林曉明， 楊希立， 賴玉瓊， 高耀銘， 唐利敏， 劉宇清， 劉偉斌

佛山市第一人民醫(yī)院心內(nèi)科(廣東佛山 528000)

心電散點(diǎn)圖是對(duì)大量的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性分析的一種方法，近年來(lái)已成為臨床研究的特點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要應(yīng)用于心律失常的診斷和心率變異性(HRV)的分析[1]。心電散點(diǎn)圖比傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)心電圖在快速分析心律失常方面具有特征性的圖形而顯示其特有的優(yōu)勢(shì)。既往有一些心律失常Lorenz散點(diǎn)圖的病例報(bào)道[2]，但未做大樣本量的觀察研究和深入探討，因此本研究我們通過(guò)對(duì)大樣本量的Lorenz散點(diǎn)圖長(zhǎng)程心電數(shù)據(jù)的分析，旨在探討其對(duì)心律失常診斷和心率變異性分析的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院2016年10月至2017年10月在門診或住院的心律失?；颊? 240例，其中男701例，女539例，回顧性分析各種心律失常Lorenz散點(diǎn)圖情況，根據(jù)心律失常類型分組，各類心律失?；颊咝詣e和年齡的基本情況見(jiàn)表1，結(jié)果顯示：心房纖顫、房室傳導(dǎo)阻滯兩組男女性別構(gòu)成比，與竇性心律患者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

在房性早搏201例患者中，36例有器質(zhì)性心臟病。在256例室性早搏患者中，冠心病34例，心肌梗死53例，心肌病42例，充血性心力衰竭37例，洋地黃中毒8例。在房早合并室早101例患者中，冠心病24例，心肌梗死31例，心肌病19例，充血性心力衰竭12例。在120例心房纖顫和50例心房撲動(dòng)患者中，冠心病32例，風(fēng)濕性心臟病38例，心肌病31例，心力衰竭20例。7例房性并行心律患者均無(wú)器質(zhì)性心臟病。在17例室性并行心律患者中，冠心病7例，高血壓性心臟病5例，心肌炎3例。在15例房室傳導(dǎo)阻滯中，冠心病4例，高血壓病4例，心肌梗死3例，心肌炎2例。

心律失常類型例數(shù)年齡(歲)性別[例(%)]男女P值?竇性心律47360.70±6.87260(55.0)213(45.0)-房性早搏20165.38±10.34108(53.7)93(46.3)0.653?室性早搏25668.45±11.62135(52.7)121(47.3)0.387?房早合并室早10167.86±10.0554(53.5)47(46.5)0.681?心房纖顫12069.41±10.3790(75.0)30(25.0)0.000?心房撲動(dòng)5070.96±11.4831(62.0)19(38.0)0.548?房性并行心律766.63±10.934(57.1)3(42.9)0.999?室性并行心律1769.74±11.569(52.9)8(47.1)0.996?房室傳導(dǎo)阻滯1568.32±10.1710(66.7)5(33.3)0.034?

*與竇性心律比較

1.2 Lorenz散點(diǎn)圖作圖原理 我們采用深圳市博英醫(yī)療儀器科技有限分司BI9800系列動(dòng)態(tài)心電圖工作站進(jìn)行24 h動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)測(cè)，利用心電散點(diǎn)圖軟件自動(dòng)繪制散點(diǎn)圖。作圖原理(圖1)：在二維直角坐標(biāo)系(下圖)中以任意RR間期(RnRn+1)為橫坐標(biāo)X的值，緊挨其后RR間期(Rn+1Rn+2)為縱坐標(biāo)Y的值，連續(xù)追蹤描記X=RnRn+1,Y=Rn+1Rn+2的點(diǎn)，這樣一個(gè)點(diǎn)就由3個(gè)QRS波(R)波、2個(gè)RR間期決定。我們規(guī)定第1個(gè)RR間期(R1R2)和第2個(gè)RR間期(R2R3)(R1→R2→R3)為第1個(gè)點(diǎn)，第2個(gè)RR間期(R2R3)和第3個(gè)RR間期(R3R4)(R2→R3→R4)為第2個(gè)點(diǎn)，依此類推，從R1→R10(上圖)作圖就可以得到8個(gè)點(diǎn)。運(yùn)用心電散點(diǎn)圖診斷模型法、吸引子分析法、邏輯推理法、逆向回放法來(lái)分析動(dòng)態(tài)心電圖。診斷模型法：根據(jù)長(zhǎng)期得出的四診斷、四要素及反復(fù)臨床觀察制作而成，包括子圖數(shù)目、圖形位置、圖的形態(tài)、線狀圖形長(zhǎng)軸的斜率這四項(xiàng)指標(biāo)。吸引子分析法：吸引子是組成一幅完整心電散點(diǎn)圖的子圖，同一個(gè)吸引子的心搏是同一起源。根據(jù)吸引子內(nèi)部致密，邊緣光滑虛疏的幾何圖形特征,判斷同一個(gè)散點(diǎn)集落是否來(lái)源于同一個(gè)吸引子，是否是同一起源。邏輯推理法：根據(jù)吸引子圖的分布位置及形態(tài)，通過(guò)邏輯推理，推測(cè)心律起源。逆向回放法：運(yùn)用逆向回放技術(shù)，經(jīng)診斷模型、邏輯推理、吸引子分析方法進(jìn)行回放診斷。

