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。
• 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。
• 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。
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。
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。 |
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。