验的指标。这一方法的根据是：在较大的运动负荷下，心肌对氧的需求增加，这种增加与心率增快相平行，在CAD患者便可诱发心肌缺血，故心肌缺血与心率的变化密切相关，而心肌缺血在心电图上又表现为ST段的相应改变。在接近最大心率或者靶心率条件下，CAD患者运动试验心电图ST段压低与心率变化通常呈线性相关。由此可见，ST/HR斜率方法能更精确的反应心肌对氧需求与供应的不平衡关系。也就是说，CAD患者运动试验心率轻度增加所导致的相应ST段压低(ST/HR斜率大)，比心率较快时发生同等程度的ST段压低(ST/HR斜率小)，更能反映心肌缺血的严重程度〔1～15〕。
, 百拇医药
2 计算方法
最大ST/HR斜率采用直线相关回归分析计算，对运动试验中各阶段ST段下移值用相应的心率予以标化。多数作者采用心电图描记标准12导联和双极CM5导联，测量每一导联(aVR、aVL和V1除外)、每一运动试验阶段末ST段下移值和相应的心率。然后，以心率为自变量，ST段下移值为因变量，作直线相关回归分析。取运动试验达峰值时的最后几组数据求得ST/HR斜率〔单位μV/(次*min)〕，以相关系数具有统计学意义的最大ST/HR斜率作为该导联的试验结果，再取所测各导联中最大的ST/HR斜率作为最终试验结果〔1～15〕。
3 对CAD的诊断价值
最大ST/HR斜率提高了心电图运动试验对CAD的诊断效能，敏感性为91%～100%，特异性为93%～100%(见表1)，与传统的ST标准相比，其准确性大幅度提高。但也有的研究以冠状动脉造影中冠状动脉狭窄程度达不到50%的人群为非CAD人群，故计算出的ST/HR斜率指标特异性偏低，其中Thwaites等〔1〕以冠状动脉造影亦无明显CAD的15例测算出的特异性仅27%。此类研究显然存在人群选择不当的问题。
, 百拇医药
表1 最大ST/HR斜率对CAD诊断价值 作者(年代)
受检对象/例
运动试验方案
导联选择
界限值/(μV
.次-1.min-1)
敏感性/%
特异性/%
CAD
非CAD
Elamin〔3〕(1982)
, 百拇医药
168
38
Cornell
标准12导+CM5
1.1
100
99
Ameisen〔4〕(1985)
50
17
修正的Bruce
aVF、V5、V6
, 百拇医药
1.1
91
94
Kligfield〔5〕(1989)
150
150
修正的Bruce
标准12导+CM5
2.4
95
95
Schiariti〔6〕(1991)
, 百拇医药
74
11
修正的Bruce
标准12导+CM5
1.1
96
100
Okin〔7〕(1995)
337
283
Cornell
标准12导+CM5
, http://www.100md.com
2.4
94
93
近有作者报道〔2〕，将变时反应参数——心率储备分数(FHRR)引入最大ST/HR斜率标准，可显著提高其诊断价值，在保持特异性为96%不变的情况下，将敏感性由88%显著提高到93%(P=0.0001)。
4 临床应用评价
4.1 定性诊断CAD
由表1可见，最大ST/HR斜率诊断CAD的价值较传统ST段压低标准有了大幅度提高，假阳性和假阴性大为减少。
4.2 定量分析病变冠状动脉支数
最大ST/HR斜率不仅能对CAD作准确的定性诊断，而且还能对病变冠状动脉支数作出定量分析。Okin等〔8〕研究了128例稳定型心绞痛患者，以ST/HR斜率≥6 μV.次-1.min-1判断3支冠状动脉病变的敏感性为93%。Kligfield等〔9〕研究了154例冠状动脉造影证实的冠状动脉病变患者，以ST/HR斜率≥6 μV.次-1.min-1判断3支冠状动脉病变敏感性为88%。Elamin等〔3〕研究发现无明显冠状动脉病变者(38例)、1支冠状动脉病变者(49例)、2支冠状动脉病变者(75例)和3支冠状动脉病变者(44例)的最大ST/HR斜率范围各不相同(分别为0.3～1.1 μV.次-1.min-1，1.3～2.1 μV.次-1.min-1，3.2～5.9 μV.次-1.min-1及6.9 ～13.7 μV.次-1.min-1，各组间测值没有重叠，不存在假阳性、假阴性或不能判断的结果。Kligfield等〔5〕的研究也支持上述结果。但Thwaites等〔1〕的研究结果表明冠状动脉受累支数不同的组间测值有所重叠，Schiariti等〔6〕也发现轻中度冠状动脉病变患者的ST/HR斜率值存在重叠。
, http://www.100md.com
4.3 冠状动脉成形术疗效评价
最大ST/HR斜率可以判断冠状动脉成形术效果并能检出术后再狭窄。Silverton等〔10〕发现冠状动脉血管成形术成功者最大ST/HR斜率显著减少，而术后若出现再狭窄，则最大ST/HR斜率又增大。
4.4 影响因素