上圖有10個(gè)R波(R1-R10),9個(gè)RR間期，共作了8個(gè)散點(diǎn)，每個(gè)散點(diǎn)由3個(gè)R波，2個(gè)RR間期決定，每個(gè)點(diǎn)通過(guò)后2個(gè)R波和后1個(gè)RR間期與下1個(gè)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)

圖1根據(jù)心電圖RR間期所作的散點(diǎn)圖

1.3 B線、B線斜率的概念及測(cè)量方法 (1)B圖：即最靠近坐標(biāo)原點(diǎn)和X軸的一個(gè)子圖，是由竇性RR間期與提前出現(xiàn)的寬或窄的QRS波聯(lián)律間期形成的散點(diǎn)集。(2)B線：每份心電散點(diǎn)圖中最靠近X軸的線形圖形的長(zhǎng)軸。(3)測(cè)量方法：取B圖，又稱早搏前點(diǎn)集，以其頂端連線為長(zhǎng)軸做延長(zhǎng)線，測(cè)量此線與X軸的夾角。B線斜率是指B線(B圖的長(zhǎng)軸)的斜率(45°線斜率為1)。B線斜率=角度(B線與X軸的夾角)×0.022。見(jiàn)圖2。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間兩兩比較采用t檢驗(yàn)，定性資料組間比較采用2檢驗(yàn)，B線斜率比較采用單因素方差分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 室上性早搏心電散點(diǎn)圖B線斜率

2 結(jié)果

2.1 不同異位心搏次數(shù)Lorenz散點(diǎn)圖分布特征 異位心搏<100次有457例，以單分布為主，占81.6%; 異位心搏在100～1 000次有374例，以多分布為主，占73.3%；異位心搏>1 000次有409例，以多分布為主，占74.3%。異位心搏在100～1 000和異位心搏>1 000的患者中，多分布發(fā)生率顯著高于異位心搏<100患者(P<0.01)。

2.2 1 240例Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)分布特征 各種心律失常Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)分布特征見(jiàn)圖3。在1 240例Lorenz散點(diǎn)圖中，單分布圖形578例，多分布圖形662例。在單分布圖形中，“棒球拍狀”243例(圖3-A)，“梭狀”50例(圖3-B)，“魚雷狀”158例(圖3-C)，“短棒狀”22例(圖3-D)，“扇形”105例(圖3-K)；在多分布圖形中，二分布0例，三分布186例(圖3-E、圖3-S、圖3-T)，四分布223例(圖3-G)，五分布或六分布56例(圖3-F、圖3-H)，復(fù)雜形123例(圖3-I、圖3-J、圖3-L、圖3-M)，點(diǎn)陣格子狀分布50例(圖3-N)，倒“Y”字形分布17例(圖3-O、圖3-Q)，倒“Y”字形雙分布7例(圖3-P、圖3-R)。

2.3 各種心律失常Lorenz散點(diǎn)圖分布特征 根據(jù)Lorenz散射圖中各種心律失常的形態(tài)特征、分布特征和B線斜率，得出Lorenz散點(diǎn)圖結(jié)果，見(jiàn)圖3。

2.3.1 房性早搏 共201例，其中單源性房性早搏171例，呈三分布(圖3-E)，B線斜率在0～1之間(X軸及45°線之間)；雙源性房性早搏30例，呈五分布(圖3-F)，B線分兩條且平行，斜率均在0～1之間(X軸及45°線之間)

