大数据房性并行心律Lorenz-RR散点图特征及电生理意义

向晋涛

窦性心律合并房性并行心律时,不管是24 h t-RR 散点图,还是1 h t-RR 散点图均为三层水平的散点分布,窦性心律散点位居中间的位置,其上的散点分布的条带幅宽较窄,其下的散点分布的条带幅宽较大,它们的区别在于散点的稀疏不一。然而大数据房性并行心律时,24 h Lorenz-RR 散点图就与相对较小数据的房性并行心律的散点图有较大区别。如1 h 的Lorenz-RR 散点图往往与室性并行心律的散点图相似呈倒“丫”字形或者呈“三轮风叶”形[1],而24 h 的Lorenz-RR 散点图却呈现为△形组合,此△形有别于大数据室性并行心律散点图呈现的△形组合图形[2]。

图1 例1患者的24 h t-RR 散点图和1 h t-RR 散点图(01:00～02:00)以及24 h全程Lorenz-RR 散点图

图2 例2患者的24 h t-RR 散点图和1 h t-RR 散点图(05:56～06:56)以及24 h全程Lorenz-RR 散点图

图3 例3患者的24 h t-RR 散点图和1 h t-RR 散点图(23:49～00:49)以及24 h全程Lorenz-RR 散点图

例1、例2均为女性,年龄分别为79、62岁,均因心慌、胸闷就诊,行24 h动态心电图检查;例3,男性,年龄41岁,因胆道疾病住肝胆外科,常规心电图发现频发房性早搏,遂行24 h动态心电图检查。3例所用动态心电图仪均为杭州百慧医疗设备有限公司生产的CT-82动态心电记录仪及相关计算机分析软件。3例记录的动态心电图24 h t-RR 散点图及Lorenz-RR 散点图(全程),选择的具有代表性的1 h t-RR散点图及逆向的某一时间段的片段心电图的全体界面图分别见图1～3。24 h t-RR 散点图及1 h t-RR 散点图呈典型的窦性心律合并频发房性并行心律的散点图特征,逆向动态显示出的每1 h的Lorenz-RR 散点图大部分呈“丫”字形或“三轮风车”形;小部分呈“△”形。支持房性并行心律的诊断。24 h Lorenz-RR 散点图均呈“△”形组合,房性早搏点(NS,SN)的散点图分布的图形其三角形呈锐角或直角“△”,即45°线左上的散点图分布为锐角或直角“△”。计算机人为将提前20%的室上性窄QRS波判定为房性早搏,且用“绿色”表示,因此,观察到的图形“绿色”和“黑色”有明显的分界线,其实在接近45°线,有大量房性并行心律的节律与窦性节律的RR 间期重叠在一起,其不像室性并行心律那么能很容易提取“NV”散点集(△形),如采取“NS”散点集提取技术提取“NS”散点集的分布图形,则是“残缺”的“△”形(只有“绿色”)。散点图分析的人员应该明白其中的“原由”,便于把握其整体特性。

例4、例5均为男性,年龄分别为6、9岁。例4为呼吸道感染收小儿呼吸内科的患儿,例5为脚踝部骨折住骨科的患儿。常规心电图发现频发房性早搏,遂行24 h长程心电图检查。图4、5为两患儿所做24 h动态心电图的24 h t-RR散点图,全程Lorenz-RR 散点集以及任意逆向的1 h t-RR散点图及相对应某一时段的片段心电图的全体呈现的界面图。图4因小儿心律(率)较快,24 h t-RR 散点图表现为一条融合的宽幅散点图条带,但下缘边界较整齐(可能为房室结的功能最短不应期边界),1 h t-RR 散点图呈一条直线,但呈毛刺状,形似一条绳索。24 h Lorenz-RR 散点图呈心房颤动样的扇形散点图形态(与成人相比,坐标轴单位放大一倍)。例5的24 h和1 h的t-RR 散点图及Lorenz-RR 散点图(全程)特征与成人相似。

图4 例4患儿的24 h t-RR 散点图和1 h t-RR 散点图(16:11～17:11)以及24 h全程Lorenz-RR 散点图

图5 例5患儿的24 h t-RR 散点图及1 h t-RR 散点图(10:00～11:00)以及24 h全程Lorenz-RR 散点图

讨论 窦性心律合并房性并行心律时,由于有2个起搏点的同时存在,其频率是不一样的,使得室上性激动从整体上看,显得极不规则,有一点类似心房颤动的节律不齐,但是其最短的RR 间期和最长的RR 间期是比较规则的,这使得其大数据显示的Lorenz-RR 散点图形态类似于心房颤动的扇形特征,即有2条明显的扇边,其扇边揭示的为最小房室结功能有效不应期界线。

为了更清晰了解窦性心律合并房性并行心律的24 h 大数据的Lorenz-RR 散点图图形组成,笔者以《几何画板》为工具,进行数学模型的构建:如图6 A所示,在等速线作一定点Q,代表主导心律的最小心动周期,作一动点N,代表房性早搏发生时的主导心动周期,连结QN,在QN 上做一点S0代表房性早搏的联律间期,度量的S0值纵坐标yS0,作点H(yN,yS0),代表早搏前点,H 点绕N 点逆转90度,得H'点,代表代偿完全的早搏后点,通常情况下房性早搏的代偿间期不完全,在线段NH'上做一点R,则xR代表代偿不完全的早搏后点,做点S(yS0,xR),代表房性早搏的早搏点。拖动N点,S、H、R 各点随之移动并留下轨迹,得普通房性早搏的Lorenz-RR 散点图模型(图6B);当拖动S0时,S、H、R 各点随之移动并留下轨迹,得某一心率时的房性并行心律模型(图6C);当N 点在某一区间移动时,得这一心率范围内的房性并行心律模型(图6D),房性并行心律散点图模型类似室性并行心律的散点图模型,呈斜倒的“Y”字型;当N 点的移动范围接近最短心动周期时,各点集呈三个不同形态的三角形,尖端均为指向Q 点。

图6 采用《几何画板》模拟的房性并行心律的大数据Lorenz-RR 散点图及有关边界线斜率的计算值

度量S0点在QN 上的值:K1,以及R 点在NH'上的值K2,可以计算出S、R、H 点轨迹的斜率(图6E)。房性并行心律发生时,有无二联律,其Lorenz-RR 散点图稍有差异,图7显示模拟的图形与真实记录的图形基本一致。

图7 基本无二联律(A)和有大量二联律(B)房性并行心律模拟的与真实的Lorenz-RR 散点图

从《几何画板》模拟的Lorenz-RR 散点图与真实记录描记的散点图基本一致,表明窦性心律合并房性并行心律的Lorenz-RR 散点图是由于早搏点、早搏前点和早搏后点分别形成的△形散点图形组合或部分重叠而成,当然还有沿45°线的窦性心律的散点图图形的叠加。其边界是由最大或最小心率决定的。初步观察表明,虽然房性并行心律的起源点在心房,因Lorenz-RR 散点图反映的是心室的活动,故其图形反映的是房室结和心室的电生理特性。但可间接推测心房异位起搏点的某些特性。由于早搏后代偿间歇不完全,因此,房性并行心律早搏点集的整体图形呈锐角△形;当代偿间歇完全时可呈直角△形。当心脏的传导性质较好时,尤其是小儿,其锐角△形填充较好;而心脏的传导性质不那么好或不均匀时,其锐角△形就会充盈损失,其病理生理意义有待进一步研究与观察。

致谢 文中《几何画板》建模由景永明医师提供!