4.4.1 运动试验方案：Okin等〔11〕对冠状动脉造影证实的50例冠状动脉病变患者用Cornell和Bruce方案进行运动试验，发现采用Cornell方案试验ST/HR斜率指标的敏感性明显高于Bruce方案(分别为96%和48%)。该作者另文〔12〕研究修正的Bruce方案，减少其各级间差距，发现ST/HR斜率指标诊断价值与Cornell方案相同。采用Cornell方案或修正的Bruce方案进行运动试验，ST/HR斜率指标的准确性高，是因为每增加一级负荷只产生约10次/min的心率增加，从而保证有更多的点能较准确测算ST/HR斜率。
, 百拇医药
4.4.2 导联选择及导联数：Okin等〔11〕的研究发现分别从4种导联选择(标准12导联加CM5、标准12导联、aVF、V5、V6和Ⅱ、V5、CM5)得到的ST/HR斜率指标诊断敏感性相同，认为选择部分导联计算ST/HR斜率亦是可行的。
4.4.3 研究对象：Kligfield等〔5〕对100例临床正常人、50例冠状动脉造影证实的非心绞痛性胸痛者、50例心绞痛者和100例冠状动脉造影证实的CAD者作了比较研究，结果发现正常人特异性高于非心绞痛性胸痛者(分别为95%和90%)，冠状动脉造影证实有显著冠状动脉病变者敏感性与心绞痛者相似(分别是95%和94%)。Okin等〔13〕的研究也得出类似结果。造成这种特异性差别的原因可能是冠状动脉造影正常者，并不能绝对除外CAD，故计算ST/HR斜率的特异性应在临床正常人群进行。此外，Ameisen等〔4〕的研究发现，急性心肌梗死3周之内者ST/HR斜率法存在较高的假阴性，而有主动脉瓣反流无冠状动脉病变者则存在较高的假阳性。
, http://www.100md.com
4.4.4 ST段下移的测量点：Okin等〔14〕发现在J点后60 ms(多数作者采用80 ms)处测量ST段下移，计算ST/HR斜率敏感性高于以J点处测量。该作者另文〔15〕研究表明微机测算ST/HR斜率具有与手工测算相同的准确性。
4.4.5 性别：Okin等〔7〕对337例患者按性别进行分层研究，结果发现ST/HR斜率标准在女性患者可克服传统ST段压低标准假阳性较多的不足。
4.4.6 药物影响：Kligfield等〔9〕对172例对象进行研究，发现试验期间继续服用β-阻滞剂、钙拮抗剂及洋地黄者的ST/HR斜率敏感性为83%～100%，与试验前1～3 d即停止服药者(82%～100%)无差异。ST/HR斜率指标不受服用β-阻滞剂影响的原因，可能是服用β-阻滞剂后，心肌缺血性ST段下移幅度的减少被心率的相应减少所弥补。
, 百拇医药
4.4.7 界限值：所取界限值不同，则ST/HR斜率敏感性和特异性亦不相同。目前大多数采用的判断标准是ST/HR斜率≥2.4 μV.次-1.min-1为1支血管病变〔5，13〕，斜率≥6.0 μV.次-1.min-1为3支血管病变〔3，8，9〕。
参考文献
[1]Thwaites B C,Quyyumi A A,Raphael M J,et al.Comparison of the ST/heart rate slope with the modified Bruce exercise test in the detection of coronary artery disease. Am Cardiol J,1986,57:554～556
, http://www.100md.com
[2]Okin P M,Lauer M S,Kligfield P.Chronotropic response to exercise:Improved performance of ST-segment depression criteria after adjustment for heart rate reserve.Circulation,1996,94:3226～3231
[3]Elamin M S,Boyle R,Kardash M M,et al.Accurate detection of coronary heart disease by new exercise test.Br Heart J,1982,48:311～320
[4]Ameisen O,Okin P M,Deverewx R B,et al.Predictive value and limitations of the ST/HR slope.Br Heart J,1985,53:547～551
, 百拇医药
[5]Kligfield P,Ameisen O,Okin P M.Heart rate adjustment of ST segment depression for improved detection of coronary artery disease.Circulation,1989,79:245～255
