阵发性心房颤动的散点图特点分析

陈全福，叶焕文，陈　娟，张敏州

阵发性心房颤动的散点图特点分析

陈全福，叶焕文，陈娟，张敏州

广东省中医院(广州510020)，E-mail：sdcqf@163.com

摘要：目的常规动态心电图分析方法对阵发性心房颤动特别是散在的小阵发作心房颤动识别相当困难。本研究观察阵发性心房颤动的散点图特征并进行分类总结。方法通过病例回顾性研究，共收集阵发性房颤病例567例、持续性房颤病例828例、房性早搏病例916例，通过动态心电图记录盒配套软件生成所有病例的散点图，分别比较阵发性房颤与持续性房颤、阵发性房颤与房性早搏的散点图之间B线斜率的差异，并根据阵发性房颤的散点图图形特征进行分类总结。结果阵发性房颤的散点图B线斜率与持续性房颤的散点图B线斜率之间差异无统计学意义(P>0.05)，阵发性房颤散点图与房性早搏散点图的B线斜率之间的差异有统计学意义(P<0.05)，阵发性房颤散点图的B线斜率平均水平较房性早搏的散点图的B线斜率小。结论阵发性心房颤动的散点图具有独特的图形特点，利用散点图可以对阵发性心房颤动快速诊断及鉴别诊断，避免漏诊均有重要意义。

关键词：阵发性心房颤动；心电散点图；鉴别；B线斜率；分类总结

心电散点图是用非线性的图形方法Lroenz plot描记的连续心电RR间期图，因图形由散点组成，又称为散点图 。连续RR间期所代表的心脏节律是人体时间序列动态变化的重要表现形式，因此心电散点图已成为用非线性混沌理论研究生命科学的代表性方法学之一[1]。近年来，随着计算机技术的不断发展与应用，大数据的处理成为可能，以动态心电图检测数据为基础，利用计算机软件系统绘制的心电散点图对心律失常的诊断价值逐渐为医疗工作者所发掘。随着研究的深入，心电散点图以数据高度集中的方式，将长程心电数据制作成一枚具有全心搏“可视性”的图形。心率变异性的不同变化模式和多数心律失常都有特异性图形，可在一枚图上将24 h或更长的心电数据“尽收眼底”，直观地判断心率变异性(HRV)与心律失常的类型[2]。目前临床应用的散点图，是使用动态心电记录和分析仪，记录病人24 h心电数据，将其中的连续RR间期信息传输到心电散点图系统制作散点图[3]。

心房颤动是常见的心律失常之一，全球房颤的发病率也呈逐年增高趋势，在常见的心律失常中，房颤的发病率增长最快，约有3 倍的增长[4]。房颤造成的死亡率随着发病率的增长而升高，由房颤导致死亡病例从1980年的27.7/100，000人上升到1998 年的69.8/100，000人[5]。据统计，在首次诊断的房颤中，阵发性房颤占35%～40%[6]。动态心电图作为长程的心电图记录设备，对房颤特别是阵发性房颤的诊断具有重要的意义。动态心电图的分析由于数据相当大，软件系统对房颤的自动识别功能较差，识别率较低，对分析人员的要求较高，传统的软件分析方法通常可以从心率曲线中出现骤然增快的特征进行识别，但对于持续时间较短的房颤识别仍然比较困难，容易造成漏诊。心电散点图的出现，为诊断阵发性房颤提供了有效的方法，能有效较少误诊率。对于阵发性房颤的散点图特征，尚未有文献进行系统的总结。因此，本研究对既往病人动态心电图资料进行回顾，筛选阵发性房颤病人的动态心电图资料并利用动态心电图分析软件制作相应的散点图，分析其图形特征。

1资料与方法

1.1研究对象回顾2010年—2014年广东省中医院大德路医院及大学城分院病人动态心电图资料，入组对象为动态心电图检查提示阵发性房颤、持续性房颤、房性早搏的病例(早搏数>100/24 h)，其中阵发性房颤共567例，持续性房颤828例，房性早搏916例。将病人分为45岁以下青年组，45岁～69岁中年组，70岁及以上老年组。

1.2研究方法检索动态心电图原始记录，对入组病人的动态心电图进行仔细分析，剔除干扰。散点图的生成原理是在相邻两个RR间期中，以前一个R-R间期的长度为X 值(R-Rn)，后一个R-R间期的长度为Y 值(R-Rn+1)，在坐标轴系统中绘制相应的点，如此迭代全程24 h记录的所有心搏，构成24 h心电散点图。所有病人均使用DMS同步12导联动态心电图记录仪进行24 h动态心电图检测，分析系统为DMS配套分析软件，散点图的生成为其软件的功能之一，可将24 h全部心搏生成散点图图形。

1.3排除标准动态心电图资料记录不足20 h的资料；记录中干扰信号大于5%的资料。

1.4心电散点图研究相关概念

1.4.1“两端、两线、八区”的区域划分法 “两端”：① 近端，靠近坐标原点的方向；②远端，远离坐标原点的方向。越是靠近近端的散点，心率越快； 越是靠近远端的散点，心率越慢。心动过速时图形趋向近端，心动过缓时图形趋向远端。

“两线”：①45°线(等速线)，与X轴和Y轴各成45°夹角，分布在等速线上的散点为“等速散点”，组成该点的两RR间期等长，反映这一时刻无心率加速或减速发生。②心率线，垂直于等速线的背景虚线，是快速对散点所反映的心率进行大致判断的线性标志。“八区”：① 基本加速区、基本减速区、加速区、快加速区、慢加速区、减速区、快减速区、慢减速区。

1.4.2图区划分分别于X轴及Y周1 000 ms处做垂直线，两线相交，将图区划分为四个区域，从左下开始按照逆时针分别定义为一区、二区、三区、四区。

2结果

2.1阵发房颤散点图图形比对分类不同性别的阵发性房颤发生率差异无统计学意义(P>0.05)，而年龄段的分布差异存在统计学意义(P<0.05)。详见表1。对阵发房颤567例散点图图形进行比对分类，根据图形特点共分为伞形、扇形、蘑菇型、感叹号型、多分布型五类。各分类图形特点详见表2。

表1　不同性别年龄分段阵发性房颤的发生率　例(%)

表2　各类型散点图分布情况

2.2阵发性房颤与持续性房颤组的B线斜率对比阵发性房颤与持续性房颤组的B线斜率无统计学意义(P>0.05)，阵发性房颤组与房性早搏组B线斜率的差异具有统计学意义(P<0.05)，房性早搏的B斜斜率大于阵发性房颤的B线斜率。详见表3、表4。

表3　阵发性房颤与持续性房颤组的B线斜率对比(±s)

表4　阵发性房颤与房性早搏组的B线斜率对比(±s)

2.3阵发性房颤的各个分组散点图形态特点及鉴别诊断

2.3.1伞形类(见图1)该分类包含子图1个，所占比例最大。图形具有代表窦性心律的棒状结构外，与代表房颤的“扇形”图形以及频发室上性早搏的散点在近端相连接形成类似于“雨伞”的形态，图形不分离。整个图形围绕着等速线对称分布。阵发房颤的散点基本分布于第3区中。该分类的病例中，除了阵发性心房颤动外，可见频发的室上性早搏，室上早的B图和C图与阵发性心房颤动的扇形结构连接在一起，形成类似于“伞形”的图形。因此，该分类的图形是由窦性散点的棒状图形、房颤散点的扇形图形以及室上性早搏形成的A图、B图所组成的“伞形”图形。本分类的散点图图形具有独特的图形特征，可与频发房性早搏图形相鉴别。频发房性早搏的散点图呈三分布图形，由窦性节律的棒状图形、早搏前间期散点、早搏后间期构成，但无房颤的扇形图形，此外，本分类的B线斜率较频发房性早搏散点图的B线斜率小，因此两种图形较容易区分。

图1　伞形类阵发性心房颤动散点图

2.3.2扇形类(见图2)该分类包含子图1个，呈扇形分布，代表窦性的棒状图形包含在扇形中，结构清晰可见，其散点较密集，颜色浓黑，整个图形散点分布的范围较广，图形围绕等速线周围分布，左右对称，阵发房颤的散点基本分布于1区中。该分类的病例由于心房颤动发作时心律变化较大，因此散点分布范围较广，房颤发作时部分RR间期的长度超过窦性RR间期，因此，其散点的覆盖范围超过了窦性散点的分布范围。该分类的散点图与持续房颤散点图及频发房性早搏的散点图存在鉴别的特征。其中，持续性房颤的散点图为扇形分布，期间不可见窦性的“棒状”图形，与本类型的散点图存在明显的不同。而频发房性早搏的散点图呈三分布图形，由稳态的窦性吸引子、非稳态的早搏前间期吸引子及早搏后间期吸引子所组成，图形与本分类存在区别。从图形的B线斜率上，本分类的B线斜率与持续性房颤的斜率相似，但较频发房性早搏的B线斜率小。

图2　扇形类阵发性心房颤动散点图

2.3.3蘑菇型(见图3)该分类包含子图1个，代表窦性的棒状结构存在，长径短小，大部分包含于房颤的散点中，小部分在远端脱出，房颤的散点分布范围较小，形成类似“蘑菇”状图形，图形围绕等速线附近，基本分布在3区中。该分类的图形由于房颤发作时总体的心率范围变化较小，因此，房颤的散点较为集中，形成类圆形的图形，且窦性心较快，因此窦性散点分布在近端，心率变异性减弱，故窦性散点长径较短。该分类的图形需与固定比例的房扑以及部分窦性心律的散点图相鉴别。固定比例的房扑散点图可呈一圆心状，个别窦性节律的散点图也可呈类圆形状，而本类阵发性房颤的散点图是由短棒的窦性散点及类圆形的房颤散点所组成的复合图形，与上述两种图形形态存在差别，结合心电图的片段能进一步的进行鉴别诊断。

图3　蘑菇型阵发性心房颤动散点图

2.3.4感叹号型(见图4)该分类包含子图2个，窦性心律的棒状结构清晰可见，房颤的子图与棒状结构分离，位于棒状结构的近端，形态类似圆形，与棒状结构形成类似“感叹号”的形态，房颤的子图分布于3区近原点端。该分类的图形需与成对室上性早搏或短阵室上性心动过速相鉴别。成对室上早及短阵室上性心动过速发作时，由于其RR间期较短，其散点集中在近原点端，形成类圆形的吸引子，图形与本分类的图形类似，单纯的散点图有时难以区分，需要结合心电图片段进行进一步的鉴别诊断。

图4　感叹型阵发性心房颤动散点图

2.3.5多分布型(见图5)该分类包含了3个或以上的子图，该分类中由于合并较多的房性或室性早搏，因此，其同时具有窦性节律、房颤、早搏几种图形的特点，其中窦性节律的棒状图形散点成分布于45°线上，早搏前点及早搏后点分别分布在加速区及减速区，房颤组成的散点位于近原点端，形态类似于扇形分布，图形面积的大小与心率变化的范围相关。该分类的散点图形态需与早搏伴成对早搏或连发早搏形成的心动过速的散点图图形相鉴别。由于成对早搏或短阵心动过速发作时间歇的缩短，特别是多源性早搏形成的心动过速发作时，其间期的不均匀，因此形成的图形可类似于本分类的图形，可通过对心电图片段的分析进行进一步的鉴别诊断。

图5　蘑菇型阵发性心房颤动散点图

3讨论

心电散点图是基于非线性理论和计算机技术，用于长程心电数据分析的一种新方法，将长程心电数据制作成一枚具有全心搏“可视性”的图形。将24 h或更长的心电数据以“尽收眼底”的方式直观地判断HRV与心律失常的类型[2]。应用常规的动态心电图分析方法对阵发性心房颤动特别是散在的小阵发作心房颤动识别存在相当困难，极其容易漏诊而延误病人的治疗散点图的应用，大大提高阵发性心房颤动的诊出率及诊断速度，为动态心电图分析复杂心律失常开辟了新途径。心电散点图的“吸引子”是由性质形似的心搏所组成，也即是来源相似的心搏堆积形成吸引子的图形。在散点图坐标系统中，全程窦性节律的心电散点图呈棒形，分布于45°线周围，呈近端细，远端粗的不对称形态，棒形的长短与心率变异性的时域指标相关。全程为心房颤动的心电散点图则呈扇形分布，对称分布于45°线附近[7]。

本研究的病例中，阵发性房颤的心搏散点均分布在坐标的近原点端，大多数的图形中窦性散点与房颤散点的图形融合在一起，仅“感叹号”型的阵发性房颤散点图发生分离，形成窦性心搏在上，房颤散点在下的类似“感叹号”的形状。在全部病例中，窦性节律的“棒状”图形均可见，与此前文献报道的部分阵发性房颤散点图“窦性散点较稀疏，表现为较深的扇形散点，见不到棒球拍形散点”[8]不甚一致。在所有的病例中，“蘑菇型”的阵发性心房颤动散点图主要集中在近原点区，而“扇形”分类的散点分布面积较广泛。在部分病例中，由于其特征的非唯一性，单纯根据散点图特征难以明确诊断，例如“感叹号”型阵发性房颤的散点图需与房速、成对房早的散点图图形进行鉴别诊断，因此，结合心电图片段进行综合的分析是有必要的。

阵发性心房颤动发作时，由于快速而不规则的室上性激动在房室结处形成的隐匿传导，房室结的不应期变为不规则，因此出现RR间期的不等，在散点图中则表现出散点分布不规则的特点。房颤的图形总是比窦性心律的图形更接近近端，与交感神经张力增强以及迷走神经张力的降低相关。上述图形特点形成的原因，与房颤及窦性节律的心率与心搏间差别有密切关系，阵发性房颤发作时，心率越快，图形越接近近端，而心率的差异越大，图形越趋分散。窦性节律的心率变异性越大，“棒状”图形的长轴越长，反之则越短。因此，在阵发性房颤的病例中，根据其心搏的特点，表现出不同的图形。

散点图的应用，大大提高了医师对动态心电图中出现的心律失常的识别效率，特别是默写复杂的心律失常，能弥补常规分析方法的不足，并提供有效的鉴别手段。在阵发性心房颤动的病例中，其散点图有着特异性的图形特征，有助于对阵发房颤的识别，但是，散点图仅能对阵发性房颤是否存在进行判读，而无法对房颤发作的时间与发作的频度进行分析，因此，需要结合其他的分析方法，例如时间散点图等，进行综合的分析，以获取房颤负荷等的相关参数。此外，单纯的散点图在某些情况下仍需结合心电图片段进行诊断，多种方法的结合应用有利于提高诊断的精准度。本研究也进一步说明心电散点图图形特征明显，判图直观、简单、快捷，对临床医务工作者提高效率、快速诊断十分有益[9]。

参考文献：

[1]李方洁，向晋涛.心电散点图[M].北京：人民卫生出版社，2014：30.

[2]李方洁.Lorenz散点图[J].临床心电学杂志，2005，14(11)：307.

[3]张夏琳.心电散点图的作图原理与分析[J].临床心电学杂志，2012，1：13-16.

[4]Feinberg WM，Blackshear JL，Laupacis A，et al.Prevalence，age distribution and gender of patients with atrial fibrillation：analysis and implications[J].Arch Intern Med，1995，155：469-473.

[5]Furberg CD，Psaty BM，Manolio T，et al.Prevalence of atrial fibrillation in elderly subjects.The Cardiovascular Health Study[J].Am J Cardiol，1994，74：236-241.

[6]Gallagher MM，Amm J．Lassification of atrial fibrillation[J]．Am J，Cardiol，1998，82(8A)：18N-28N．

[7]向晋涛.心电散点图表达的心脏电生理现象[J].临床心电学杂志，2012，21：6-10.

[8]陆悠，唐蓉蓉，毛家亮，等.阵发性房颤、房扑的心电散点图特征[J].临床心电学杂志，2014，23(4)：271-273.

[9]张夏琳，莫林宏，孙晓丹，等.双源性并行心律心电散点图图形特征分析[J].心血管康复医学杂志，2014，5：569-573.

(本文编辑王雅洁)

中图分类号：R541.7R256.2

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1672-1349.2016.10.033

文章编号：1672-1349(2016)10-1151-04

(收稿日期：2016-03-30)