第 28 卷第 1 期 2019 年 2 月 实用心电学杂志 JournalofPracticalElectrocardiology Vol.28 No.1 Feb.2019 综述 高钾血症的心电图表现以及研究进展 应鹏翔朱金秀谭学瑞 [ 摘要 ] 高钾血症是一种常见的潜在威胁生命的严重电解质紊乱 近年来心电图作为一种诊断工具发展迅速, 运用其来诊断高钾血症的优势越来越凸显, 它在无创 适时基础上可更全面反映临床症状的危重程度, 指导临床工作 本文将高钾血症的心电图表现分为传统的心电图表现及特殊心电图表现进行综述, 简要说明了高钾血症的心电图表现的影响因素及列举了数种急需治疗的危重高钾血症心电图表现, 并且对近年来心电图与计算机辅助技术相结合诊断高钾血症的研究进展进行综述 [ 关键词 ] 高钾血症 ; 心电图 ; 电解质紊乱 [ 中图分类号 ] R540 41 [ 文献标志码 ] A [ 文章编号 ] 2095-9354(2019)01-0061-04 DOI:10 13308/j isn 2095-9354 2019 01.013 [ 引用格式 ] 应鹏翔, 朱金秀, 谭学瑞. 高钾血症的心电图表现以及研究进展 [J]. 实用心电学杂志,2019,28(1):61-64. Electrocardiographicmanifestationsandresearchprogresofhyperkalemia YingPeng xiang,zhujin xiu, TanXue rui (DepartmentofCardiology,theFirstAfiliatedHospitalofMedicalcolegeofShantouUniversity, ShantouGuangdong515041,China) [Abstract] Hyperkalemiaisakindofcommonlyseenbutpotentialylife threateningsevereelectrolytedisturb ance.inrecentyears,ecgasadiagnostictoolhasbeendevelopingrapidlyanditsadvantageindiagnosinghy perkalemiahasbeenmoreandmorehighlighted.besidesecgexaminationbeingnoninvasiveandtimely,itcanre flecttheseverityofclinicalsymptommorefulyandinstructclinicalwork.thispaperdividestheecgmanifesta tionsofhyperkalemiaintoconventionalandspecialones,brieflyexplainstheirinfluencingfactors,andlistsseveral typesofecgmanifestationsofcriticalhyperkalemiarequiringforurgenttreatment.thispaperalsoreviewsthere searchprogresofhyperkalemiadiagnosiscombiningecgwithcomputer aidedtechniqueinrecentyears. [Keywords] hyperkalemia;electrocardiogram;electrolytedisturbance 钾的致命毒性与心脏效应有关, 高钾血症会降低心肌传导速度, 加速复极并在体表心电图上产生一系列相应变化 高钾血症影响高达 10% 的住院患者, 可导致严重的心律失常 心搏骤停甚至死亡 [1], 其常见原因包括肾功能衰竭 药物以及一些严重疾病, 如败血症 休克和多系统器官衰竭等 然而, 高钾血症缺乏特异性临床表现, 通常表现为低 血压 休克和心脏停搏等, 易被误认为是基础疾病的恶化 对严重高钾血症临床表现认知的局限性常导致贻误最佳治疗时机 充分了解心电图在高钾血症早期诊断中的作用, 可及早干预 挽救患者生命 1 与高钾血症相关的心电图表现 T 波改变是高钾血症患者心电图中最常见 最 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (81473063); 中国博士后科学基金资助项目 (2018M633093) 作者单位 :515041 广东汕头, 汕头大学医学院第一附属医院心内科作者简介 : 应鹏翔, 硕士研究生在读, 主要从事心血管疾病研究 通信作者 : 谭学瑞,E mail:doctortxr@126.com