[6]Schiariti M,Ciavolella M,Puddu P E,et al.ST/HR slope and improved exercise ECG detection of myocardial ischemia in patients with suspected coronary artery disease.J Electrocardiol,1991,24:307～313
[7]Okin P M,Kligfield P.Gender-specific criteria and performance of the exercise electrocardiogram.Circulation,1995,92:1209～1216
, 百拇医药
[8]Okin P M,Kligfield P,Ameisen O,et al.Identification of anatomically extensive coronary artery disease by exercise ECG ST segment/heart rate slope.Am Heart J ,1988,115:1002～1012
[9]Kligfield P,Okin P M,Goldberg H L.Value and limitations of heart rate-adjusted ST segment depression criteria for the identification of anatomically severe coronary obstruction:Test performance in relation to method of rate correction,definition of extent of disease,and β-blockade.Am Heart J,1993,125:1262～1268
, 百拇医药
[10]Silverton P,Elamin M S,Smith D R,et al.Use of the exercise maximal ST segment/heart rate slope in assessing the results of coronary angioplasty.Br Heart J,1984,51:379～385
[11]Okin P M,Kligfield P.Effect of exercise protocol and lead selection on the accuracy of heart rate-adjusted indices of ST-segment depression for detection of three-vessel coronary artery disease.J Electrocardiol,1989,22:187～194
[12]Okin P M,Ameisen O,Kligfield P.A modified treadmill exercise protocol for computer-assisted analysis of the ST segment/heart rate slope:Methods and repro-ducibility.J Electrocardiol,1986,19:311～318
, 百拇医药
[13]Okin P M,Kligfield P.Population selection and performance of the exercise ECG for the identification of coronary artery disease.Am Heart J,1994,127:296～304
[14]Okin P M,Bergman G,Kligfield P.Effect of ST segment measurement point on performance of standard and heart rate-adjusted ST segment criteria for the identification of coronary artery disease.Circulation,1991,84:57～66
[15]Okin P M,Kligfield P.Computer-based implementation of the ST-segment/heart rate slope.Am Cardiol J,1989,64:926～930
收稿 1999-06-07, 百拇医药
单位：李洁琪(贵州省人民医院 贵州省心血管病研究所 贵阳，550002)；蔡运昌(贵州省人民医院 贵州省心血管病研究所 贵阳，550002)；李金生(贵阳医学院附属医院心内科)
关键词：