2.3.2 室性早搏 共256例，其中單源性室性早搏223例，呈四分布(圖3-G)，B線平行于X軸，B線斜率趨向于0；雙源性室性早搏16例，呈五分布或六分布(圖3-H)，B線有兩條且平行于X軸，斜率均趨向于0；多源性室性早搏部分并插入性室性早搏有7例，呈復(fù)雜形(圖3-I)，B線平行于X軸，斜率也趨向于0。

2.3.3 房性早搏并室性早搏 共101例，呈房早三分布與室早四分布疊加的復(fù)雜形(圖3-J)，其B線平行于X軸，斜率趨向于0。

2.3.4 心房纖顫 共120例，其中單純心房纖顫105例，呈扇形(圖3-K)，B線斜率在0～1之間(X軸及45°線之間)；心房纖顫合并室性早搏15例(圖3-L、圖3-M)，呈扇形中重疊室性早搏圖形的復(fù)雜形，B線平行于X軸，B線斜率趨向于0。B線的斜率小于扇形下界的斜率[3]。

2.3.5 心房撲動(dòng) 共50例，呈點(diǎn)陣格子狀的多分布復(fù)雜形(圖3-N)。

2.3.6 房性并行心律 共7例，其中單源性房性并行心律5例，呈倒“Y”字形分布(圖3-O)，B線平行于Y軸，斜率趨向于∞；雙源性房性并行心律2例，呈倒“Y”字形雙分布(圖3-P)，B線兩條且平行于Y軸，B線斜率均趨向于∞。

2.3.7 室性并行心律 共17例，其中單源性室性并行心律12例，呈倒“Y”字形分布(圖3-Q)，B線平行于Y軸，斜率趨向于∞；雙源性室性并行心律5例，呈倒“Y”字形雙分布(圖3-R)，B線兩條且平行Y軸，斜率均趨向于∞。

2.3.8 房室傳導(dǎo)阻滯 共15例，其中二度一型房室傳導(dǎo)阻滯8例，呈三分布(圖3-S)，B線斜率在0～1之間(X軸及45°線之間)；二度二型房室傳導(dǎo)阻滯7例，呈三分布(圖3-T)，B線斜率在0～1之間(X軸及45°線之間)。

2.4 B線斜率統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果 各種心律失常B線斜率均值結(jié)果顯示：房性并行心律(C組)和室性并行心律(D組)的B線斜率顯著高于其他心律失常組(P<0.001)，房性早搏(A組)，心房顫動(dòng)(E組)，傳導(dǎo)阻滯(F組)的B線斜率顯著高于室性早搏(B組)(P<0.001)，F(xiàn)組的B線斜率顯著高于E組(P<0.05)。A組與E、F組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。C組和D組數(shù)值是無(wú)窮大，與A、B、E、F組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001)。C組與D組的B線均平行于Y軸，兩者B線斜率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各種心律失常的B線斜率見(jiàn)表2，各心律失常組間比較的t和P值見(jiàn)表3。

2.5 非線性分析(Lorenz散點(diǎn)圖)與線性分析(時(shí)域頻域)關(guān)系 Lorenz散點(diǎn)圖與心率變異的關(guān)系見(jiàn)

A：棒球拍狀; B：梭狀; C：魚雷狀; D：短棒狀;E：?jiǎn)卧葱苑啃栽绮? F：雙源性房性早搏; G：?jiǎn)卧葱允倚栽绮? H：雙源性室性早搏; I：多源性室性早搏并插入性室性早搏; J：房性早搏并室性早搏; K：心房纖顫; L、M：心房纖顫并室性早搏; N：心房撲動(dòng); O：?jiǎn)卧葱苑啃圆⑿行穆? P：雙源性房性并行心律; Q：?jiǎn)卧葱允倚圆⑿行穆? R：雙源性室性并行心律; S：二度一型房室傳導(dǎo)阻滯; T：二度二型房室傳導(dǎo)阻滯

圖3各種心律及心律失常Lorenz散點(diǎn)圖形態(tài)分布特征

心律失常類型例數(shù)B線斜率房性早搏2010.462±0.18室性早搏2560.030±0.05房性并行心律7∞室性并行心律17∞心房顫動(dòng)1200.321±0.14傳導(dǎo)阻滯150.565±0.20

表3 各種心律失常B線斜率之間t/P值結(jié)果

表4，結(jié)果顯示：在“棒球拍狀”243例中，HRV以正常范圍為主，占83.5%；“魚雷狀”以HRV降低為主，占89.9%，其中“魚雷狀”頻域降低占所有分類頻域降低病例的65.5%，“魚雷狀”時(shí)域頻域均降低占所有分類時(shí)域頻域均降低病例的62.2%；在“短棒狀”22例中，時(shí)域頻域均降低占HRV降低病例90.9%；HRV降低發(fā)生率“短棒狀”(100%)，“魚雷狀”(89.9%)和“梭狀”(80%)均顯著高于“棒球拍狀”(16.5%)(P<0.001)。

