心电散点图在心率变异性分析中的应用研究

陈莉，邓兆敏，陈欣欣，杜谕君，蔡宏华，冯晓霞

（广东医科大学附属医院心电图室，广东 湛江 524000）

心率变异性是对自主神经的监测技术，可用于反映机体受到外源性刺激后所发生的生理应答，主要分析心率自主神经的调节作用和混合评估交感神经、迷走神经的调节作用，在心电图记录期间，心率变异性分析可反映伪差心博等无法监测的数据，便于心脏功能的有效检验。本研究分析80 例动态心率变异性分析中心电散点图值指标、时域、频率指标，探究心电散点的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析2018年6月至2019年6月本院收治的80例住院患者的动态心电图数据，其中男49例，女31例；年龄12～65 岁，平均（50.23±2.12）岁。纳入标准：24 h内总心律失常次数＜90次；研究通过医院伦理委员会审核批准；患者对本研究知情并自愿签署知情同意书。排除标准：存在明显的伪差心博者；临床资料不完整者；精神严重异常，存在认知、交流者。

1.2 方法 采取本院动态心电图监测系统对所有患者24 h动态心电图数据进行回放，通过系统自动分析后，采取人机对话的方式进行调整，将所有可能引起伪RR 间期的干扰信号全部清除。

1.3 观察指标 散点心电图指标：长轴（L）散点心电图图形中沿X轴与Y轴方向呈45°的直线距离，测量坐标轴上投影的具体长度，短轴（W）与长轴方向垂直的宽度值。面积（A）采取椭圆的计算公式=（π×L×W）/4。①时域指标：心率变异性的分析指标有窦性心搏间期的标准差R-R值方根（root mean square of successive differences，rMSSD），24 h内每5分钟节段内R-R 间期的均值标准差（standard deviation of the averages of normal NN intervals in all 5-minute segments of the entirerecording，SDANN）、24 h内R-R间期标准差（standard diviation of NN intervals，SDNN）。频域指标：总功率谱（TP）、低频功率（LF）、高频功率（HF），LF 在0.04～0.14 Hz范围内，HF在0.15～0.4 Hz范围内。

1.4 观察指标 采用SPSS 24.0统计软件进行数据分析，相关性分析采用Pearson，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

80例患者的散点心电图、时域、频域指标相关性分析显示，与时域、频域指标相比，散点心电图心率变异性分析指标具有较强的视觉直观性，可分离真实窦性心博与伪差心博图形，且其窦性心博图形具有个体唯一性、针对性、多样性。散点心电图指标A 与时域指标的相关性系数为rMSSD（0.773）、SDANN（0.689）、SDNN（0.745）；与频域指标相关性系数为TP（0.839）、LF（0.812）、HF（0.0841），L与时域指标SDNN、SDANN呈正相关，W与SDNN、SDANN无相关性，与rMSSD呈正相关；L与TP、LF呈正相关，与HF相关性低，而W与LF、HF呈正相关性，见表1。

表1 散点心电图、时域、频域指标的相关性分析

3 讨论

高原、机体运动等生理性低氧与心血管疾病（高血压、糖尿病周围神经病变、冠心病等）、代谢性疾病（肾衰竭等）病理性缺氧均影响机体自主神经的调节，进而引起心率发生变异性，因此，可将其作为多种疾病诊断、疗效、预后及身体功能的重要评估指标。

3.1 心电散点图中心率变异性分析各指标的特点 机体正常情况下散点心电图表现为彗星状，而异常者多呈短棒、梭型、鱼雷状等，形状多样化，图形复杂分布，常用的量化指标有长轴、短轴、面积，其中长轴是心电散点图45°直线上的长度，是窦性RR间期在一段时间内总体变化范围。理论上，心电散点图形长轴与时间呈正相关，即记录时间越长，长轴长度越长，而记录时间越短则长轴长度越短，因此，图像的形态与记录时间长短密切相关，可反映交感神经张力的慢变化[1]。短轴是与长轴方向垂直的宽度最大值，与相邻RR间期突然变化相关，因此，患者心电散点图形短轴值越大，说明患者心率不齐现象越显著，是对迷走神经张力快变化的反映。面积是心电散点图45°直线上分布所有窦性点图形的面积，具体计算可按照椭圆面积的计算方法进行估算，但不是正规的椭圆形，面积与长轴和短轴的乘积呈正相关性，长轴与短轴值不变时，面积大小与角度呈正相关，而其中角度为矢量角[2]。