临床心血管病杂志000326 运动心电图试验作为冠心病(CAD)的一种无创性诊断方法，因简便、廉价、易行，在临床上被广泛采用。运动心电图试验的结果判定多采用ST段压低指标，但其敏感性和特异性均不够高。近年来，许多学者探索出一种新的运动试验心电图诊断指标——最大ST/HR斜率，旨在提高该试验的诊断准确性，本文综述其研究进展。
1 临床意义
最大ST/HR斜率是Elamin 1980年报道的一种评价运动心电图试验的指标。这一方法的根据是：在较大的运动负荷下，心肌对氧的需求增加，这种增加与心率增快相平行，在CAD患者便可诱发心肌缺血，故心肌缺血与心率的变化密切相关，而心肌缺血在心电图上又表现为ST段的相应改变。在接近最大心率或者靶心率条件下，CAD患者运动试验心电图ST段压低与心率变化通常呈线性相关。由此可见，ST/HR斜率方法能更精确的反应心肌对氧需求与供应的不平衡关系。也就是说，CAD患者运动试验心率轻度增加所导致的相应ST段压低(ST/HR斜率大)，比心率较快时发生同等程度的ST段压低(ST/HR斜率小)，更能反映心肌缺血的严重程度〔1～15〕。
, 百拇医药
2 计算方法
最大ST/HR斜率采用直线相关回归分析计算，对运动试验中各阶段ST段下移值用相应的心率予以标化。多数作者采用心电图描记标准12导联和双极CM5导联，测量每一导联(aVR、aVL和V1除外)、每一运动试验阶段末ST段下移值和相应的心率。然后，以心率为自变量，ST段下移值为因变量，作直线相关回归分析。取运动试验达峰值时的最后几组数据求得ST/HR斜率〔单位μV/(次*min)〕，以相关系数具有统计学意义的最大ST/HR斜率作为该导联的试验结果，再取所测各导联中最大的ST/HR斜率作为最终试验结果〔1～15〕。
3 对CAD的诊断价值
最大ST/HR斜率提高了心电图运动试验对CAD的诊断效能，敏感性为91%～100%，特异性为93%～100%(见表1)，与传统的ST标准相比，其准确性大幅度提高。但也有的研究以冠状动脉造影中冠状动脉狭窄程度达不到50%的人群为非CAD人群，故计算出的ST/HR斜率指标特异性偏低，其中Thwaites等〔1〕以冠状动脉造影亦无明显CAD的15例测算出的特异性仅27%。此类研究显然存在人群选择不当的问题。
, 百拇医药
表1 最大ST/HR斜率对CAD诊断价值 作者(年代)
受检对象/例
运动试验方案
导联选择
界限值/(μV
.次-1.min-1)
敏感性/%
特异性/%
CAD
非CAD
Elamin〔3〕(1982)
, 百拇医药
168
38
Cornell
标准12导+CM5
1.1
100
99
Ameisen〔4〕(1985)
50
17
修正的Bruce
aVF、V5、V6
, 百拇医药
1.1
91
94
Kligfield〔5〕(1989)
150
150
修正的Bruce
标准12导+CM5
2.4
95
95
Schiariti〔6〕(1991)
, 百拇医药
74
11
修正的Bruce
标准12导+CM5
1.1
96
100
Okin〔7〕(1995)
337
283
Cornell
标准12导+CM5
, http://www.100md.com
2.4
94
93
近有作者报道〔2〕，将变时反应参数——心率储备分数(FHRR)引入最大ST/HR斜率标准，可显著提高其诊断价值，在保持特异性为96%不变的情况下，将敏感性由88%显著提高到93%(P=0.0001)。
4 临床应用评价
4.1 定性诊断CAD
由表1可见，最大ST/HR斜率诊断CAD的价值较传统ST段压低标准有了大幅度提高，假阳性和假阴性大为减少。
4.2 定量分析病变冠状动脉支数
最大ST/HR斜率不仅能对CAD作准确的定性诊断，而且还能对病变冠状动脉支数作出定量分析。Okin等〔8〕研究了128例稳定型心绞痛患者，以ST/HR斜率≥6 μV.次-1.min-1判断3支冠状动脉病变的敏感性为93%。Kligfield等〔9〕研究了154例冠状动脉造影证实的冠状动脉病变患者，以ST/HR斜率≥6 μV.次-1.min-1判断3支冠状动脉病变敏感性为88%。Elamin等〔3〕研究发现无明显冠状动脉病变者(38例)、1支冠状动脉病变者(49例)、2支冠状动脉病变者(75例)和3支冠状动脉病变者(44例)的最大ST/HR斜率范围各不相同(分别为0.3～1.1 μV.次-1.min-1，1.3～2.1 μV.次-1.min-1，3.2～5.9 μV.次-1.min-1及6.9 ～13.7 μV.次-1.min-1，各组间测值没有重叠，不存在假阳性、假阴性或不能判断的结果。Kligfield等〔5〕的研究也支持上述结果。但Thwaites等〔1〕的研究结果表明冠状动脉受累支数不同的组间测值有所重叠，Schiariti等〔6〕也发现轻中度冠状动脉病变患者的ST/HR斜率值存在重叠。
, http://www.100md.com
4.3 冠状动脉成形术疗效评价
