魏娜，吳曉羽

本文創(chuàng)新點(diǎn)：

本文介紹了Lorenz散點(diǎn)圖在心血管疾病臨床診斷及研究中的進(jìn)展，為臨床診斷心律失常、判斷心率變異性提供了一種新穎的檢查手段，進(jìn)而可提高臨床工作效率及準(zhǔn)確性。Lorenz散點(diǎn)圖在判斷心律失常中的作用眾所周知并毋庸置疑，目前關(guān)于Lorenz散點(diǎn)圖的研究較多，但其對(duì)心率變異性的結(jié)論有一定差異，故對(duì)Lorenz散點(diǎn)圖仍有進(jìn)一步探索并求證其臨床意義的空間。

Lorenz散點(diǎn)圖（又名Poincaré散點(diǎn)圖）是以動(dòng)態(tài)心電圖為載體，利用計(jì)算機(jī)測定大量連續(xù)的RR間期后得出的圖形，可反映相鄰RR間期間的動(dòng)態(tài)變化，因此不同節(jié)律在坐標(biāo)系中會(huì)出現(xiàn)不同的圖形［1］。Lorenz散點(diǎn)圖的理論基礎(chǔ)為混沌原理，表現(xiàn)為同一性質(zhì)的心律屬于同一系統(tǒng)，在Lorenz散點(diǎn)圖中匯聚成同一“吸引子”，而不同性質(zhì)的心律屬于不同系統(tǒng)，存在不同的RR間期，故在Lorenz散點(diǎn)圖中匯聚成不同的“吸引子”［2］。研究表明，健康人群的心律為竇性心律，受其“吸引子”作用在Lorenz散點(diǎn)圖上表現(xiàn)為圍繞45°直線分布的“棒球拍狀”，近端（離坐標(biāo)系原點(diǎn)近的一端）狹小說明心率在加快，散點(diǎn)幾乎位于45°直線上提示前后兩次心搏的周長相差較??；而遠(yuǎn)端（離坐標(biāo)系原點(diǎn)遠(yuǎn)的一端）寬大說明心率在變慢，散點(diǎn)離散度較大提示前后兩次心搏的周長相差較大，而最寬處邊緣的點(diǎn)提示前后兩次心搏的周長相差最大，這是正常的生理現(xiàn)象［3］。目前，Lorenz散點(diǎn)圖已廣泛應(yīng)用于心血管疾病的診斷，主要用于判斷心臟的節(jié)律運(yùn)行規(guī)律，并作為心率變異性（heart rate variability，HRV）分析方法判斷機(jī)體自主神經(jīng)功能。Lorenz散點(diǎn)圖已成為一門系統(tǒng)的學(xué)問，因其具有分析大數(shù)據(jù)心電圖的整體性、直觀性、準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛推廣。目前將Lorenz散點(diǎn)圖應(yīng)用于臨床試驗(yàn)的研究層出不窮，本文就Lorenz散點(diǎn)圖在心血管疾病中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 Lorenz散點(diǎn)圖在心血管疾病中的應(yīng)用

1.1 HRV HRV是目前臨床常用的可反映自主神經(jīng)系統(tǒng)活性的指標(biāo)，可定量評(píng)估心臟交感神經(jīng)（SNS）與迷走神經(jīng)（PNS）的張力及其平衡性，但其因受神經(jīng)、呼吸等因素影響而存在差異。目前關(guān)于HRV的線性分析研究較多，該方法是將自主神經(jīng)對(duì)心率的調(diào)控過程作為一個(gè)線性系統(tǒng)進(jìn)行分析，雖可反映總體HRV，但掩蓋了心率每搏瞬時(shí)變化，而心率調(diào)控過程是一個(gè)非線性系統(tǒng)。Lorenz散點(diǎn)圖是HRV的非線性分析方法，可反映心率每搏瞬間變化，可提高HRV分析效率［4］。國外研究表明，Lorenz散點(diǎn)圖的定量指標(biāo)長度、寬度及面積與HRV線性分析中的時(shí)域指標(biāo)〔包括24 h全部正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）、相鄰RR間期差值均方的平方根（rMSSD）、相鄰RR間期相差＞50 ms的個(gè)數(shù)占總心搏次數(shù)的百分比（PNN50）〕及頻域指標(biāo)〔高頻段功率（HF）〕明顯相關(guān)［5］。胡蔓莉等［6］進(jìn)行的前瞻性研究表明，Lorenz散點(diǎn)圖預(yù)測心臟病的陽性預(yù)測值、特異度及準(zhǔn)確率均高于HRV線性分析中的時(shí)域指標(biāo)。近年研究表明，Lorenz散點(diǎn)圖長度與時(shí)域指標(biāo)SDNN、rMSSD及PNN50相關(guān)，Lorenz散點(diǎn)圖寬度與頻域指標(biāo)HF及低頻段功率相關(guān)［7］；遲曄虹等［8］研究顯示，在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病患者中，Lorenz散點(diǎn)圖RR間期的長度與SDNN呈正相關(guān)，Lorenz散點(diǎn)圖RR間期的寬度與rMSSD、PNN50呈正相關(guān)，且Lorenz散點(diǎn)圖HRV異常檢出率為90%，表明Lorenz散點(diǎn)圖RR間期可反映HRV情況，可為臨床提供更可靠的診斷依據(jù)。由此可見，Lorenz散點(diǎn)圖與HRV線性指標(biāo)間存在相關(guān)性，其可反映HRV，甚至較HRV線性指標(biāo)的敏感度更高。