表4 Lorenz散點(diǎn)圖與心率變異的關(guān)系 例

3 討論

3.1 心電散點(diǎn)圖概述 心動(dòng)周期或心率變化是與人體的生理或病理變化一致的，這一過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜變化的非線性過(guò)程。動(dòng)態(tài)心電圖裝載的心電散點(diǎn)圖制作系統(tǒng)可自動(dòng)生成心電散點(diǎn)圖，表現(xiàn)為24 h或一段時(shí)間的所有表示心率的點(diǎn)構(gòu)成的集合圖形[4]。Lorenz散點(diǎn)圖是以相鄰RR間期為橫、縱坐標(biāo)迭代作圖，在平面直角坐標(biāo)系中描繪的長(zhǎng)時(shí)程RR間期的散點(diǎn)集[3]。Lorenz散點(diǎn)圖是具有非線性混沌特性的多維空間結(jié)構(gòu)的截面圖，是由混沌理論的奠基者，數(shù)學(xué)物理學(xué)家Poincare首先建立[5]，用于觀察和研究非線性系統(tǒng)的演化規(guī)律，是定性和定量研究混沌現(xiàn)象的經(jīng)典方法學(xué)之一[6]。心電散點(diǎn)圖揭示的人體心率變化的混沌特性[7]，為我們發(fā)現(xiàn)“局部”異常和從“局部”逆向回放對(duì)應(yīng)的心電圖，提供了視野和有效手段[1]。心電散點(diǎn)圖不依賴局部心電波圖形，而是依賴海量的數(shù)據(jù)，具有從整體(宏觀)現(xiàn)象推斷局部(微觀)變化的功能[7-8]，通過(guò)分析散點(diǎn)圖的形態(tài)、位置、分布特征，達(dá)到診斷心臟節(jié)律的目的，是根據(jù)整體特征判定“局部”規(guī)律的思維模式與技術(shù)方法[9]。

3.2 不同異位心搏次數(shù)Lorenz散點(diǎn)圖特征分析 從異位心搏次數(shù)與Lorenz散點(diǎn)圖的分布特征中顯示：異位心搏<100次以單分布為主，占81.6%; 異位心搏在100～1 000次以多分布為主，占73.3%; 異位心搏>1 000次以多分布為主，占74.3%。以上三種不同心搏次數(shù)散點(diǎn)圖分布均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，說(shuō)明異位心搏越多，分布越復(fù)雜，且異位心搏在100～1 000次和異位心搏>1 000次多分布發(fā)生率基本相似，說(shuō)明異位心搏>100次多分布發(fā)生率明顯增加。

3.3 各種心律失常Lorenz散點(diǎn)圖特征分析 Lorenz散點(diǎn)圖是按時(shí)間順序，對(duì)長(zhǎng)時(shí)程RR間期的序列作圖,直觀顯示出RR間期的動(dòng)態(tài)變化，揭示出記錄過(guò)程的心律失常特征和類型[10]。本研究結(jié)果顯示：竇性心律的Lorenz散點(diǎn)圖表現(xiàn)為長(zhǎng)軸沿45°線縱向?qū)ΨQ分布的棒球拍狀圖形，長(zhǎng)軸斜率為1，也可表現(xiàn)為“魚雷狀”、“梭狀”和“短棒狀”。心律失常散點(diǎn)圖呈扇形、點(diǎn)陣格子狀、多分布和復(fù)雜圖形。圖形長(zhǎng)度代表24 h心率的總體變異度，寬度代表相鄰RR間期的差異，表現(xiàn)瞬時(shí)心率的變化[11-12]。從Lorenz散點(diǎn)圖的形態(tài)、位置、分布特征可以顯示各種心律失常的類型：?jiǎn)卧葱苑啃栽绮嗜植?；雙源性房性搏呈五分布；單源性室性早搏呈四分布；雙源性室性早搏呈五分布或六分布；多源性室性早搏、多源性室性早搏并插入性室早呈復(fù)雜形；房性早搏并室性早搏呈房性早搏的三分布與室性早搏四分布的疊加圖形，呈復(fù)雜形；心房纖顫呈扇形，伴室性早搏呈扇形中存在一條與扇形底邊相分離，且與X軸平行的線段；心房撲動(dòng)呈點(diǎn)陣格子狀；單源性房性并行心律和單源性室性并行心律呈倒“Y”字形分布；雙源性房性并行心律和雙源性室性并行心律呈倒“Y”字形的雙分布；二度一型和二度二型房室傳導(dǎo)阻滯呈三分布，可見(jiàn)Lorenz散點(diǎn)圖與動(dòng)態(tài)心電圖心律失常類型有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與秦慶慶等[7]報(bào)道結(jié)果基本一致。