62 实用心电学杂志第 28 卷 易识别的表现之一 高钾血症患者的其他 经典 心电图表现包括 PR 间期延长 P 波低平或消失 QRS 波变宽, 以及出现 正弦波 甚至心脏骤停 ( 表 1) [1-2] 近年来, 对高钾血症的心电图表现的理解越来越深刻, 如高钾血症时可能会出现急性心梗样 ST 段改变及 Brugada 征 [3] 自发转变的房颤 [4] 自发转变的预激综合征 心电图解释软件双计数心率 非冲击性无脉宽复合性心动过速等 [5] 从临床意义上看, 相比于实验室血清钾水 平, 心电图改变具有更好的临床预测价值 [6] 心电图异常可反映血清钾浓度升高的速度, 以及特定水平下是否有心脏骤停的风险 如在慢性肾功能衰竭患者中, 心电图显示窦性心律 窄 QRS 波群和高尖 T 波的血清钾浓度为 8 2mmol/L 的患者通常比血清钾浓度 6 3mmol/L 的脓毒血症患者伴 QRS 波群增宽预后更好 [5] 因此, 深入了解高钾血症的心电图表现对于快速诊断和治疗高钾血症是必要的 表 1 血清钾浓度变化的时序性心电图表现 Tab 1 ThesequentialECG manifestationswiththevariationofserum potasium concentration 血清钾浓度 /(mmol L -1 ) 心电图表现可能机制 5 5~6 5 6 6~8 0 >8 0 胸前导联高尖 T 波 高尖 T 波,PR 间期延长,QT 间期缩短以及扁平 P 波伴宽大的 QRS 波 P 波缺失, 出现心脏传导障碍如束支传导阻滞 完全性心脏阻滞 窦房传导等,QRS 波逐步增宽, 复杂的逸搏心律以及最终形成正弦波甚至心脏骤停 最早和最常出现的心电图表现 细胞外钾离子浓度上升, 心室肌细胞在复极化末期 3 期内向整合钾电流增大,T 波电压增加 单纯 T 波高尖很少危及生命 在更严重的临床病例中,T 波趋向于加宽并与加宽的 QRS 波群融合 [1] ( 正弦波出现 ) 与高尖 T 波相反 由于减小的心房心肌跨膜电位使心脏钠离子通道失活, 导致动作电位降低 由于心房组织对血清钾浓度的变化更加敏感, 心房 P 波以 [7] 及 PR 间期的改变要早于 QRS 波群的变化 [7] 窦房传导受到抑制和房室结冲动 2 特殊的高钾血症心电图表现 2 1 ST 段心梗样改变及 Brugada 综合征 ST 段抬高是高钾血症的罕见心电图表现, 有时和急性心肌梗死或 Brugada 综合征 (BrS) 心电图类 似, 最近的研究中将后者称为 Brugada 拟表型 (BrP) [2] 22 6% 的 BrP 由高钾血症引起, 大多出现在严重高钾血症患者中 (>6 5mmol/L), 且年龄 血钾水平或性别与发生 BrS 的类型间没有显著相关性 [8] 高钾血症诱导的 BrP 是一过性血清电解 A: 初始心电图显示窦性心动过速 ( 心率 125 次 /min), 导联 V 1 和 V 3 的 ST 段抬高, 伴有 1 型 Brugada 模式 ;B: 采取紧急高钾血症对症治疗后的心电图, 图中 ST 段改变恢复, 心率 140 次 /min 引自文献[2] 图 1 心电图表现为 Brugada 拟表型的高钾血症 Fig 1 HyperkalemiamanifestedbyBrugadaphenocopyinECG
第 １期 ６３ 应鹏翔 等 高钾血症的心电图表现以及研究进展 质改变的结果 在纠正电解质异常后是可逆的 ９ ０ｄ后恢复至心房颤动 ３ 因此 在临床实践 常１ 且在短 期 内 不 易 发 生 恶 性 心 律 失 常 和 心 脏 性 猝 中 需要关注在高钾血症的情况时 通过研究心电 死 ０ 遗传或家族性易感因素 直接心肌损伤 图表现以 及 既 往 病 史 明 确 是 否 存 在 被 掩 盖 的 房 代谢异常 如缺氧 酸中毒 电解质紊乱是否会促 颤 以及时进行抗凝治疗 防止形成血栓 进在高钾 血 症 状 态 下 Ｂ Ｐ的 发 生 尚 不 清 楚 Ａｂｕ 自行转变的房室阻滞 束支阻滞 １ ０ １０年 ７ Ｓｈ ｍ 等在一个病例报告中提到一位高钾血症 Ｏｈｍ 等 提出了高钾血症时会引起房室阻滞 束 患者心率从 ８７次 ｎ增加到 １ ５次 ｎ时 他的 支阻滞 当 血 钾 恢 复 正 常 后 心 电 图 又 恢 复 正 常 心电图开始出现高钾血症 Ｔ波高尖 ＱＲＳ变宽 的 ０ １６年 Ｆ ｎ ｓ ｎ等 ８ 报道了一例由心率依赖性介 表现 并具有 １型 Ｂ ｕｇ ｄ 表现 而后随着电解质紊 导的左束支阻滞 当心率较低时 左束支阻滞心电 乱被纠正 心电图恢复正常 因此他们认为高钾血 图表现消失 指出高钾血症束支阻滞心电图表现是 症伴随可逆心电图 Ｂ ｕ ｇ ｄ 改变可能是心率依赖性 心率依赖性的 的 并且离子通道功能障碍具有动态性 不一定与 ３ 自行转变的预激综合征 １ ９８ ６年 Ｓ ｉ ｄｈ ｎ ９ 遗传突变相关 等 自行转变的传导异常以及心律失常 预激波一过性消失 血钾恢复预激再现 其机制可 １ 自行转变的房颤 高钾血症时 可产生显著 能与高钾对旁道的负性传导作用有关 因旁道是 以及自行转变为窦性节律的房 由心室肌细胞组成 所以它对高钾的负性传导作用 的心 动 过 缓 颤 ３ 心电图表现从房颤的 ｆ波转变为窦性 ｐ波 心房颤动至窦性心律的自行转变被称为短暂性心 报道一例预激综合征患者血钾 ７ ８ｍｍｏ Ｌ时 比正道 房室结 敏感 ３ 心电图计数软件对心率的双倍计数 房顿抑 这在很多房颤转变为窦性心律的病例报告 心电图计数软件罕见显示心率是真实心率的 中均有提及 更重要的是 心房顿抑会影响抗凝治 两倍 在高钾血症患者中 双重心率的计数常常是 