探讨直立倾斜试验(HUTT)不同时间点心率(HR)和心率差(HRD)与儿童及青少年体位性心动过速综合征(POTS)发生的关系。
收集2000年10月至2019年11月因不明原因晕厥或晕厥先兆在中南大学湘雅二医院儿童晕厥专科门诊就诊、并诊断为POTS的6～16岁儿童及青少年217例为POTS组。匹配同期在本院儿童保健专科门诊进行健康检查的6～16岁儿童及青少年73例为对照组。获取基线、HUTT 5 min、10 min的HR(HR0、HR5、HR10)及HUTT 5 min、10 min时HR与基线HR的差值即HRD(HRD5、HRD10)。
(1)HR5、HR10、HRD5、HRD10在POTS组高于对照组(P<0.05)。(2)单变量Logistic回归：HR5、HR10、HRD5、HRD10与发生POTS的风险之间存在关联(P<0.01)。(3)多变量Logistic回归：HRD5、HRD10分别每增加一个单位，发生POTS的风险分别增加27%(OR＝1.27，95%CI1.16～1.36)和28%(OR＝1.28，95%CI1.20～1.38)，这是在分别调整了年龄、性别、HR10或HR5后的独立作用。
HR和HRD与儿童及青少年POTS发生存在关联，但HUTT不同时间点的HR和HRD对发生POTS的效应值大小影响不大。
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体位性心动过速综合征(postural tachycardia syndrome，POTS)是儿童及青少年时期常见的一种自主神经功能障碍引起的疾病[1,2,3,4]，在美国的发病率为0.1%～1.0%[5,6]。主要临床表现为头晕，在站立时出现心悸、头痛、晕厥。虽具有自限性，但症状易反复出现，严重影响患儿的生活质量[7,8]。直立试验或直立倾斜试验(head-up tilt test，HUTT)是临床诊断POTS的重要辅助手段，主要是依据在直立试验或HUTT的10 min内心率(heart rate，HR)的变化[1,9]。冉静等[10]报道POTS儿童由平卧位转为倾斜60°体位的10 min内随时间延长HR逐渐增加。刘扬等[11]通过监测直立试验3 min时的HR(改良直立试验)，发现约1/3的儿童及青少年可诊断为POTS。表明HR与儿童及青少年POTS存在内在联系。但HUTT不同时间点的HR和心率差(heart rate difference，HRD)与POTS发生的风险如何尚未见文献报道。本文从HUTT中获取不同时间点HR和HRD，通过单变量及多变量Logistic回归分析，探讨其与儿童及青少年POTS发生风险之间的关系。
收集2000年10月至2019年11月因不明原因晕厥或晕厥先兆在中南大学湘雅二医院儿童晕厥专科门诊就诊、经HUTT诊断为POTS的6～16岁儿童及青少年217例为POTS组。按年龄和性别匹配同期在本院儿童保健专科进行健康检查的6～16岁儿童及青少年73例为对照组。HUTT在取得受试者或监护人书面知情同意后进行。HUTT为无创性检查，取得了中南大学湘雅二医院伦理委员会批准[批号(2014)伦审第(研012号)]。
纳入标准：POTS组研究对象纳入标准参考文献[1]，对照组纳入标准为同期在儿童保健科进行健康检查的儿童，两组儿童均接受了HUTT检查。排除标准：经详细询问病史、体格检查，血液生化(空腹血糖、心肌酶)、常规12导联心电图、24 h动态心电图、胸部X线、超声心动图、脑电图及头部CT/MRI等检查，由器质性心脑血管疾病、心因性疾病、免疫性疾病等引起晕厥或晕厥先兆症状的儿童及青少年。
按照文献报道的方法进行HUTT[1]。倾斜装置采用北京斯坦德利科技公司SHUT-100型倾斜试验监测软件系统。
年长儿，多有持久站立或体位由卧位或蹲位快速达到直立位、精神紧张或恐惧、闷热环境等诱因，直立后常出现晕厥或晕厥先兆症状。HUTT达到阳性标准，即平卧位时HR在正常范围，HUTT的10 min内HR比卧位时增加40次/min或HR最大值达到标准(6～12岁≥130次/min，12～18岁≥125次/min)，血压无明显下降(收缩压下降<20 mmHg，舒张压下降<10 mmHg，1 mmHg＝0.133 kPa)，且除外其他显著影响心血管系统或自主神经系统的疾病[1]。
HR和HRD(次/min)：定义在基线状态下、HUTT 5 min、10 min时的HR分别为HR0、HR5、HR10，HUTT 5 min、10 min时的HR减去基线HR的HRD分别为HRD5、HRD10。
统计分析使用软件包R(http：//www.R-project.org，The R Foundation)和EmpowerStats(http：//www.empowerstats.com，X&Y Solutions，Inc，Boston，MA)进行。正态分布计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示，两组间比较采用t检验；计数资料以例数表示，两组间比较采用χ2检验。采用单因素及多元Logistic回归分析HUTT不同时间点HR和HRD与儿童及青少年POTS发生的关系，并构建了三个模型说明这段关系的稳定性：模型Ⅰ：未调整任何协变量；模型Ⅱ：仅针对社会人口统计学数据进行调整；模型Ⅲ：模型Ⅱ和表1中的其他协变量，P<0.05为差异有统计学意义。
