劉俊 楊嘯林 王茜 楊紅 朱廣瑾 梁振士 方丕華

心率是評估生命體征的基本數(shù)據(jù)之一。長期以來正常成年人心率正常范圍定義為60～100次/分。然而,該數(shù)據(jù)結(jié)果不僅來源于國外人群資料,而且存在較大爭議[1]。吳杰等[1-2]和Chen等[3]分別對武漢和臺北人群的心電參數(shù)研究發(fā)現(xiàn)心率診斷標準存在明顯的性別和年齡差異。另外,由于北方人群心血管病發(fā)病率明顯高于南方,因此有必要對北方成年人的心率范圍進行深入研究。本研究資料來源于中國北方成年人標準12導聯(lián)心電圖數(shù)據(jù)庫,擬通過分析心率正常范圍及其年齡和性別的差異,進而為制定臨床心率正常范圍提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1研究對象 本研究對象為出生、生活和工作均在中國北方且年齡≥18歲。研究對象既往沒有罹患任何疾病、常見心臟疾病主訴的癥狀和體格檢查、影響心臟功能或心電圖形態(tài)的其他理化因素。樣本采集采用整群、分層、隨機抽樣的方法進行抽樣。在東北、華北和西北各一省(黑龍江、內(nèi)蒙古和寧夏),每省選取4個城市或農(nóng)村(郊區(qū)):省會城市城區(qū)、地級市、省會城市郊區(qū)(或農(nóng)村)、縣或縣級市(農(nóng)村)。2005年9月至2011年12月期間共采集1991例健康成年人的心電圖,其中8例患者心電圖經(jīng)人工判定為心電圖質(zhì)量差而舍棄,最終有1983例患者納入研究。

1.2分組 按年齡分為6個段,依次為<30歲、30～39歲、40～49歲、50～59歲、60～69歲、≥70歲。

1.3心電圖采集 心電圖采集均在上午進行,采集前均需安靜休息10 min以上。采用Philips Trim II心電圖機進行心電圖采集。濾波設(shè)置為0.5～150 Hz,采樣頻率為500 Hz。

1.4心電圖診斷和測量 采用自動判讀和人工判讀相結(jié)合的方法。自動判讀由PH080A系統(tǒng)進行參數(shù)自動分析和導出。計算每例患者10 s內(nèi)心電圖記錄的竇性心律QRS波間期,取其平均值作為心率測量值。人工判讀時先將心電圖信號采用支持xml格式輸出并轉(zhuǎn)換為sag格式閱讀。參數(shù)異常的心電圖進一步采用Inkscape軟件進行人工校對。人工判讀由3位醫(yī)生(心電圖專業(yè)醫(yī)生、心內(nèi)科醫(yī)生和心律失常?？漆t(yī)生)分別獨立完成,不一致結(jié)果經(jīng)共同討論后確定診斷。

2 結(jié)果

2.1心電圖質(zhì)量分析 每份心電圖心電參數(shù)分析基于平均(11.3±1.9)次心搏,占所有記錄心搏的99.3%±3.8%。

2.2人群分布 黑龍江678例(34.2%),其中男性297例(43.8%);寧夏505例(25.5%),其中男性280例(55.5%);內(nèi)蒙古800例(40.3%),其中男性383例(47.9%)。

2.3心率值特征 圖1顯示研究對象的心率與年齡分布散點圖。平均心率為(70.8±11.3)次/分,中位數(shù)69次/分,2%分位數(shù)52次/分,98%分位數(shù)99次/分,最低心率54次/分,最高心率112次/分。其中19例(0.96%)心率<50次/分,77例(3.88%)心率<55次/分,269例(13.57%)心率<60次/分,116例(5.85%)心率>90次/分,66例(3.33%)心率>95次/分,31例(1.56%)心率>100次/分。

2.4心率范圍的年齡和性別差異 男性心率范圍為68(51, 99)次/分,女性心率范圍為71(54,99)次/分。男性平均心率低于女性[(68.2±13.1)次/分 vs (73.5±8.3)次/分,P=0.038 6]。在<30歲、40～49歲、60～69歲和≥70歲年齡段女性平均心率高于男性(P值分別為0.038 6、0.000 5、0.000 8、0.196), 30～39歲和50～59歲段男性和女性心率相似。詳見附表1。

2.5心率低于60次/分的頻數(shù)和比例分布 174例(18.13%)男性心率<60次/分,而女性為95例(9.29%)?？傮w上,隨著年齡的增加心率<60次/分的人數(shù)絕對數(shù)量逐漸增加,但相對比例穩(wěn)定在11%～17%,且在30歲后逐漸下降趨勢(圖2)。在各個年齡段男性的發(fā)生率其比例明顯高于女性。男性隨著年齡的增加發(fā)生率逐漸下降,女性則先隨著年齡的增加發(fā)生率逐漸上升,在50～59歲年齡組達到最高峰,在60歲以后逐漸下降。