疗的持续时间以及动脉血栓栓塞事件的发生 ４ 病情危重的预警 ０ 这种现象已经存在于至少三 高钾血症治疗期间出现的窦性心律自行转变的持 种不同的心电图机和计数软件 １ 双重计数的确 续时间 尚 不 明 确 并 且 会 随 着 临 床 进 程 而 变 化 切原因不明确 但最有可能是由于计算机误判 Ｔ波 在一例高钾 诱 导 的 窦 性 转 换 病 例 中 血 清 钾 正 常 为 ＱＲＳ波群引起 中度高钾血症时 ＱＲＳ波增宽常 ５ 另一个永久性房颤伴 伴随 Ｔ波的变窄 重度高钾血症时 ＱＲＳ Ｔ复合体可 严重高钾血 症 的 病 例 报 道 中 短 暂 窦 速 转 换 仅 持 能融合成正弦波 在这两种情况下 计算机可能难 后窦性心律维持三个月 ６ 续 １６ ｎ 也有报道高钾诱导窦性转换在血钾正 以区分 ＱＲＳ波群与 Ｔ波 报告的心率为 ７ １次 ｎ 而真实心率为 ３ ５次 ｎ 血钾水平为 ９ ｍｍｏ Ｌ 引自文献 ９ 图 ３ Ｓｃ ｈｉ 心电图系统记录的严重高钾血症心电图 Ｆｉ ｇ ３ Ｔｈｓ ｖ ｈｙ ｐ ｋ ＥＣＧ ｃ ｏ ｄ ｄｂｙｓｃ ｈｉ ＥＣＧ ｓ ｙ ｓ ｔ ｍ ４ 宽 ＱＲＳ波无脉电活动与非休克无脉宽波 时 代谢性原因是可能性最大的 其中严重高钾血 无脉电活动有多种原因 既有机械原因又有代 症最常见 在危症患者中 宽 ＱＲＳ波心动过速 谢原因 当无脉电活动与宽大畸形的 ＱＲＳ波关联 经常反映室性心动过速 然而 持续的单形室性心
64 实用心电学杂志第 28 卷 动过速通常对电复律相当敏感, 往往只需要相关的低能量冲击 一个对除颤仪的最大能量冲击没有反应的无脉宽波心动过速相较于室性心动过速, 更可能是无脉电活动 3 高钾血症心电图表现的影响因素 患者血钾浓度越大心电图表现的符合率越高 但随着血清钾浓度的增加, 进行性的心电图改变与血清钾浓度之间并无绝对关系 [7], 不同病因引起的高钾血症的心电图表现也不同 高钾心电图表现同时还受电解质紊乱 酸碱平衡 氧饱和度 心脏疾 [22] 病的病因和程度 药物等诸多因素影响 例如, 高钾血症相关的心电图改变在酸中毒 低血钠 低血钙时更加显著 ; 相反, 在碱中毒 高血钠 高血钙时, 典型的心电图表现更难显现 4 急需治疗 危急的高钾血症心电图表现 (1) 严重低血压伴有急性 QRS 增宽和 QRS 轴移位 (2) 低血压 休克,QRS 波群增宽和导联 V 1 V 2 的 ST 段抬高 (3) 危重疾病伴心电图计数软件双倍计算心率 (4) 危重疾病伴宽 QRS 波无脉电活动 (5) 不可电击的无脉搏性广泛性心动过速 (6) 双侧下肢瘫痪或四肢瘫痪伴有明显异常的心电图 [5] 5 心电图诊断工具诊断高钾血症的发展 近年来, 心电图用于诊断高钾血症发展迅速 随着计算机辅助数字处理技术以及图像技术的飞 [23] 速发展,Velagapudi 等提出通过计算机处理心电图上定量数据, 如 12 导联上 T 波振幅 T 波右斜率 [24] 等参数计算得到血钾数值 Dilon 等提出血钾浓度在正常范围内的微小变化可以导致经计算机处理的心电图的可量化变化 ( 可检测到 0 2mmol/L [25] 的钾变化 ) Atia 等提出通过计算机算法可用单导联 T 波新参数来计算血钾值, 由单导联导出的信号处理心电图模型可用于临床计算钾值, 并具有普适性, 反映血钾变化趋势, 可用于远程监测 Ya [26] sin 等将单导联的心电图传导至智能手机进行数据分析, 通过线性回归模型计算血钾值, 血钾浓度的计算准确率为 91%, 得出心电图可用于家庭监测护理和早期发现无症状和潜在危险血钾异常的结 论 相信在不久的将来, 随着数字信息技术飞速发展, 心电图作为一种诊断工具将越来越与人工智能相结合 6 讨论高钾血症的心电图表现越来越受到人们的关注, 相较于临床上常用的检验手段确定血钾值, 运用心电图来诊断有其独特的优势, 在无创 适时基础上可更全面反映临床症状的危重程度, 指导临床工作 综上, 心电图作为高钾血症的诊断工具, 应得到临床工作者的重视 另外, 随着计算机算法和软件运用于心电图图像波形定量计算, 现今心电图作为一种诊断工具发展迅速 在不久的将来, 或许我们可以在智能手机上监测自身的电解质动态变化情况 参考文献 [1]MatuA,BradyWJ,RobinsonDA.Electrocardiographic manifestationsofhyperkalemia[j].am JEmergMed, 2000,18(6):721-729. [2]NetoNO,PilaL,OliveiraWS,etal.Brugadaphenocopy inducedbyrecurenthyperkalemia:moreevidenceforthe reproducibilityofanewphenomenon[j].jelectrocardiol, 2018,51(3):402-404. [3]DendramisG,PetrinaSM,BaranchukA.NotalST seg mentelevationsaremyocardialinfarction:hyperkalemia andbrugadaphenocopy[j].am