3.2 心电散点图指标与时域、频域指标的关系 散点心电图指标A与时域指标的相关性系数为rMSSD（0.773）、SDANN（0.689）、SDNN（0.745）；与频域指标相关性系数为TP（0.839）、LF（0.812）、HF（0.0841），L与时域指标SDNN、SDANN呈正相关，W与SDNN、SDANN无相关性，与rMSSD呈正相关；L与TP、LF呈正相关，与HF相关性低，而W与LF、HF呈正相关性。相关资料显示，图像宽度值较大时，HF峰值为最大，图像宽度逐渐减小，HF成分部分会消失，而图像长度明显缩小时，LF成分部分基本消失，同时，LF成分与图像宽度变化也存在相关性[3]。

3.3 心率变异性分析准确性提高措施 本研究结果表明，散点心电图、时域、频域等相关指标均存在一定的联系，均可反映自主神经能量、交感神经、迷走神经能量，同时，可作为心率变性分析的独立指标，而散点心电图具有较强的直观性，针对伪差干扰大、记录不良的心博数据，可根据所获得的时域、频域结果，并以散点心电图图形为对照，如可找出伪RR间期的图形，表示频域结果受到影响，可将窦性心博散点心电图图形作为判定心率变异的主要依据。而针对记录良好的心博数据，根据获取的时域、频域结果，并对照散点心电图图形，通过测量长短轴、计算面积检验频域、时域指标的准确性，因此，散点心电图分析指标与时域、频域指标高度相关时才能获取到心率变异性的高质量分析结果[4]。

此外，本研究还发现，与时域、频域指标相比，散点心电图心率变异性分析指标具有较强的视觉直观性，可分离真实窦性心博与伪差心博图形，且其窦性心博图形具有个体唯一性、针对性、多样性。心电散点图可有效反映心率变异性的非线性特征，可显示时域与频域无法反映的心率变异性复杂表现，且不仅可对心率的整体变异度予以反映，同时，可显示心率的瞬时变化情况[5]。其与传统的时域、频域指标相比具有显著的优势，可将伪差心博、异位心博、心博漏识别的RR间期等非窦性心博图像自动筛选出来，使真实的窦性心博图像得以显示，通过真实窦性心博图形长轴、短轴测量及面积计算，可得到心率变异性的准确数据，且较频域、时域计算更准确。在心率变异性分析中散点心电图不仅具有直观性的优势，且通过图形可有效识别噪音干扰、异位心博等心率变化的情况，利用长轴及短轴数据准确的计算，对患者的心率变化予以全方位的反映[6]。同时，散点心电图心率变异性分析指标与时域、频域指标间存在对应的关系，散点心电图图像呈现多样性的特点，每例患者的窦性心博图形窦性属于单独的个体,均是唯一的。窦性心博具有一定的个体差异性，对患者一定时间内的心率变异性予以反映，从而为临床疾病的深入诊疗及预后评估提供可靠的依据[7-8]。临床实践发现，心率变异性不同分析方式下，所获的迷走神经、交感神经能量不同，而其中散点心电图与传统指标间存在一定关系，因此，在临床实际工作中，应结合患者临床症状、心率变异性的多方位检验，从而全面了解患者的心率变异性情况，对每心博24 h变化情况及瞬时变化予以反映，从而为临床工作的开展提供可靠的依据[9-10]。

综上所述，与传统的时域、频域指标相比，采取散点心电图对心率变异性进行定量分析，图像直观性更强，且分析结果准确性更高，不仅可直观反映心理变异性的整体趋势，同时，可反映对心博间的瞬时变化，显示心率变异性的非线性特征，相比传统方法具有显著的优势，在临床心律失常诊断中具有显著价值，但散点心电图图形无法作为心率变异性分析评估的独立指标，还需与传统的时域、频域指标结果相结合，分析相关性。此外，散点心电图主要是对图像进行分析判断，若图像较模糊，在测量计算中会存在较大的误差，影响结果分析，进而干扰心率变异性的最终分析结果，因此，散点心电图在临床心率失常等疾病诊断中具有重要的作用，值得临床推广运用。