最大ST/HR斜率可以判断冠状动脉成形术效果并能检出术后再狭窄。Silverton等〔10〕发现冠状动脉血管成形术成功者最大ST/HR斜率显著减少，而术后若出现再狭窄，则最大ST/HR斜率又增大。
4.4 影响因素
4.4.1 运动试验方案：Okin等〔11〕对冠状动脉造影证实的50例冠状动脉病变患者用Cornell和Bruce方案进行运动试验，发现采用Cornell方案试验ST/HR斜率指标的敏感性明显高于Bruce方案(分别为96%和48%)。该作者另文〔12〕研究修正的Bruce方案，减少其各级间差距，发现ST/HR斜率指标诊断价值与Cornell方案相同。采用Cornell方案或修正的Bruce方案进行运动试验，ST/HR斜率指标的准确性高，是因为每增加一级负荷只产生约10次/min的心率增加，从而保证有更多的点能较准确测算ST/HR斜率。
, 百拇医药
4.4.2 导联选择及导联数：Okin等〔11〕的研究发现分别从4种导联选择(标准12导联加CM5、标准12导联、aVF、V5、V6和Ⅱ、V5、CM5)得到的ST/HR斜率指标诊断敏感性相同，认为选择部分导联计算ST/HR斜率亦是可行的。
4.4.3 研究对象：Kligfield等〔5〕对100例临床正常人、50例冠状动脉造影证实的非心绞痛性胸痛者、50例心绞痛者和100例冠状动脉造影证实的CAD者作了比较研究，结果发现正常人特异性高于非心绞痛性胸痛者(分别为95%和90%)，冠状动脉造影证实有显著冠状动脉病变者敏感性与心绞痛者相似(分别是95%和94%)。Okin等〔13〕的研究也得出类似结果。造成这种特异性差别的原因可能是冠状动脉造影正常者，并不能绝对除外CAD，故计算ST/HR斜率的特异性应在临床正常人群进行。此外，Ameisen等〔4〕的研究发现，急性心肌梗死3周之内者ST/HR斜率法存在较高的假阴性，而有主动脉瓣反流无冠状动脉病变者则存在较高的假阳性。
, http://www.100md.com
4.4.4 ST段下移的测量点：Okin等〔14〕发现在J点后60 ms(多数作者采用80 ms)处测量ST段下移，计算ST/HR斜率敏感性高于以J点处测量。该作者另文〔15〕研究表明微机测算ST/HR斜率具有与手工测算相同的准确性。
4.4.5 性别：Okin等〔7〕对337例患者按性别进行分层研究，结果发现ST/HR斜率标准在女性患者可克服传统ST段压低标准假阳性较多的不足。
4.4.6 药物影响：Kligfield等〔9〕对172例对象进行研究，发现试验期间继续服用β-阻滞剂、钙拮抗剂及洋地黄者的ST/HR斜率敏感性为83%～100%，与试验前1～3 d即停止服药者(82%～100%)无差异。ST/HR斜率指标不受服用β-阻滞剂影响的原因，可能是服用β-阻滞剂后，心肌缺血性ST段下移幅度的减少被心率的相应减少所弥补。
, 百拇医药
4.4.7 界限值：所取界限值不同，则ST/HR斜率敏感性和特异性亦不相同。目前大多数采用的判断标准是ST/HR斜率≥2.4 μV.次-1.min-1为1支血管病变〔5，13〕，斜率≥6.0 μV.次-1.min-1为3支血管病变〔3，8，9〕。
参考文献
[1]Thwaites B C,Quyyumi A A,Raphael M J,et al.Comparison of the ST/heart rate slope with the modified Bruce exercise test in the detection of coronary artery disease. Am Cardiol J,1986,57:554～556
, http://www.100md.com
[2]Okin P M,Lauer M S,Kligfield P.Chronotropic response to exercise:Improved performance of ST-segment depression criteria after adjustment for heart rate reserve.Circulation,1996,94:3226～3231
[3]Elamin M S,Boyle R,Kardash M M,et al.Accurate detection of coronary heart disease by new exercise test.Br Heart J,1982,48:311～320
[4]Ameisen O,Okin P M,Deverewx R B,et al.Predictive value and limitations of the ST/HR slope.Br Heart J,1985,53:547～551
, 百拇医药