3.4 各種心律失常B線斜率分析 B線斜率與心搏起搏具有相關(guān)性[12]。本研究從圖形特征方面分析，竇性心律呈單分布的棒球拍狀圖形，位于斜率等于1的直線(45°線)上，其意義揭示了心率與RR間隔的依賴性關(guān)系。室性早搏B線基本平行于X軸(斜率趨向于0)；心房纖顫B線斜率介于室性早搏和房性早搏之間；二度一型和二度二型房室傳導(dǎo)阻滯B線斜率介于房性早搏和竇性心律之間；單源性或雙源性房性和室性并行心律B線斜率均趨向于∞。各種心律失常的B線斜率采用單因素方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05～0.001), 本研究結(jié)果顯示：房性和室性并行心律的B線斜率均顯著大于其他心律失常 (P<0.001)；房性早搏、心房纖顫、傳導(dǎo)阻滯B線斜率均顯著大于室性早搏(P<0.001);傳導(dǎo)阻滯B線斜率顯著大于心房纖顫(P<0.05)。提示不同起源的心律失常與B線斜率具有相關(guān)性，在寬QRS波的Lorenz散點(diǎn)圖中，B線斜率有助于對(duì)寬QRS波起源作鑒別診斷[13]。

3.5 Lorenz散點(diǎn)圖與時(shí)域頻域的關(guān)系分析 時(shí)域及頻域指標(biāo)能較好地反映心率變異的總體趨勢(shì)，但靈敏度和特異度低，而Lorenz散點(diǎn)圖不僅與時(shí)域和頻域指標(biāo)相關(guān)性良好，而且對(duì)心率變異性的變化敏感性高[14]，在心率變異的瞬間變化分析中更顯優(yōu)勢(shì)。非線性分析和線性分析的關(guān)系結(jié)果顯示：“棒球拍狀”者HRV以正常范圍的為主，說(shuō)明呈“棒球拍狀”者大多數(shù)心率變異性良好；在所有分類中，頻域降低以“魚雷狀”為主，時(shí)域頻域均降低也以“魚雷狀”為主，表明呈“魚雷狀”者大多數(shù)心率變異性降低；呈“短棒狀”圖形的22例中，時(shí)域頻域均降低占90.9%，表明呈“短棒狀”者心率變異性顯著降低，不僅24 h內(nèi)總體心率變異性低，而且瞬時(shí)心率變化也小。HRV降低發(fā)生率“短棒狀”，“魚雷狀”和“梭狀”均顯著高于“棒球拍狀”(P<0.001)，提示呈“短棒狀”、“魚雷狀”和“梭狀”者交感和迷走神經(jīng)張力降低，心源性猝死和惡性室性心律失常等心血管事件的發(fā)生率增高。

3.6 研究的局限性及評(píng)價(jià) Lorenz散點(diǎn)圖研究尚處于探索階段，對(duì)同時(shí)存在多種復(fù)雜心律失常和小樣本量數(shù)據(jù)分析仍具有局限性[4,15]，但心電散點(diǎn)圖在部分心律失常特征明顯，判圖直觀、簡(jiǎn)單、快捷[15-16]，它簡(jiǎn)化了動(dòng)態(tài)心電圖的分析過(guò)程，在診斷心律失常較普通心電圖及24 h心電圖更具優(yōu)勢(shì)[17]。心電散點(diǎn)圖及逆向技術(shù)綜合起來(lái)分析，能夠快速把握心臟整體主導(dǎo)節(jié)律[18]，高效處理海量心電數(shù)據(jù)，在快速準(zhǔn)確診斷心律失常方面具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值[19]。目前有許多圖形尚待破譯，部分非同源散點(diǎn)重疊[4,15]，Lorenz散點(diǎn)圖對(duì)疾病的診斷及與預(yù)后的關(guān)系，尚有待于我們作更多的研究[16]，如何將心電散點(diǎn)圖更好地應(yīng)用于臨床，仍值得我們進(jìn)一步探討。