圖1 正常人群不同年齡心率散點圖及2%、50%、98%分位數(shù)擬合曲線

年齡組男性(n=960) 例數(shù) 心率值 女性(n=1023) 例數(shù) 心率值 合計(n=1983) 例數(shù) 心率值 P值≤30歲3265(54，101)4074(58，95)7270(54，107)0．038630～39歲10168(50，99)9270(55，94)19369(52，95)0．224340～49歲18467(51，91)20070(56，94)38469(53，94)0．000550～59歲23868(48，97)25969(50，97)49769(50，97)0．917060～69歲24469(51，100)28272(54，106)52671(51，101)0．0008≥70歲16169(52，106)15073(56，101)31171(53，101)0．0196合計96068(51，99)102371(54，99)198369(55，101)0．0205

圖2 不同年齡段男性和女性心率小于60次/分(左)或55次/分(中)或50次/分(右)的頻數(shù)和比例分布

2.6心率低于55次/分的頻數(shù)和比例分布 55例(5.73%)男性心率<55次/分,而女性為22例(2.15%)?？傮w上,隨著年齡的增加心率<55次/分的人數(shù)絕對值逐漸增加,但相對比例在2%～5%之間,且在50～59歲以前逐漸上升,之后則呈逐漸下降趨勢。在各個年齡組男性的發(fā)生率明顯高于女性,男性發(fā)生率在4.3%～7.6%之間,女性中其比例均≤4.6%。男性隨著年齡的增加發(fā)生率逐漸下降,女性則先隨著年齡的增加發(fā)生率逐漸上升,在50～59歲年齡組達到最高峰,之后逐漸下降(圖2)。

2.7心率低于50次/分的頻數(shù)和比例分布 13例(1.35%)男性心率<50次/分,而女性為6例(0.59%)?？傮w上,隨著年齡的增加心率<55次/分的人數(shù)絕對值逐漸增加,但相對比例均<2%,且在50～59歲以前逐漸上升,之后則呈逐漸下降趨勢。在各個年齡組男性的發(fā)生率明顯高于女性,男性均≤2.5%,女性均≤1.6%。男性和女性均先隨年齡的增加發(fā)生率逐漸上升,在50～59歲年齡組達到最高峰,之后逐漸下降(圖2)。

2.8心率高于90次/分的頻數(shù)和比例分布 心率>90次/分的發(fā)生率為5.9%，男性52例(5.4%),女性64例(6.3%)。隨著年齡的增加心率>90次/分的人數(shù)絕對值逐漸增加,但相對比例呈現(xiàn)先降后升趨勢。除了<30歲和50～59歲年齡段,其他年齡組男性的發(fā)生率均低于于女性(圖3)。

圖3 不同年齡段男性和女性心率大于90次/分(左)或95次/分(中)或100次/分(右)的頻數(shù)和比例分布

2.9心率高于95次/分的頻數(shù)和比例分布 心率>95次/分的發(fā)生率為3.3%，男性30例(3.1%),女性36例(3.5%)。隨著年齡的增加心率>95次/分的人數(shù)絕對值逐漸增加,但相對比例呈現(xiàn)先降后升趨勢。40～69歲年齡段之前男性的發(fā)生率均高于于女性,之后男性發(fā)生率低于女性(圖3)。

2.10心率高于100次/分的頻數(shù)和比例分布 心率>100次/分的發(fā)生率為1.6%，男性16例(1.7%),女性15例(1.5%)。隨著年齡的增加心率>100次/分的人數(shù)絕對值逐漸增加,但相對比例則先降后升。除了<30歲之外,男性的發(fā)生率與女性沒有明顯差異,均低于3.5%(圖3)。

3 討論

國際標準化心電圖建議[5]中將成年人的心率正常范圍確定為60～100次/分。然而,心率正常范圍受到國家、民族、地域、性別、年齡等因素影響。已有多個研究[1-3]證實采用上述標準并不恰當。吳杰等[1]對我國中部地區(qū)人群結(jié)果顯示上限值設(shè)為95次/分,下限值男性設(shè)置為55次/分,而女性在55歲之前為55次/分,55歲之后設(shè)為50次/分。本研究顯示北方成年人心率范圍在52～99次/分。因此,考慮到臨床應(yīng)用方便建議采用50～100次/分則較為方便,這也與竇房結(jié)沖動頻率相一致[5]。

性別和年齡對心率正常值范圍有影響。吳杰等[1]研究顯示心率上限值隨著年齡增加先降低,至50歲以后又再次升高;而下限值男性較穩(wěn)定,女性波動較大。本研究結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)女性的平均心率值較男性高,主要體現(xiàn)在在≤30歲、40～49歲、60～69歲和≥70歲段;上限值范圍男性和女性沒有明顯差異,而下限值男性均低于女性。