JEmergMed,2017, 35(4):662. [4]YanL,JiangT,YangX,etal.Spontaneousconversionof atrialfibrilationcausedbyseverehyperkalemia:a case report[j].medicine(baltimore),2018,97(15):e0442. [5]LitmannL,GibbsMA.Electrocardiographicmanifesta tionsofseverehyperkalemia[j].jelectrocardiol,2018, 51(5):814-817. [6]DurfeyN,LehnhofB,BergesonA,etal.Severehyperkal emia:cantheelectrocardiogramriskstratifyforshort term adverseevents?[j].westjemergmed,2017,18(5): 963-971. [7]MontagueBT,OueleteJR,BulerGK.Retrospectivere viewofthefrequencyofecgchangesinhyperkalemia[j]. ClinJAmSocNephrol,2008,3(2):324-330. [8]XuG,GotschalkBH,AnselmDD,etal.Relationofthe Brugadaphenocopytohyperkalemia(fromtheInternational RegistryonBrugadaphenocopy)[J].AmJCardiol,2018, 121(6):715-717. ( 下转第 69 页 )
第 1 期王莉, 等. 心率变异性在冠心病患者中的应用 69 tion/heartrhythmsocietyscientificstatementonnoninva siveriskstratificationtechniquesforidentifyingpatientsat riskforsuddencardiacdeath:ascientificstatementfrom theamericanheartasociationcouncilonclinicalcardi ologycommiteeonelectrocardiographyandarhythmias andcouncilonepidemiologyandprevention[j].circula tion,2008,118(14):1497-1518. [30]Bailey J,BersonAS,HandelsmanH,etal.Utilityof curentriskstratificationtestsforpredictingmajorarhyth miceventsaftermyocardialinfarction[j].jamcolcar diol,2001,38(7):1902-1911. [31]MalikM,Camm AJ,JanseMJ,etal.Depresedheart ratevariabilityidentifiespostinfarctionpatientswhomight benefitfromprophylactictreatmentwithamiodarone:asub studyofemiat(theeuropeanmyocardialinfarctamio daronetrial)[j].jam ColCardiol,2000,35(5): 1263-1275. ( 收稿日期 :2018-12-27) ( 本文编辑 : 顾艳 ) 檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾 ( 上接第 64 页 ) [9]AmeenM,AkbarG,AbbasN,etal.Hyperkalemiain ducedbrugadaphenocopy:arareecgmanifestation[j]. CaseRepCardiol,2017,2017(1):1-4. [10]TomcsanyiK,TomcsanyiJ.Brugadasigninapatientwith hyperkalemiaduetorhabdomyolysisinhypothermia[j]. JElectrocardiol,2016,50(3):375-377. [11]AbuShamaR,BayesdeLunaA,BaranchukA.Tachycardia dependentbrugadaphenocopyduetohyperkalemia[j]. JCardiovascElectrophysiol,2017,28(9):1084-1085. [12]OhPC,KohKK,KimJH,etal.Lifethreateningsevere hyperkalemiapresentingtypicalelectrocardiographicchan ges