POTS组与对照组的一般资料比较
POTS组与对照组的一般资料比较
| 组别 | 例数 | 性别(男/女，例) | 年龄(Mean±SD，岁) | HR0(Mean±SD，次/min) | HR5(Mean±SD，次/min) | HR10(Mean±SD，次/min) | HRD5(Mean±SD，次/min) | HRD10(Mean±SD，次/min) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 对照组 | 73 | 43/30 | 11.20±2.10 | 78.92±11.71 | 96.49±12.61 | 97.25±14.42 | 17.73±8.08 | 18.52±9.60 |
| POTS组 | 217 | 115/102 | 11.70±1.97 | 77.70±16.10 | 115.94±15.67 | 119.64±15.02 | 38.07±11.03 | 42.16±10.53 |
| χ2/t值 | 0.769 | -1.862 | 0.694 | -10.685 | -11.124 | -16.872 | -16.777 | |
| P值 | 0.381 | 0.064 | 0.488 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
注：POTS：体位性心动过速综合征，HR：心率，HRD：心率差。
POTS组217例，男115例，女102例，平均年龄(11.70±1.97)岁；对照组73例，男43例，女30例，平均年龄(11.19±2.10)岁。两组间性别及年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。POTS组的HR5、HR10、HRD5、HRD10均高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
HR5、HR10、HRD5、HRD10与发生POTS的风险存在关联(P<0.01)。HR5、HR10、HRD5、HRD10分别每增加一个单位，发生POTS的风险分别增加10%、12%、24%及21%。女性较男性发生POTS的风险增加27%，但性别与发生POTS的风险未见明显关联(P＝0.381)，年龄、HR0与发生POTS的风险未见明显关联(P>0.05)。见表2。
发生POTS风险的单因素Logistic回归分析
发生POTS风险的单因素Logistic回归分析
| 指标 | 计算值 | OR值(95%CI) | P值 | |
|---|---|---|---|---|
| 性别[例(%)] | 0.381 | |||
| 男 | 158(54.48) | 参照对象 | ||
| 女 | 132(45.52) | 1.27(0.74，2.18) | ||
| 年龄(Mean±SD，岁) | 11.57±2.01 | 1.13(0.99，1.29) | 0.065 | |
| HR0(Mean±SD，次/min) | 78.00±15.11 | 1.00(0.98，1.01) | 0.551 | |
| HR5(Mean±SD，次/min) | 111.04±17.17 | 1.10(1.07，1.12) | <0.001 | |
| HR10(Mean±SD，次/min) | 113.88±17.70 | 1.12(1.09，1.15) | <0.001 | |
| HRD5(Mean±SD，次/min) | 32.92±13.61 | 1.24(1.17，1.31) | <0.001 | |
| HRD10(Mean±SD，次/min) | 36.33±14.49 | 1.21(1.16，1.27) | <0.001 | |
注：POTS：体位性心动过速综合征，HR：心率，HRD：心率差。
应用单因素和多元Logistic回归构建了三个模型分析HRD5、HRD10分别对是否诊断POTS构成独立影响。在模型Ⅰ中，基于模型的效应值大小提示HRD5、HRD10分别预测发生POTS风险之间的差异。在模型Ⅰ中，是否诊断POTS的效应值大小分别为1.24与1.21，提示HRD5及HRD10每增加一个单位，发生POTS的风险增加24%和21%。在模型Ⅱ中，效应值大小未发生改变，提示在考虑了性别、年龄这些人口学因素后，HRD5、HRD10分别预测发生POTS风险之间的独立影响依旧稳定。在模型Ⅲ中，HRD5、HRD10分别每增加一个单位，发生POTS的风险分别增加27%和28%。见表3。