正常人群心率下限值一直存在爭議。這是因為低于下限值的人群可因診斷為竇性心動過緩進而需要起搏器植入等臨床干預(yù)。吳杰等[1-2]研究發(fā)現(xiàn)15%的成年人心率低于60次/分,其中男性發(fā)生率為18%,女性發(fā)生率為9%;該部分人群數(shù)量隨著年齡的增加逐漸增加。本研究結(jié)果亦顯示13.57%北方成年人心率低于60次/分,男性的發(fā)生率高于女性。然而,本研究也發(fā)現(xiàn)盡管該部分人群的數(shù)量隨著年齡的增加而增加,但發(fā)生率卻逐漸下降。這意味著年青人更容易因心率低于60次/分被診斷為竇性心動過緩,而隨著年齡增加該比例逐漸下降。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果將心率下限值定義為60次/分,則男性患者各個年齡段發(fā)生率均超過10%,而>30歲女性患者發(fā)生率均超過5%。因此,將心率下限設(shè)置為60次/分是不合適的。Packard等[6]對1000例成人的隨訪研究也發(fā)現(xiàn)37.3%成人心率低于60次/分,而10年后仍有6.5%人群低于60次/分。如果將心率下限降至55次/分,男性各個年齡段仍將有超過5%人群被定義為竇性心動過緩,而女性各個年齡段發(fā)生率均低于5%。如果將心率下限降至50次/分,則男性各個年齡段發(fā)生率均低于2.5%,女性則低于2%。因此,本研究認為將心率下限值男性設(shè)置為50次/分,女性設(shè)置為55次/分較為適宜。筆者的研究結(jié)果與Macfarlane等[7]研究結(jié)果相似。

正常人群的上限值通常設(shè)置為100次/分。本研究結(jié)果顯示男性和女性心率的上限98%分位數(shù)均為99次/分,3.3%成年人心率>95次/分,僅有1.6%成年人心率>100次/分,30歲以后男性和女性心率>100次/分的發(fā)生率沒有明顯差異。吳杰等[1]對武漢地區(qū)人群結(jié)果建議設(shè)置為95次/分。這可能北方氣溫較低、北方人基礎(chǔ)代謝率和交感神經(jīng)活性較南方高有關(guān)。此外,盡管此作者也觀察到心率上限值隨著年齡增加出現(xiàn)快慢快的變化規(guī)律[1],但本研究發(fā)現(xiàn)不同上限值設(shè)置對男性和女性的發(fā)生率有影響。如果上限設(shè)置為95次/分,3.3%成年人將被診斷為竇性心動過速,部分年齡段女性發(fā)生率不僅超過5%而且明顯高于男性。如果設(shè)置上限值為100次/分,男性和女性的發(fā)生率均<2%,且大多數(shù)年齡段沒有明顯性別差異。因此,本研究結(jié)果認為北方成年人心率上限設(shè)置為100次/分比較合理。

綜上所述,本研究結(jié)果建議將中國北方成年人心率正常范圍修改為上限界值100次/分,下限界值50(男)或55(女)次/分。

本研究尚存在以下局限性:30歲以下年輕人心電圖采集數(shù)量偏少(72例/3.6%)導致年齡段組間分布不平衡,進而引起選擇偏倚。研究對象未進行心臟超聲檢查,不能排除無癥狀心臟疾病存在。

1 吳杰, Rijnbeek JAKPR, 陸再英, 等. 中國健康人群正常心率范圍的調(diào)查 [J]. 中華心血管病雜志, 2001, 52

2 Wu J, Kors JA, Rijnbeek PR, et al. Normal limits of the electrocardiogram in Chinese subjects [J]. Int J Cardiol, 2003, 87: 37

3 Chen CY, Chiang BN, Macfarlane PW. Normal limits of the electrocardiogram in a Chinese population [J]. J Electrocardiol, 1989, 22: 1

4 Macffarlane PW,Lawrie TDV. The Normal Electrocardiogram and Vectorcardiogram[M]// Macffarlane PW, Van Oostrerom A, Pahlm O, et al. Comprehensive Electrocardiology. Second Edition. London:Springer-Verlag, 2011: 485-542

5 Surawicz B, Uhley H, Borun R, et al. The quest for optimal electrocardiography. Tast Force I: standardization of terminology and interpretation [J]. Am J Cardiol, 1978, 41: 130

6 Packard JM, Graettinger JS, Graybiel A. Analysis of the electrocardiograms obtained from 1000 young healthy aviators; ten year follow-up [J]. Circulation, 1954, 10: 384

7 Macfarlane PW, McLaughlin SC, Devine B, et al. Effects of age, sex, and race on ECG interval measurements [J]. J Electrocardiol, 1994, 27(Suppl): 14