rapidrecoveryfolowingmedical,temporarypacing, andhemodialysistreatments[j].intjcardiol,2014,177(1): 27-29. [13]YoonJH,JungDH,ParkSK,etal.Spontaneoussinus conversionofpermanentatrialfibrilationduringtreatment ofhyperkalemia[j]. Korean CircJ,2012,42(1): 65-68. [14]KhanIA.Atrialstunning:basicsandclinicalconsidera tions[j].interjcardiol,2003,92(2-3):113-128. [15]RomeoE,D AltoM,SantarpiaG,etal.Hyperkalemia inducedconversionofpermanentatrialfibrilationtonor malsinusrhythm:acasereport[j].jcardiovasmed, 2011,12(9):678-680. [16]GogasBD,IliodromitisEK.Instantaneouselectrocardio graphicchangesandtransientsinusrhythm restorationin severehyperkalaemia[j].interjcardiol,2011,148(2): e40-e42. [17]OhmaeM,RabkinSW.Hyperkalemia induced bundle branchblockandcompleteheartblock[j].clinicalcar diology,2010,4(1):43-46. [18]FransenNE,deVosL,vanKesterenHA.Rate dependent leftbundlebranchblock caused byhyperkalaemia[j]. NethHeartJ,2016,24(3):217-218. [19]SridharanMR,FlowersNC.HyperkalemiaandWolf Par kinson Whitetypepreexcitationsyndrome[J].JElectro cardiol,1986,19(2):183-187. [20]LitmannL,BrearleyWD,Jr.,TaylorL,3rd,etal. Doublecountingofheartratebyinterpretationsoftware:a newelectrocardiographicsignofseverehyperkalemia[j]. AmJEmergMed,2007,25(5):584-586. [21]Tomcs nyij,w gnerv,bózsikb.litmannsigninhy perkalemia:doublecountingofheartrate[j]. Am J EmergMed,2007,25(9):1077-1078. [22]LitmannL,BustinDJ,HaleyMW.A simplifiedand structuredteachingtoolfortheevaluationandmanagement ofpulseleselectricalactivity[j]. Med PrincPract, 2013,23(1):1-6. [23]VelagapudiV,O HoroJC,VelankiA,etal.Computer asistedimageprocesing12leadecgmodeltodiagnose hyperkalemia[j].jelectrocardiol,2017,50(1):131-138. [24]Dilon J,DeSimoneCV,SapirY,etal.Noninvasivepo tasium determinationusingamathematicalyprocesed ECG:proofofconceptforanovel blood les,blood test [J].JElectrocardiol,2015,48(1):12-18. [25]AtiaZI,DeSimoneCV,Dilon J,etal.Novelbloodles potasium determinationusingasignal procesedsingle LeadECG[J].JAmHeartAsoc,2016,5(1):e002746. [26]YasinOZ,AtiaZ,Dilon J,etal.Noninvasiveblood potasium measurementusing signal procesed, single leadecg acquiredfrom ahandheldsmartphone[j].j Electrocardiol,2017,50(5):620-625. ( 收稿日期 :2018-10-25) ( 本文编辑 : 郭欣 )