[5]Kligfield P,Ameisen O,Okin P M.Heart rate adjustment of ST segment depression for improved detection of coronary artery disease.Circulation,1989,79:245～255
[6]Schiariti M,Ciavolella M,Puddu P E,et al.ST/HR slope and improved exercise ECG detection of myocardial ischemia in patients with suspected coronary artery disease.J Electrocardiol,1991,24:307～313
[7]Okin P M,Kligfield P.Gender-specific criteria and performance of the exercise electrocardiogram.Circulation,1995,92:1209～1216
, 百拇医药
[8]Okin P M,Kligfield P,Ameisen O,et al.Identification of anatomically extensive coronary artery disease by exercise ECG ST segment/heart rate slope.Am Heart J ,1988,115:1002～1012
[9]Kligfield P,Okin P M,Goldberg H L.Value and limitations of heart rate-adjusted ST segment depression criteria for the identification of anatomically severe coronary obstruction:Test performance in relation to method of rate correction,definition of extent of disease,and β-blockade.Am Heart J,1993,125:1262～1268
, 百拇医药
[10]Silverton P,Elamin M S,Smith D R,et al.Use of the exercise maximal ST segment/heart rate slope in assessing the results of coronary angioplasty.Br Heart J,1984,51:379～385
[11]Okin P M,Kligfield P.Effect of exercise protocol and lead selection on the accuracy of heart rate-adjusted indices of ST-segment depression for detection of three-vessel coronary artery disease.J Electrocardiol,1989,22:187～194
[12]Okin P M,Ameisen O,Kligfield P.A modified treadmill exercise protocol for computer-assisted analysis of the ST segment/heart rate slope:Methods and repro-ducibility.J Electrocardiol,1986,19:311～318
, 百拇医药
[13]Okin P M,Kligfield P.Population selection and performance of the exercise ECG for the identification of coronary artery disease.Am Heart J,1994,127:296～304
[14]Okin P M,Bergman G,Kligfield P.Effect of ST segment measurement point on performance of standard and heart rate-adjusted ST segment criteria for the identification of coronary artery disease.Circulation,1991,84:57～66
[15]Okin P M,Kligfield P.Computer-based implementation of the ST-segment/heart rate slope.Am Cardiol J,1989,64:926～930
收稿 1999-06-07, 百拇医药