改良的RR間期散點圖及其逆向技術在經典病態竇房結綜合征診斷中的臨床應用

向黎明 劉鳴

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心電散點圖

改良的RR間期散點圖及其逆向技術在經典病態竇房結綜合征診斷中的臨床應用

向黎明 劉鳴

在臨床工作中，我們用動態心電圖分析軟件中自帶的Lorenz散點圖制作系統分析經典病態竇房結綜合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR間期散點圖時，發現其無法顯示>2 s的長間期的散點圖圖形改變。本文將Lorenz散點圖制作系統中的坐標上限由原來的2 s設為4 s，比較兩種坐標上限下所作RR間期散點圖圖形的異同，并采用逆向分析技術加以確認。結果發現：改良后RR間期散點圖的吸引子多了1～4個，且能顯示完整的散點圖形狀，而以2 s為坐標上限的散點圖只能顯示局部特征。因此，以2 s為坐標上限制作RR間期散點圖來輔助診斷SSS是不合適的，以4 s為坐標上限的“改良版”RR間期散點圖能更全面、更有效地反映SSS的散點圖特征。

RR間期散點圖；逆向技術；病態竇房結綜合征；竇性停搏

心電散點圖是利用計算機手段對動態心電圖記錄到的長時間體表RR間期數據進行自動作圖而得到的。它作為一項無創的心電檢測新技術，近年來備受關注。目前，心電散點圖主要有RR間期散點圖、時間RR間期散點圖和RR間期差值散點圖。其中，RR間期散點圖的作圖原理是建立以X軸為橫軸、Y軸為縱軸的二維坐標系，數據來源于動態心電圖記錄的連續的RR間期——X軸的數值代表間期RRn，Y軸的數值代表緊隨其后的間期RRn+1；在坐標系中，按時間順序不間斷地追蹤描記出X=RRn、Y=RRn+1的點，當數據達到一定數量時，便形成散點狀圖形[1]。

目前，大多數公司生產的動態心電圖分析軟件中的Lorenz散點圖制作系統均以2 s作為橫坐標與縱坐標的上限。但是，在分析經典病態竇房結綜合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR間期散點圖時，由于SSS多表現為緩慢性心律失常，常出現>2 s的長間期，因此以2 s為坐標上限作出的RR間期散點圖并不完整，丟失了>2 s的長間期的散點圖圖形改變。另外，譚振朝[2]研究了102例老年患者的動態心電圖，發現最長RR間期多見于4 s以內。本研究通過對現有的散點圖作圖方法進行改良，將橫、縱坐標的上限調高至4 s，比較并分析上限改變前后散點圖圖形的異同，探討“改良版”RR間期散點圖及其逆向技術在經典SSS診斷中的臨床應用。

1 經典病態竇房結綜合征的分類

經典SSS的病變部位主要限于竇房結，表現為竇房結起搏和/或傳導功能障礙所致的竇性節律紊亂。根據其心電圖表現，經典SSS主要分為以下三種情況[3]：

(1) 顯著而持久的竇性心動過緩：心率多<50次/min，尤其是當心率<40次/min，且伴有黑蒙、暈厥者，除藥物影響外，應高度懷疑SSS。

(2) 竇性停搏：竇房結在較長時間內不能產生激動。心電圖會出現長PP間期；長間期與竇性周期之間無倍數關系；長間歇內可出現交界性或室性逸搏。

(3) 竇房阻滯：竇房結產生的沖動部分或全部無法傳到心房。由于一度及三度竇房阻滯在體表心電圖上無法診斷，因此主要分析二度Ⅰ型及二度Ⅱ型竇房阻滯。發生二度Ⅰ型竇房阻滯時，PP間期進行性縮短，直至一次P波脫漏出現長PP間期，以文氏周期重復出現；發生二度Ⅱ型竇房阻滯時，在基本勻齊的竇性PP間期中出現長間歇，且長PP間期是基礎PP間期的整數倍。

2 顯著性竇性心動過緩的RR間期散點圖特征

患者男，78歲，臨床診斷：① 冠心病，心功能不全Ⅱ級；② 心律失常，SSS。動態心電圖診斷：① 顯著性竇性心動過緩伴心律不齊；② 交界性逸搏及逸搏奪獲；③ 偶發房性早搏；④ 短陣性房性心動過速。監測全程平均心室率約42次/min，且>2 s的RR間期共150次。通過系統自帶軟件作散點圖，可見竇性主導節律呈棒球拍狀圖形，因心率顯著緩慢，散點主要集中于45°線上遠離原點的區域，靠近2 s坐標上限的邊緣(圖1A)。將坐標上限調整為4 s后，在45°線遠端多出了一個稀疏的“小尖角”(圖1B)。對該吸引子進行逆向分析，發現其為逸搏間期>2 s的交界性逸搏節律散點集，如圖2所示。

