Lorenz散点图与心率变异传统分析方法的对比研究

【摘要】  目的：研究Lorenz散点图与心率变异传统分析指标之间的相关性，比较二者对HRV异常的检出率。方法：对70 例存在Lown氏Ⅱ～Ⅳ级室性早搏的患者行24 h动态心电监测，对记录到的心率变异性(HRV)时域、频域和Lorenz散点图指标进行相关性分析；比较散点图指标和时域指标对HRV异常情况的检出率。结果：Lorenz散点图长度(L)与时域、频域各指标均为正相关(P＜0.05)；Lorenz散点图宽度(W)与频域各指标及PNN50、rMSSD呈正相关(P＜0.05)，与SDNN、SDANN不相关；Lorenz散点图对HRV异常的检出率高于SDNN(P＜0.001)。结论：Lorenz散点图与HRV传统指标相关性好，且对HRV异常的检出率高于传统HRV指标。

【关键词】  室性心律失常 心率变异性(HRV) Lorenz散点图    Abstract  Objective：To research the correlation of Lorenz plot and traditional analytical method of HRV，compare the detection rate of them.Methods：Seventy subjects with PVC of Lown Ⅱ～Ⅳ were chosen to be putted on the Holter.Then the correlation and detection rate were compared between Lorenz plot and traditional analytical method of HRV.Results：Lorenz plot index L has positive correlation with time domain index and frequency domain index(P＜0.05).Lorenz plot index W has positive correlation with frequency domain index and PNN50、rMSSD(P＜0.05)，has non?correlation with SDNN，SDANN.The detection rate of Lorenz plot is higher than SDNN(P＜0.001).Conclusion：Lorenz plot index has good correlation with traditional analytical method of HRV and has higher detection rate than traditional analytical method of HRV.

    Key words  premature ventricualr contraction(PVC)；heart rate variability(HRV)；Lorenz plot

    心率变异性(HRV)是指心搏节奏快慢或R?R间期长短随时间所发生的变化情况，是评价交感神经与迷走神经张力及其平衡状态的一种指标，可分为时域分析、频域分析、非线性(混沌)分析三类。国内对非线性分析方法报道较少。Lorenz散点图(又称Poincare散点图、R?R间距散点图)是非线性分析的主要方法，是定性和定量研究混沌现象的经典方法学之一［1］。近年对散点图指标与时域、频域指标之间是否具有相关性的问题，众多学者说法不一，目前仍无定论［2］。

    另有研究显示室性心律失常患者的心率变异性减低，并且HRV减低可作为高危性室性心律失常的独立预测指标［3］。故本试验选取频发室性早搏患者作为研究对象，探讨Lorenz散点图与传统HRV分析方法之间的相关性，并比较其诊断价值。

    1  资料与方法

    1.1  一般资料

    依据室性早搏的Lown氏分级标准，选择在我院行24 h动态心电图监测存在Lown氏Ⅱ～Ⅳ级室性早搏的患者70 例。涵盖：频发室性早搏(每小时大于30次，或每分钟大于6次)；多源、多形性室性早搏；成对、成串反复出现的室性早搏。剔除存在房扑、房颤、Ⅱ、Ⅲ度房室传导阻滞以及能够造成Lorenz散点图特异表现的其他复杂心律失常患者。受试对象男39 例，女31 例，年龄8～83 岁。

    1.2  研究方法

    所有符合标准的入选患者均在同一医师操作下接受北京美高仪动态心电分析系统连续监测24 h心电信号。所记录数据采用MGY?HT分析系统自动回放扫描，以人机对话方式剔除异位心律和伪差。借助机软件获得以下研究指标。

    时域指标：SDNN，24 h内全部窦性R?R间期标准差；SDANN，24 h内每分钟窦性R?R间期标准差；rMSSD，24 h内全部相邻窦性R?R间期差值均方根；PNN50，24 h内相邻R?R间期差值大于50 ms的个数所占的百分比。

    上述时域指标采用1998年中华心血管病杂志编委会心率变异性对策专题组建议，欧美HRV专家委员会于1996年所提供的正常值［4］。

    频率指标：TP，总功率谱；VLF极低频功率，0.003～0.04 Hz；LF，低频功率，0.04～0.15 Hz；HF，高频功率，0.15～0.4 Hz。利用计算机的自动检测技术，绘制24 h Lorenz散点图，并测量：L(length)：散点图长度，在Lorenz散点图上，沿X、Y坐标轴间45°直线方向，测量图形在坐标轴上的投影长度，反映了24 h心率的总体变异度。W(width)：散点图宽度，即垂直与长轴方向的宽度，反映相邻R?R间期差异，表达瞬时心率变化。

    1.3  统计学分析

    采用SPSSII.5软件，计量资料以±s表示，Lorenz散点图L、W指标与时域、频域各指标之间的相关性采用Pearson相关分析。计数资料比较采用McNemanr检验。可信区间取95％，检验水准α＝0.05。

