心電散點圖在心率變異性分析中的應用研究

陳莉，鄧兆敏，陳欣欣，杜諭君，蔡宏華，馮曉霞

（廣東醫科大學附屬醫院心電圖室，廣東 湛江 524000）

心率變異性是對自主神經的監測技術，可用于反映機體受到外源性刺激后所發生的生理應答，主要分析心率自主神經的調節作用和混合評估交感神經、迷走神經的調節作用，在心電圖記錄期間，心率變異性分析可反映偽差心博等無法監測的數據，便于心臟功能的有效檢驗。本研究分析80 例動態心率變異性分析中心電散點圖值指標、時域、頻率指標，探究心電散點的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析2018年6月至2019年6月本院收治的80例住院患者的動態心電圖數據，其中男49例，女31例；年齡12～65 歲，平均（50.23±2.12）歲。納入標準：24 h內總心律失常次數＜90次；研究通過醫院倫理委員會審核批準；患者對本研究知情并自愿簽署知情同意書。排除標準：存在明顯的偽差心博者；臨床資料不完整者；精神嚴重異常，存在認知、交流者。

1.2 方法 采取本院動態心電圖監測系統對所有患者24 h動態心電圖數據進行回放，通過系統自動分析后，采取人機對話的方式進行調整，將所有可能引起偽RR 間期的干擾信號全部清除。

1.3 觀察指標 散點心電圖指標：長軸（L）散點心電圖圖形中沿X軸與Y軸方向呈45°的直線距離，測量坐標軸上投影的具體長度，短軸（W）與長軸方向垂直的寬度值。面積（A）采取橢圓的計算公式=（π×L×W）/4。①時域指標：心率變異性的分析指標有竇性心搏間期的標準差R-R值方根（root mean square of successive differences，rMSSD），24 h內每5分鐘節段內R-R 間期的均值標準差（standard deviation of the averages of normal NN intervals in all 5-minute segments of the entirerecording，SDANN）、24 h內R-R間期標準差（standard diviation of NN intervals，SDNN）。頻域指標：總功率譜（TP）、低頻功率（LF）、高頻功率（HF），LF 在0.04～0.14 Hz范圍內，HF在0.15～0.4 Hz范圍內。

1.4 觀察指標 采用SPSS 24.0統計軟件進行數據分析，相關性分析采用Pearson，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

80例患者的散點心電圖、時域、頻域指標相關性分析顯示，與時域、頻域指標相比，散點心電圖心率變異性分析指標具有較強的視覺直觀性，可分離真實竇性心博與偽差心博圖形，且其竇性心博圖形具有個體唯一性、針對性、多樣性。散點心電圖指標A 與時域指標的相關性系數為rMSSD（0.773）、SDANN（0.689）、SDNN（0.745）；與頻域指標相關性系數為TP（0.839）、LF（0.812）、HF（0.0841），L與時域指標SDNN、SDANN呈正相關，W與SDNN、SDANN無相關性，與rMSSD呈正相關；L與TP、LF呈正相關，與HF相關性低，而W與LF、HF呈正相關性，見表1。

表1 散點心電圖、時域、頻域指標的相關性分析

3 討論

高原、機體運動等生理性低氧與心血管疾病（高血壓、糖尿病周圍神經病變、冠心病等）、代謝性疾病（腎衰竭等）病理性缺氧均影響機體自主神經的調節，進而引起心率發生變異性，因此，可將其作為多種疾病診斷、療效、預后及身體功能的重要評估指標。

3.1 心電散點圖中心率變異性分析各指標的特點 機體正常情況下散點心電圖表現為彗星狀，而異常者多呈短棒、梭型、魚雷狀等，形狀多樣化，圖形復雜分布，常用的量化指標有長軸、短軸、面積，其中長軸是心電散點圖45°直線上的長度，是竇性RR間期在一段時間內總體變化范圍。理論上，心電散點圖形長軸與時間呈正相關，即記錄時間越長，長軸長度越長，而記錄時間越短則長軸長度越短，因此，圖像的形態與記錄時間長短密切相關，可反映交感神經張力的慢變化[1]。短軸是與長軸方向垂直的寬度最大值，與相鄰RR間期突然變化相關，因此，患者心電散點圖形短軸值越大，說明患者心率不齊現象越顯著，是對迷走神經張力快變化的反映。面積是心電散點圖45°直線上分布所有竇性點圖形的面積，具體計算可按照橢圓面積的計算方法進行估算，但不是正規的橢圓形，面積與長軸和短軸的乘積呈正相關性，長軸與短軸值不變時，面積大小與角度呈正相關，而其中角度為矢量角[2]。