圖1 坐標上限為2 s(A)和4 s(B)時顯著性竇緩的全程RR間期散點圖

圖2 采用逆向技術分析丟失的“小尖角”吸引子

3 竇性停搏的RR間期散點圖特征

患者女，68歲，臨床診斷：① 冠心病，心功能Ⅲ級；② 心律失常，SSS。動態心電圖診斷：① 竇性心律；② 竇性停搏；③ 偶發房性早搏；④ 短陣性房性心動過速；⑤ 室性逸搏及逸搏后竇性奪獲；⑥ ST-T改變。監測全程>2 s的RR間期共1萬余次，長間歇后既有竇性節律，也有室性逸搏節律，部分室性逸搏后伴隨竇性奪獲。應用常規散點圖軟件進行分析，發現該患者的竇性主導節律表現為沿45°線分布的四角錐狀圖形，在橫、縱坐標上限邊緣有明顯的切割痕跡(圖3A)；調整坐標上限至4 s后，主導節律表現為沿45°線分布的三角錐狀圖形，雖然有類似二度Ⅱ型竇房阻滯的于45°線兩側對稱分布的特殊二分布圖形改變，但由于長短PP間期無倍數關系，在無交界性及室性逸搏的情況下，PP間期與RR間期是一致的，采用RR間期作圖形成的散點只會無規律地分布于45°線兩側，不如二度竇房阻滯所形成散點的規律性強。在三角錐狀圖形下緣，有一個獨立吸引子(圖3B)，經過逆向分析技術分析，發現其為竇性奪獲前的室性逸搏點，且逸搏間期均>2 s(圖4)。

由此可見，以2 s為坐標上限所作出的散點圖只是截取了部分圖形，而無法反映出竇性停搏散點圖的整體特征。

圖3 坐標上限為2 s(A)和4 s(B)時竇性停搏的全程RR間期散點圖

圖4 采用逆向技術分析丟失的獨立吸引子

4 二度Ⅱ型竇房阻滯的RR間期散點圖特征

患者女，70歲，臨床診斷：① 心律失常，SSS；② 高脂血癥；③ 冠狀動脈肌橋；④高血壓病1級(中危組)。動態心電圖診斷：① 竇性心動過緩；② 二度Ⅱ型竇房阻滯；③ 頻發房性早搏。通過常規散點圖制作軟件作圖，除竇性心律的網球拍狀圖形及房性早搏形成的特殊三分布圖形外，還可以在散點(1 s，2 s)和(2 s，1 s)附近見到不完整的吸引子，疑似有邊緣被切割的痕跡(圖5A)。調整坐標上限至4 s后，由于該患者的基礎竇律約1 s，而長短PP間期間成倍數關系，因此在出現2∶1竇房阻滯時，以(1 s，2 s)、(2 s，1 s)和(2 s，2 s)三個點為始點、圍繞45°線呈對稱分布[3]。在對稱線上，>2 s的散點遠離原點，<2 s的散點靠近原點，其中(2 s，2 s)的散點集位于45°線遠離原點的位置(圖5B)。采用逆向技術分析該吸引子，確定其為連續的PP間期>2 s的長間歇的集合點(圖6)。

顯然，由于受到坐標上限2 s的限制，圖5A中無法顯示出由于二度Ⅱ型竇房阻滯所形成的PP間期>2 s的長間歇的吸引子。調整坐標上限至4 s后，在散點圖上才完整地顯示了特殊的三分布圖形改變。

二度Ⅰ型竇房阻滯的散點圖特征與二度Ⅱ型竇房阻滯類似，但由于前者的PP間期不等，在無交界性及室性逸搏的情況下，PP間期與RR間期是一致的，因此采用RR間期作圖時，前者的吸引子在橫軸方向上更長，且長間歇前點的吸引子更靠近45°線(圖7)。

圖5 坐標上限為2 s(A)和4 s(B)時二度Ⅱ型竇房阻滯的全程RR間期散點圖

圖6 采用逆向技術分析45°線上遠離原點的吸引子

圖7 二度Ⅰ型(A)、Ⅱ型(B)竇房阻滯的全程RR間期散點圖

5 討論

Lorenz-RR散點圖又稱Poincaré圖，是以混沌理論主要創始人E. N. Lorenz和Jules Henri Poincaré的姓氏命名的，是混沌理論在心律(RR間期)描繪中的具體應用[4]。不同的節律可表現為不同的RR間期或R波，只要它們達到一定的數量，便會在散點圖上呈現為某種圖形，這就是混沌理論的體現。通過動態心電圖分析系統自帶的心電散點圖制作軟件，可自動生成RR間期散點圖等。只需分析散點圖圖形的形狀及散點分布規律，就能揭示心律的特征。徐金義等[5]研究了竇性心動過緩、二度 Ⅱ 型竇房阻滯及竇性停搏的散點圖特征，發現竇性心動過緩伴心律不齊時，散點以(1.5 s，1.5 s)為始點并漸離原點沿45°線呈對稱分布，RR時間散點圖呈一分布圖形；二度Ⅱ型竇房阻滯的散點以(1.5 s，0.75 s)和(0.75 s，1.5 s)為始點沿45°線對稱分布，RR間期散點圖呈二分布圖形；竇性停搏心電圖診斷標準中長RR間期與短RR間期無倍數關系，其形成的散點不如二度竇房阻滯所形成散點的規律性強。