    2  结    果

    2.1  心率变异性时域分析指标与Lorenz散点图指标的相关性分析结果(见表1)表1  HRV时域分析指标与Lorenz散点图指标的相关性

    2.2  心率变异性频域分析指标与Lorenz散点图指标的相关性分析结果(见表2) 表2  HRV频域分析指标与Lorenz散点图指标的相关性

    2.3  Lorenz散点图标准和时域标准对HRV异常的检出率的比较(见表3)

    HRV减低的时域诊断标准采用“心率变异性对策专题组”建议的SDNN＜100 ms；Lorenz散点图的诊断标准为：正常人呈现慧星状(亦称棒球拍状)，长轴在一条与X轴和Y轴各呈45°角的斜线上。其他类型均表示心率变异性降低［5，6］。表3  散点图标准和时域标准对HRV异常的检出率的比较由表3可见，在70 例室性心律失常受试者中，SDNN＜100 ms者20 例(28.57％)，多数患者时域指标正常；而散点图异常者51 例，占总人数的72.85％。两种标准检出率之间有统计学意义，P＜0.001。

    3  讨    论

    自主神经功能失调在室性心律失常的发生中起重要作用，国内外学者的研究均证实：室性心律失常患者的心率变异性减低。HRV的分析方法有时域、频域、非线性分析三种。前两者作为无创性检测心脏自主神经功能的方法已得到公认［6］，都属于线性分析法，即应变量按一定比例随自变量而变化。但实际上心率的变化并不符合线性变化，由于多种因素的影响表现为随机或者完全无序的变化(混沌现象)，属于非线性过程。所以临床常用的时域、频域分析法并不能准确、全面地反映HRV的真实面目，具有较大的局限性［5］。但非线性分析指标与已经较为成熟的时域、频域指标之间的相关关系一直没有定论。本实验以室性心律失常患者为研究对象，探讨Lorenz散点图这种研究混沌现象的经典非线性分析方法学与传统HRV指标之间的相关性。研究结果提示：Lorenz散点图L指标与时域指标SDNN、SDANN显著正相关，反映HRV的总体变化；W指标与SDNN、SDANN不相关，与rMSSD、PNN50显著正相关，主要表现R?R间期的瞬时变化，反映迷走神经张力的改变。本研究结果与国外Copie和Keely等学者的研究结果：“散点图绝对长度与时域指标SDNN、SDANN呈强相关，绝对宽度与时域指标rMSSD、PNN50强相关”完全吻合。本实验结果显示，Lorenz散点图L指标与总频谱和低频成分正相关，与高频成分弱相关；W指标与高频成分、低频成分正相关。由Lorenz散点图标准和时域标准对HRV异常的检出率的比较可看出，散点图对HRV异常的检出率较高，差别有统计学意义。有学者认为这是由于：时域、频域指标在临床应用中存在的最大的问题是“异动性”，即无法排除自主神经功能状态的异动因素。二者对噪音干扰形成的“伪R?R间期”没有视觉直观性，不能识别它对HRV分析结果的影响。而散点图则能使多数伪R?R间期从正常窦性心搏区域中分离出来，并容易被直观识别，因此Lorenz散点图对HRV分析的准确性较高［6］。

    由此可见，Lorenz散点图既能显示HRV的整体形势，又能直观描述逐个心搏间的瞬时变化、揭示心率变异性的非线性特征，具有传统HRV分析方法所无法替代的优势［7，8］，故具有重要的临床应用价值。首先它可以通过对Holter记录到的长时程心电信号进行自动作图，适用于大样本心电数据分析，特点是能够简单快捷地描述大样本心电数据的变异性和变化规律，起到“初筛”的作用。此外在必要时还可以通过定量分析辅助诊断，有助于提高Holter报告的准确率。

【】
  ［1］郭继鸿，张萍.动态心电图学［M］.北京：人民卫生出版社，2003：915?934.

［2］李方洁，张平.Lorenz图与心率变异分析［J］.临床心电学杂志，2004，13(1)：58?61.

［3］邓靖，兰海照.室性心律失常患者的心率变异性分析［J］.实用心电学杂志，2001，5：57?58.

［4］中华心血管杂志编委会，心率变异性对策专题组.心率变异性检测临床应用的建议［J］.中华心血管杂志，1998，26：252?255.

［5］李方洁，杨新春.R?R Lorenz图在Holter分析中的应用［J］.心脏起搏与心电生理杂志，2003，17(1)：19?21.

［6］沈文锦.心电诊断新技术［M］.北京：中国中医药出版社，2000.320?329.

［7］赵学琴，路锋.Lorenz散点图的临床应用［J］.医技与临床，2006，10(4)：332.

［8］李将萍.慢性心力衰竭患者心率震荡与心率变异的关系［J］.临床医药实践，2007，16(4)：281?282.