自主呼吸状态下光电容积脉搏波法对健康人群心率变异性的分析

丁有得 刘洋 王倩

摘要：目的  分析自主呼吸状态下光电容积脉搏波法对健康人群心率变异性。方法  选取2016年10月～2018年9月我校本科生健康志愿者64名，所有志愿者均行心电图（ECG）及光电容积脉搏波法（PPG）检测，比较3 min的ECG与PPG检测HRV时的RR间期标准差（SDNN）、RR间期差值均方根值（RMSSD）、低频功率与标准化高频功率的比值（LF/HF），并分析ECG与PPG检测的心率变异性参数的相关性与一致性。结果  64例志愿者3 min的ECG与PPG心率变异性参数比较，差异无统计学意义（P>0.05）。经Pearson相关性分析发现，PPG检测SDNN、RMSSD、LF/HF与ECG各指标呈正相关（SDNN：r=0.999，P<0.001;RMSSD：r=0.998，P<0.001;LF/HF：r=0.998，P<0.001）;经可靠性分析发现，PPG用于检测健康人群心率变异性与ECG一致性较高（ICC=0.915，95% CI：0.878～0.943，P<0.001）。结论  健康人群自主呼吸状态下光电容积脉搏波法可用于心率变异性的检测，临床上有较好的应用价值。

关键词：健康人群;自主呼吸状态;光电容积脉搏波法;心率变异性

中图分类号：R318.04                                 文献标识码：A                                DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.15.055

文章编号：1006-1959（2019）15-0163-02

Abstract：Objective  To analyze the heart rate variability of healthy people under the photoresonance pulse wave method under spontaneous breathing.Methods  From October 2016 to September 2018， 64 undergraduate health volunteers were selected.All volunteers underwent electrocardiogram （ECG） and photoplethysmography （PPG）， and compared with 3 min ECG and PPG for HRV. RR interval standard deviation （SDNN）， RR interval rms value （RMSSD）， ratio of low frequency power to normalized high frequency power （LF/HF）， and analysis of heart rate variability parameters detected by ECG and PPG Relevance and consistency.Results  There were no significant differences in ECG and PPG heart rate variability parameters between the 64 volunteers for 3 min （P>0.05）. According to Pearson correlation analysis， PPG detection of SDNN， RMSSD， LF/HF and ECG indicators were positively correlated （SDNN：r=0.999，P<0.001; RMSSD：r=0.998，P<0.001; LF/HF： r=0.998，P<0.001）;according to the reliability analysis， PPG was used to detect heart rate variability and ECG consistency in healthy people （ICC=0.915，95%CI：0.878-0.943，P<0.001）.Conclusion  Photoelectric volume pulse wave method can be used for the detection of heart rate variability in healthy people under spontaneous breathing. It has good clinical application value.

Key words：Healthy population;Spontaneous breathing state;Photoplethysmography pulse wave method; Heart rate variability

心率變异性（heart rate variability，HRV）是指通过对心脏搏动时间间隔的微小变化进行连续分析，以反映自主神经系统中交感神经与副交感神经活动的一项指标[1]。心电图（electrocardiogram，ECG）主要描记的是心脏收缩及舒张过程中体表所表现的电势差，根据心电图心脏节律探测正常窦性节律与异位节律[2]。但心电图在测量过程中，需专业的医护人员操作，使其应用受到限制。而光电容积脉搏波（PPG）信号的获取主要通过光照射皮肤或组织表面，并透过组织，由血液吸收，形成光能量及散射光能量，且随着血流搏动血容量的变化而发生变化，最终利用光电探测器探测获取透射光或散射光[3]。光电容积脉搏波呈现脉动性变化，且与心脏搏动密切相关，可有效反映心输出量、血氧饱和度、动脉顺应性、外周循环阻力等与心血管系统相关的多种状态信息;同时，PPG波形测量无需复杂、特殊的仪器设备，具有无创、操作简单、适应性强、性能稳定等优势，PPG监测只需将指套套于手指末梢，不仅为用户提供较高的舒适性，还方便非专业人员的操作，广泛应用于监护及移动生理参数监测等领域中[4]。本文主要分析自主呼吸状态下光电容积脉搏波法对健康人群心率变异性，现报道如下。