不同模型中HRD5、HRD10与发生POTS风险的关系
不同模型中HRD5、HRD10与发生POTS风险的关系
| 模型 | HRD5 | HRD10 | ||
|---|---|---|---|---|
| OR值(95%CI) | P值 | OR值(95%CI) | P值 | |
| 模型Ⅰ | 1.24(1.17，1.31) | <0.001 | 1.21(1.16，1.27) | <0.001 |
| 模型Ⅱ | 1.24(1.17，1.30) | <0.001 | 1.21(1.16，1.27) | <0.001 |
| 模型Ⅲ | 1.27(1.16，1.36) | <0.001 | 1.28(1.20，1.38) | <0.001 |
注：结果变量：发生POTS；暴露变量：HRD5/HRD10；模型Ⅰ：无；模型Ⅱ：调整了性别、年龄；模型Ⅲ：调整了性别、年龄、HR10/性别、年龄、HR5。
POTS诊断主要依据直立试验或HUTT，但HUTT诱发出晕厥或晕厥先兆存在一定风险，可出现暂时性失语[12]、心律失常[13]、抽搐[14]等并发症，窦性停搏是HUTT严重的阳性反应之一，发生率约15.38%。同时HUTT还可引起受试者的心理恐惧，尤其是HUTT阳性反应者其心理恐惧显著增加[15]。故有必要利用HUTT不同时间点的HR和HRD对预测POTS发生的风险进行评估。
健康人在直立姿势时会产生生理性适应，主要是直立体位引起的回心血量减少，压力感受器激活减少，交感神经张力反射性地增加，引起HR增快。但健康人HR增加范围在10～15次/min，通常在1 min内重新达到直立稳定状态[16,17]。但POTS儿童及青少年存在去甲肾上腺素增高，交感神经活动持续增加，在平卧位时多表现为去甲肾上腺素轻微增高，而在直立后表现为去甲肾上腺素浓度明显升高[18]。Kanjwal等[19]报道部分POTS患者血浆去甲肾上腺素水平≥600 pg/mL时就会出现相应症状。POTS儿童在直立时血浆中去甲肾上腺素增高的时间为30 min，远远大于正常儿童去甲肾上腺素增高持续时间，这部分POTS儿童临床症状表现除体位改变时有心动过速外，往往收缩压也有所增加[20]。
POTS儿童及青少年HR增加，本课题组对HR变化与儿童及青少年POTS诊断价值的关系已经报道。冉静等[10]发现POTS儿童进行HUTT时，HR随倾斜时间延长而逐渐增加，在HUTT即刻、3 min、5 min和10 min时的HR分别较基线时增加(24±12)次/min、(30±14)次/min、(32±13)次/min和(38±12)次/min。Wang等[9]认为HR变化和心电图T波振幅变化对儿童及青少年POTS具有诊断价值。立位与卧位心电图HRD≥15次/min、V5导联T波振幅差异≥0.15 mV、V4和V6导联T波振幅差异≥0.10 mV的组合对诊断POTS的敏感性和特异性分别为35.0%和88.7%。上述结果表明HR和HRD与儿童及青少年POTS密切相关。Wang等[21]发现HR和HRD有助于预测美托洛尔对儿童青少年POTS的干预效果，当HR5、HR10、HRD5、HRD10分别超过110、112、34、37次/min时，预测有效的敏感性和特异性分别是82.50%和69.23%、84.62%和69.70%、85.29%和89.47%、97.56%和64.86%。
本文通过Logistic回归分析方法，也显示HR和HRD对儿童及青少年诊断POTS风险具有价值。单因素Logistic回归分析显示，随HUTT时间延长，HR和HRD逐渐增加，这与直立体位时去甲肾上腺素增高有关。HR5和HR10分别每增加一个单位，发生POTS的风险增加10%和12%。HRD5和HRD10分别每增加一个单位，发生POTS的风险增加24%和21%。表明HUTT不同时间点的HR和HRD对预测POTS的发生风险影响不大。多元Logistic回归分析进一步显示，在考虑了性别、年龄这些人口学因素后，HRD5、HRD10分别预测发生POTS风险之间的独立影响依旧稳定。在完全调整的模型Ⅱ中，HRD5和HRD10分别每增加一个单位，发生POTS的风险分别增加27%和28%，表明HUTT 5 min和10 min的HRD预测POTS发生的风险率基本一致。因此，HUTT时不同直立时间点的HR和HRD对预测POTS发生的风险大小评估影响较小。
本研究对儿童及青少年POTS的HUTT不同时间点的HR进行Logistic回归分析，发现两者之间存在线性关系，并且首次量化了HUTT不同时间点HR和HRD诊断POTS的效应值大小，能供临床参考，有助于提高诊断效率，为POTS诊断可信度提供了新的参考依据。但由于HR获取受多因素影响，临床上在HUTT过程中，应该重视获得准确客观的HR参数。
综上，临床上HR和HRD获取简单易行，对预测儿童及青少年POTS发生的风险具有一定价值，但HUTT不同时间点HR和HRD对预测发生POTS的风险大小影响不大。
所有作者均声明不存在利益冲突
