您的心电图告诉您的“心脏年龄”并量化生活方式对心脏老化的影响

詹中群医生 发布于2025-07-30 11:21 阅读量437

本文由詹中群原创


1. 波形“整体下沉”• 从 20 岁到 79 岁,R 波振幅(红色箭头处)逐级下降,S 波逐渐变浅。• 心肌电活动随年龄增长而减弱,提示心肌细胞数量/功能减退。

2. 波形“变宽”– QRS 复合波宽度略增,T 波变得更平缓、延迟,反映传导系统纤维化,复极时间延长。

3. 年龄梯度清晰– 每 5 岁一条曲线,肉眼可见的“分层”。

《Improving age prediction using ECG signals: Insights into lifestyle impacts》,发表于《Journal of Electrocardiology》2025年第92卷,核心目标是利用心电图(ECG)信号预测“心脏年龄”,并量化生活方式对心脏老化的影响

一、研究背景与意义

1.1 什么是“心脏年龄”?

• 心脏年龄是通过ECG信号预测的生理年龄,可能与实际年龄(chronological age)不同。

• 差异(delta age)可反映心血管健康状态:

– 心脏年龄 > 实际年龄:提示心脏老化加速,可能预示更高的心血管风险。

– 心脏年龄 ≈ 实际年龄:心脏健康状况良好。

1.2 研究意义

• 非侵入性:仅需标准12导联ECG,无需抽血或影像检查。

• 个性化健康评估:可用于早期发现心血管风险,指导生活方式干预。

• AI与医学结合:展示了深度学习在预防医学中的潜力。

二、研究方法:略

三、实验结果

3.1 模型性能

方法

MAE(平均绝对误差)

本研究

6.73岁

Wang et al. (2017)

7.58岁

Chang et al. (2022)

6.89岁

Demolder et al. (2024)

6.9岁

• 优于现有方法,验证了双曲正态化和损失容忍机制的有效性。

3.2 生活方式对心脏年龄的影响

生活习惯

心脏年龄变化

统计学意义

规律运动(跑步≥150分钟/周)

年轻1.31岁

p < 0.05

从不吸烟 vs 吸烟

年轻3.67岁

p < 0.05

家中无吸烟者 vs 有2人吸烟

年轻5.19岁

p < 0.01

少量饮酒 vs 频繁饮酒(≥6次/周)

年轻1.22岁

不显著(p > 0.05)

• 首次量化了生活方式对“心脏年龄”的具体影响幅度。

扩展:结合当前多项大型队列研究(UK Biobank、Framingham 等)与 AI-ECG 模型结果,可把“心脏年龄”与生活方式关联最密切的心电图指标归纳为两大类:时间-间期类 和 波形-电压类。下面按可解释性、与生活方式的相关程度由高到低逐一说明。

指标类别

具体ECG参数

与心脏年龄/老化的关系

与生活方式的关联证据

时间-间期类

P波持续时间(P-wave duration)

随年龄延长;与心房纤维化、心房扩大正相关,被视为心房老化的早期信号。

吸烟、缺乏运动者P波更长;戒烟、定期锻炼可缩短。

QRS持续时间(QRSd)

随年龄轻度延长;>100 ms提示心室去极延迟,与心室重构、心肌纤维化有关。

久坐、肥胖、高BMI显著延长QRSd;减重和运动可逆转。

校正QT间期(QTc)

随年龄延长;>440 ms(男)/460 ms(女)提示复极延迟,与猝死风险相关。

酒精摄入过多、吸烟、缺乏运动均可延长QTc;戒酒、锻炼可缩短。

RR间期变异(心率变异)

随年龄降低;反映自主神经功能衰退,老化或压力状态下下降。

规律有氧运动(>150 min/周)可提升RR间期变异,降低心脏年龄。

波形-电压类

R波振幅(如aVL、V5导联)

随年龄下降;与心肌细胞减少、左室质量下降相关。

规律耐力训练可维持或提高R波振幅,表现为“更年轻”的心脏年龄。

QRS-T角(QRS-T spatial angle)

随年龄增宽;>100°提示心室复极离散,与心律失常、死亡风险增加相关。

吸烟者角度显著增宽;戒烟后角度减小,心脏年龄下降。

T波复杂度/形态

随年龄变宽、低平;T波复杂度(SVD分解)增加提示心肌复极异常。

健康膳食(高纤维、低盐)与T波形态改善相关,可减小心脏年龄。

指导意义:

1. 可量化干预效果

– 戒烟可使AI-ECG预测的心脏年龄平均年轻2.4岁

– 每周≥150 min中等强度运动可额外年轻1.0–1.5岁

2. 组合生活方式分高者(不吸烟、适度饮酒、健康饮食、规律运动)比低分者心脏年龄年轻2.5岁,且CVD风险降低14%。

3. 常规12导联即可追踪:上述指标均可由标准12导联自动测量或AI提取,无需额外设备,适合大规模筛查与随访。

简言之,P波、QRSd、QTc、R波振幅与QRS-T角是目前证据最充分、与生活方式干预关联最紧密的ECG指标;通过戒烟、减重、规律运动和健康饮食,可在数月至数年内观察到这些指标的改善,进而表现为“心脏年龄”的年轻化。

参考出处:
相关疾病: