改良的RR间期散点图及其逆向技术在经典病态窦房结综合征诊断中的临床应用

向黎明 刘鸣



心电散点图

改良的RR间期散点图及其逆向技术在经典病态窦房结综合征诊断中的临床应用

向黎明 刘鸣

在临床工作中，我们用动态心电图分析软件中自带的Lorenz散点图制作系统分析经典病态窦房结综合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR间期散点图时，发现其无法显示>2 s的长间期的散点图图形改变。本文将Lorenz散点图制作系统中的坐标上限由原来的2 s设为4 s，比较两种坐标上限下所作RR间期散点图图形的异同，并采用逆向分析技术加以确认。结果发现：改良后RR间期散点图的吸引子多了1～4个，且能显示完整的散点图形状，而以2 s为坐标上限的散点图只能显示局部特征。因此，以2 s为坐标上限制作RR间期散点图来辅助诊断SSS是不合适的，以4 s为坐标上限的“改良版”RR间期散点图能更全面、更有效地反映SSS的散点图特征。

RR间期散点图；逆向技术；病态窦房结综合征；窦性停搏

心电散点图是利用计算机手段对动态心电图记录到的长时间体表RR间期数据进行自动作图而得到的。它作为一项无创的心电检测新技术，近年来备受关注。目前，心电散点图主要有RR间期散点图、时间RR间期散点图和RR间期差值散点图。其中，RR间期散点图的作图原理是建立以X轴为横轴、Y轴为纵轴的二维坐标系，数据来源于动态心电图记录的连续的RR间期——X轴的数值代表间期RRn，Y轴的数值代表紧随其后的间期RRn+1；在坐标系中，按时间顺序不间断地追踪描记出X=RRn、Y=RRn+1的点，当数据达到一定数量时，便形成散点状图形[1]。

目前，大多数公司生产的动态心电图分析软件中的Lorenz散点图制作系统均以2 s作为横坐标与纵坐标的上限。但是，在分析经典病态窦房结综合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR间期散点图时，由于SSS多表现为缓慢性心律失常，常出现>2 s的长间期，因此以2 s为坐标上限作出的RR间期散点图并不完整，丢失了>2 s的长间期的散点图图形改变。另外，谭振朝[2]研究了102例老年患者的动态心电图，发现最长RR间期多见于4 s以内。本研究通过对现有的散点图作图方法进行改良，将横、纵坐标的上限调高至4 s，比较并分析上限改变前后散点图图形的异同，探讨“改良版”RR间期散点图及其逆向技术在经典SSS诊断中的临床应用。

1 经典病态窦房结综合征的分类

经典SSS的病变部位主要限于窦房结，表现为窦房结起搏和/或传导功能障碍所致的窦性节律紊乱。根据其心电图表现，经典SSS主要分为以下三种情况[3]：

(1) 显著而持久的窦性心动过缓：心率多<50次/min，尤其是当心率<40次/min，且伴有黑蒙、晕厥者，除药物影响外，应高度怀疑SSS。

(2) 窦性停搏：窦房结在较长时间内不能产生激动。心电图会出现长PP间期；长间期与窦性周期之间无倍数关系；长间歇内可出现交界性或室性逸搏。

(3) 窦房阻滞：窦房结产生的冲动部分或全部无法传到心房。由于一度及三度窦房阻滞在体表心电图上无法诊断，因此主要分析二度Ⅰ型及二度Ⅱ型窦房阻滞。发生二度Ⅰ型窦房阻滞时，PP间期进行性缩短，直至一次P波脱漏出现长PP间期，以文氏周期重复出现；发生二度Ⅱ型窦房阻滞时，在基本匀齐的窦性PP间期中出现长间歇，且长PP间期是基础PP间期的整数倍。

2 显著性窦性心动过缓的RR间期散点图特征

患者男，78岁，临床诊断：① 冠心病，心功能不全Ⅱ级；② 心律失常，SSS。动态心电图诊断：① 显著性窦性心动过缓伴心律不齐；② 交界性逸搏及逸搏夺获；③ 偶发房性早搏；④ 短阵性房性心动过速。监测全程平均心室率约42次/min，且>2 s的RR间期共150次。通过系统自带软件作散点图，可见窦性主导节律呈棒球拍状图形，因心率显著缓慢，散点主要集中于45°线上远离原点的区域，靠近2 s坐标上限的边缘(图1A)。将坐标上限调整为4 s后，在45°线远端多出了一个稀疏的“小尖角”(图1B)。对该吸引子进行逆向分析，发现其为逸搏间期>2 s的交界性逸搏节律散点集，如图2所示。

图1 坐标上限为2 s(A)和4 s(B)时显著性窦缓的全程RR间期散点图

图2 采用逆向技术分析丢失的“小尖角”吸引子

3 窦性停搏的RR间期散点图特征

患者女，68岁，临床诊断：① 冠心病，心功能Ⅲ级；② 心律失常，SSS。动态心电图诊断：① 窦性心律；② 窦性停搏；③ 偶发房性早搏；④ 短阵性房性心动过速；⑤ 室性逸搏及逸搏后窦性夺获；⑥ ST-T改变。监测全程>2 s的RR间期共1万余次，长间歇后既有窦性节律，也有室性逸搏节律，部分室性逸搏后伴随窦性夺获。应用常规散点图软件进行分析，发现该患者的窦性主导节律表现为沿45°线分布的四角锥状图形，在横、纵坐标上限边缘有明显的切割痕迹(图3A)；调整坐标上限至4 s后，主导节律表现为沿45°线分布的三角锥状图形，虽然有类似二度Ⅱ型窦房阻滞的于45°线两侧对称分布的特殊二分布图形改变，但由于长短PP间期无倍数关系，在无交界性及室性逸搏的情况下，PP间期与RR间期是一致的，采用RR间期作图形成的散点只会无规律地分布于45°线两侧，不如二度窦房阻滞所形成散点的规律性强。在三角锥状图形下缘，有一个独立吸引子(图3B)，经过逆向分析技术分析，发现其为窦性夺获前的室性逸搏点，且逸搏间期均>2 s(图4)。

由此可见，以2 s为坐标上限所作出的散点图只是截取了部分图形，而无法反映出窦性停搏散点图的整体特征。

图3 坐标上限为2 s(A)和4 s(B)时窦性停搏的全程RR间期散点图

图4 采用逆向技术分析丢失的独立吸引子

4 二度Ⅱ型窦房阻滞的RR间期散点图特征

患者女，70岁，临床诊断：① 心律失常，SSS；② 高脂血症；③ 冠状动脉肌桥；④高血压病1级(中危组)。动态心电图诊断：① 窦性心动过缓；② 二度Ⅱ型窦房阻滞；③ 频发房性早搏。通过常规散点图制作软件作图，除窦性心律的网球拍状图形及房性早搏形成的特殊三分布图形外，还可以在散点(1 s，2 s)和(2 s，1 s)附近见到不完整的吸引子，疑似有边缘被切割的痕迹(图5A)。调整坐标上限至4 s后，由于该患者的基础窦律约1 s，而长短PP间期间成倍数关系，因此在出现2∶1窦房阻滞时，以(1 s，2 s)、(2 s，1 s)和(2 s，2 s)三个点为始点、围绕45°线呈对称分布[3]。在对称线上，>2 s的散点远离原点，<2 s的散点靠近原点，其中(2 s，2 s)的散点集位于45°线远离原点的位置(图5B)。采用逆向技术分析该吸引子，确定其为连续的PP间期>2 s的长间歇的集合点(图6)。

显然，由于受到坐标上限2 s的限制，图5A中无法显示出由于二度Ⅱ型窦房阻滞所形成的PP间期>2 s的长间歇的吸引子。调整坐标上限至4 s后，在散点图上才完整地显示了特殊的三分布图形改变。

二度Ⅰ型窦房阻滞的散点图特征与二度Ⅱ型窦房阻滞类似，但由于前者的PP间期不等，在无交界性及室性逸搏的情况下，PP间期与RR间期是一致的，因此采用RR间期作图时，前者的吸引子在横轴方向上更长，且长间歇前点的吸引子更靠近45°线(图7)。

图5 坐标上限为2 s(A)和4 s(B)时二度Ⅱ型窦房阻滞的全程RR间期散点图

图6 采用逆向技术分析45°线上远离原点的吸引子

图7 二度Ⅰ型(A)、Ⅱ型(B)窦房阻滞的全程RR间期散点图

5 讨论

Lorenz-RR散点图又称Poincaré图，是以混沌理论主要创始人E. N. Lorenz和Jules Henri Poincaré的姓氏命名的，是混沌理论在心律(RR间期)描绘中的具体应用[4]。不同的节律可表现为不同的RR间期或R波，只要它们达到一定的数量，便会在散点图上呈现为某种图形，这就是混沌理论的体现。通过动态心电图分析系统自带的心电散点图制作软件，可自动生成RR间期散点图等。只需分析散点图图形的形状及散点分布规律，就能揭示心律的特征。徐金义等[5]研究了窦性心动过缓、二度 Ⅱ 型窦房阻滞及窦性停搏的散点图特征，发现窦性心动过缓伴心律不齐时，散点以(1.5 s，1.5 s)为始点并渐离原点沿45°线呈对称分布，RR时间散点图呈一分布图形；二度Ⅱ型窦房阻滞的散点以(1.5 s，0.75 s)和(0.75 s，1.5 s)为始点沿45°线对称分布，RR间期散点图呈二分布图形；窦性停搏心电图诊断标准中长RR间期与短RR间期无倍数关系，其形成的散点不如二度窦房阻滞所形成散点的规律性强。

在以上研究中，当系统设定的横、纵坐标上限为2 s时，只能显示SSS的部分RR散点图特征。鉴于中华医学会心电生理和起搏分会心电图学学组1999年发布的《动态心电图工作指南》中将诊断窦房结功能不全的窦性停搏时间设定为>3 s[6]，且有研究[7-8]发现动态心电图长RR间期在人群中多见于4 s以内，故本研究分别以2 s或4 s为坐标上限，对临床诊断为SSS的患者作RR间期散点图，分析图形的异同，并采用逆向分析技术确认“丢失”的吸引子的性质。本研究发现，以4 s为坐标上限时，RR间期散点图中吸引子的个数均多于以2 s为坐标上限作出的散点图：显著性窦缓时，多出一个吸引子；窦性停搏时，多出4个吸引子； 二度Ⅱ型窦房阻滞时，多出两个吸引子。此外，在坐标上限为2 s的RR间期散点图中，在X轴和Y轴的上限界上，可以看到明显的被切割的痕迹，提示该吸引子图形不完整，不能全面表现出各类心律失常应有的特征。而调高坐标上限至4 s后，原本丢失的散点尽览无余，完整的图形特征得以显现出来，且增加的各吸引子均远离原点，因此，以4 s为坐标上限制作的散点图可以全面地反映出SSS的RR间期散点图特征。

本研究尽管对经典SSS所表现出的窦性心律失常的RR间期散点图特征进行了探讨，但是，由于RR间期散点图的临床应用尚处于探索阶段，目前还缺乏统一的诊断标准[9]，加之样本量有限，故对于这类心律失常RR间期散点图特征的分析还不够完善，有待今后进一步研究与探索。

[1] 李方洁. Lorenz散点图[J]. 临床心电学杂志，2005,14(4)：307.

[2] 谭振朝. 老年患者动态心电图长R-R间期的临床意义[J]. 临床合理用药，2012,5(9A)：98-99.

[3] 马善学, 刘仁光, 翟桂兰. 病态窦房结综合征研究现状[J]. 辽宁医学院学报, 2015, 36(2)：90-93.

[4] 李方洁. 混沌理论与心电学的结合[J]. 中国心脏起搏与心电生理杂志, 2003, 17(6)：407-411.

[5] 徐金义, 邱妍妍, 陈琼, 等. RR-Lorenz心电散点图回顾分析窦性心律伴长RR间期的研究[J]. 中国循环杂志, 2014, 29(7)：529-531.

[6] 中华医学会心电生理和起搏分会心电图学学组. 动态心电图工作指南[J]. 临床心电学杂志, 1999, 8(2)：125-129.

[7] 谈剑诚, 张天贶, 查晴. 老年动态心电图长R-R间期的临床分析[J]. 内科急危重症杂志, 2010, 16(6)：301-302, 313.

[8] 朱颖, 史文博, 崇敬. 24 h动态心电图>1.5 s长RR间期598例临床分析[J]. 中国老年学杂志, 2012, 32(18)：3911-3913.

[9] 秦庆庆, 庞家华, 张敏, 等. 1000 例动态心电图的Lorenz 散点图分析[J]. 临床心电学杂志, 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

武汉市卫计委临床医学科研基金项目(WX15B01)

430022湖北 武汉，武汉亚洲心脏病医院心肺功能检测中心

向黎明，主治医师，主要从事心电图、心功能及心脏电生理的分析诊断工作。

刘鸣，E-mail：278009820@qq.com

专栏主持/刘鸣

R540.41

A

2095-9354(2016)06-0393-05

10.13308/j.issn.2095-9354.2016.06.003