3.2 心電散點圖指標與時域、頻域指標的關系 散點心電圖指標A與時域指標的相關性系數為rMSSD（0.773）、SDANN（0.689）、SDNN（0.745）；與頻域指標相關性系數為TP（0.839）、LF（0.812）、HF（0.0841），L與時域指標SDNN、SDANN呈正相關，W與SDNN、SDANN無相關性，與rMSSD呈正相關；L與TP、LF呈正相關，與HF相關性低，而W與LF、HF呈正相關性。相關資料顯示，圖像寬度值較大時，HF峰值為最大，圖像寬度逐漸減小，HF成分部分會消失，而圖像長度明顯縮小時，LF成分部分基本消失，同時，LF成分與圖像寬度變化也存在相關性[3]。

3.3 心率變異性分析準確性提高措施 本研究結果表明，散點心電圖、時域、頻域等相關指標均存在一定的聯系，均可反映自主神經能量、交感神經、迷走神經能量，同時，可作為心率變性分析的獨立指標，而散點心電圖具有較強的直觀性，針對偽差干擾大、記錄不良的心博數據，可根據所獲得的時域、頻域結果，并以散點心電圖圖形為對照，如可找出偽RR間期的圖形，表示頻域結果受到影響，可將竇性心博散點心電圖圖形作為判定心率變異的主要依據。而針對記錄良好的心博數據，根據獲取的時域、頻域結果，并對照散點心電圖圖形，通過測量長短軸、計算面積檢驗頻域、時域指標的準確性，因此，散點心電圖分析指標與時域、頻域指標高度相關時才能獲取到心率變異性的高質量分析結果[4]。

此外，本研究還發現，與時域、頻域指標相比，散點心電圖心率變異性分析指標具有較強的視覺直觀性，可分離真實竇性心博與偽差心博圖形，且其竇性心博圖形具有個體唯一性、針對性、多樣性。心電散點圖可有效反映心率變異性的非線性特征，可顯示時域與頻域無法反映的心率變異性復雜表現，且不僅可對心率的整體變異度予以反映，同時，可顯示心率的瞬時變化情況[5]。其與傳統的時域、頻域指標相比具有顯著的優勢，可將偽差心博、異位心博、心博漏識別的RR間期等非竇性心博圖像自動篩選出來，使真實的竇性心博圖像得以顯示，通過真實竇性心博圖形長軸、短軸測量及面積計算，可得到心率變異性的準確數據，且較頻域、時域計算更準確。在心率變異性分析中散點心電圖不僅具有直觀性的優勢，且通過圖形可有效識別噪音干擾、異位心博等心率變化的情況，利用長軸及短軸數據準確的計算，對患者的心率變化予以全方位的反映[6]。同時，散點心電圖心率變異性分析指標與時域、頻域指標間存在對應的關系，散點心電圖圖像呈現多樣性的特點，每例患者的竇性心博圖形竇性屬于單獨的個體,均是唯一的。竇性心博具有一定的個體差異性，對患者一定時間內的心率變異性予以反映，從而為臨床疾病的深入診療及預后評估提供可靠的依據[7-8]。臨床實踐發現，心率變異性不同分析方式下，所獲的迷走神經、交感神經能量不同，而其中散點心電圖與傳統指標間存在一定關系，因此，在臨床實際工作中，應結合患者臨床癥狀、心率變異性的多方位檢驗，從而全面了解患者的心率變異性情況，對每心博24 h變化情況及瞬時變化予以反映，從而為臨床工作的開展提供可靠的依據[9-10]。

綜上所述，與傳統的時域、頻域指標相比，采取散點心電圖對心率變異性進行定量分析，圖像直觀性更強，且分析結果準確性更高，不僅可直觀反映心理變異性的整體趨勢，同時，可反映對心博間的瞬時變化，顯示心率變異性的非線性特征，相比傳統方法具有顯著的優勢，在臨床心律失常診斷中具有顯著價值，但散點心電圖圖形無法作為心率變異性分析評估的獨立指標，還需與傳統的時域、頻域指標結果相結合，分析相關性。此外，散點心電圖主要是對圖像進行分析判斷，若圖像較模糊，在測量計算中會存在較大的誤差，影響結果分析，進而干擾心率變異性的最終分析結果，因此，散點心電圖在臨床心率失常等疾病診斷中具有重要的作用，值得臨床推廣運用。