在以上研究中，當系統設定的橫、縱坐標上限為2 s時，只能顯示SSS的部分RR散點圖特征。鑒于中華醫學會心電生理和起搏分會心電圖學學組1999年發布的《動態心電圖工作指南》中將診斷竇房結功能不全的竇性停搏時間設定為>3 s[6]，且有研究[7-8]發現動態心電圖長RR間期在人群中多見于4 s以內，故本研究分別以2 s或4 s為坐標上限，對臨床診斷為SSS的患者作RR間期散點圖，分析圖形的異同，并采用逆向分析技術確認“丟失”的吸引子的性質。本研究發現，以4 s為坐標上限時，RR間期散點圖中吸引子的個數均多于以2 s為坐標上限作出的散點圖：顯著性竇緩時，多出一個吸引子；竇性停搏時，多出4個吸引子； 二度Ⅱ型竇房阻滯時，多出兩個吸引子。此外，在坐標上限為2 s的RR間期散點圖中，在X軸和Y軸的上限界上，可以看到明顯的被切割的痕跡，提示該吸引子圖形不完整，不能全面表現出各類心律失常應有的特征。而調高坐標上限至4 s后，原本丟失的散點盡覽無余，完整的圖形特征得以顯現出來，且增加的各吸引子均遠離原點，因此，以4 s為坐標上限制作的散點圖可以全面地反映出SSS的RR間期散點圖特征。

本研究盡管對經典SSS所表現出的竇性心律失常的RR間期散點圖特征進行了探討，但是，由于RR間期散點圖的臨床應用尚處于探索階段，目前還缺乏統一的診斷標準[9]，加之樣本量有限，故對于這類心律失常RR間期散點圖特征的分析還不夠完善，有待今后進一步研究與探索。

[1] 李方潔. Lorenz散點圖[J]. 臨床心電學雜志，2005,14(4)：307.

[2] 譚振朝. 老年患者動態心電圖長R-R間期的臨床意義[J]. 臨床合理用藥，2012,5(9A)：98-99.

[3] 馬善學, 劉仁光, 翟桂蘭. 病態竇房結綜合征研究現狀[J]. 遼寧醫學院學報, 2015, 36(2)：90-93.

[4] 李方潔. 混沌理論與心電學的結合[J]. 中國心臟起搏與心電生理雜志, 2003, 17(6)：407-411.

[5] 徐金義, 邱妍妍, 陳瓊, 等. RR-Lorenz心電散點圖回顧分析竇性心律伴長RR間期的研究[J]. 中國循環雜志, 2014, 29(7)：529-531.

[6] 中華醫學會心電生理和起搏分會心電圖學學組. 動態心電圖工作指南[J]. 臨床心電學雜志, 1999, 8(2)：125-129.

[7] 談劍誠, 張天貺, 查晴. 老年動態心電圖長R-R間期的臨床分析[J]. 內科急危重癥雜志, 2010, 16(6)：301-302, 313.

[8] 朱穎, 史文博, 崇敬. 24 h動態心電圖>1.5 s長RR間期598例臨床分析[J]. 中國老年學雜志, 2012, 32(18)：3911-3913.

[9] 秦慶慶, 龐家華, 張敏, 等. 1000 例動態心電圖的Lorenz 散點圖分析[J]. 臨床心電學雜志, 2010, 19(5)：357-360.

Clinical application of improved RR interval scatterplot and its reversal technique in diagnosing typical sick sinus syndrome

XiangLi-ming,LiuMing

Cardiac and Pulmonary Function Testing Center, Wuhan Asia Heart Hospital, Wuhan Hubei 430022, China)

In clinical practice, we construct RR interval scatterplot of patients with typical sick sinus syndrome(SSS) with Lorenz scatterplot mapping system included in AECG analysis software. However, in this way, the graphic changes of long interval(>2 s) can not be shown in the scatterplot. The upper limit of coordinates in Lorenz scatterplot mapping system is reseted from original 2 s to 4 s. This paper compares the similarities and differences of RR interval scatterplots in the two upper limits of coordinates, and makes confirmation with reversal analysis technique. Our study revealed that attractors were more than before by 1 to 4 in the improved RR interval scatterplot which can show complete scatterplot graphs. However, the scatterplot in a coordinate upper limit of 2 s can only display local features. Therefore, it is not appropriate to make auxiliary diagnosis of SSS with the RR interval scatterplot in a coordinate upper limit of 2 s. Its improved version taking 4 s as the upper limit of coordinates can reflect the characteristics of SSS scatterplot more completely and more effectively.

RR interval scatterplot; reversal technique; sick sinus syndrome; sinus arrest

武漢市衛計委臨床醫學科研基金項目(WX15B01)

430022湖北 武漢，武漢亞洲心臟病醫院心肺功能檢測中心

向黎明，主治醫師，主要從事心電圖、心功能及心臟電生理的分析診斷工作。

劉鳴，E-mail：278009820@qq.com

專欄主持/劉鳴

R540.41

A

2095-9354(2016)06-0393-05

10.13308/j.issn.2095-9354.2016.06.003