1.2 竇性心律 正常情況下，人體心率存在晝夜差異，主要表現(xiàn)為心率快慢變化，但由快轉(zhuǎn)慢或由慢轉(zhuǎn)快的過程不是突然發(fā)生的，而是平滑變化的［9］。研究表明，竇性心律在Lorenz散點(diǎn)圖中一般表現(xiàn)為“棒球拍狀”，近端狹小，遠(yuǎn)端寬大，若竇房結(jié)功能出現(xiàn)橫向或縱向分離，則稱為竇性心律變時(shí)不良，其中竇房結(jié)功能橫向分離在Lorenz散點(diǎn)圖上表現(xiàn)為橫軸垂直于45°線并變長，竇房結(jié)功能縱向分離則表現(xiàn)為橫軸沿45°線分布并呈2個(gè)甚至3個(gè)“棒球拍形”，竇房結(jié)功能橫向、縱向分離均為竇性心律連續(xù)性中斷，表明瞬時(shí)HRV較大［10-11］。向晉濤等［12］認(rèn)為，跳躍式減速現(xiàn)象是竇性心律變時(shí)不良的另一表現(xiàn)，與神經(jīng)、呼吸對(duì)心率的調(diào)節(jié)作用相關(guān)。

1.3 心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng) 心房顫動(dòng)和心房撲動(dòng)均為室上性心律失常，其中心房顫動(dòng)是規(guī)律有序的心房電活動(dòng)喪失，代之以快速無序的心房顫動(dòng)波，其心電圖表現(xiàn)為p波消失，代之以f波，心房率為350～600次/min，心律絕對(duì)不規(guī)整；心房撲動(dòng)是心房快速而有規(guī)律的電活動(dòng)，心電圖表現(xiàn)為p波消失，代之以f波，心房率為250～350次/min，心律快而規(guī)整，至少在一個(gè)體表導(dǎo)聯(lián)上無等電位線。心房顫動(dòng)患者心房率為350～600次/min，通過心電圖判定其心房波與QRS波的關(guān)系有一定難度；而針對(duì)心房撲動(dòng)患者，單純心電圖檢查難以準(zhǔn)確分辨其心律失常類型，尤其是心房波不明顯［3］。不同心律失常類型具有不同的“吸引子”，故不同心律失常類型患者的Lorenz散點(diǎn)圖亦不同，如心房顫動(dòng)在Lorenz散點(diǎn)圖中表現(xiàn)為扇形，其扇緣呈散發(fā)狀，扇邊邊界整齊；而心房撲動(dòng)在Lorenz散點(diǎn)圖中則表現(xiàn)為網(wǎng)格狀點(diǎn)分布，此為心房波傳導(dǎo)比例不斷變化所致；心房顫動(dòng)并心房撲動(dòng)在Lorenz散點(diǎn)圖中表現(xiàn)為扇形的散點(diǎn)分布，同時(shí)存在網(wǎng)格狀點(diǎn)分布［13］。研究表明，陣發(fā)性心房顫動(dòng)與持續(xù)性心房顫動(dòng)均屬于同一性質(zhì)的心律失常［14］，其中陣發(fā)性心房顫動(dòng)的Lorenz散點(diǎn)圖表現(xiàn)為扇形與棒球拍形并存；而持續(xù)性心房顫動(dòng)合并其他類型心律失常時(shí)，Lorenz散點(diǎn)圖表現(xiàn)為扇形與特異性散點(diǎn)并存。心房顫動(dòng)患者Lorenz散點(diǎn)圖扇形的輪廓不受主觀因素的影響［15］。ESPERER等［16］研究表明，在Lorenz散點(diǎn)圖上，F(xiàn)an形與心房顫動(dòng)或多灶性心動(dòng)過速有關(guān)，島型圖形僅與房性心動(dòng)過速或心房撲動(dòng)有關(guān)，其檢測的靈敏度及特異度均達(dá)到了100%?？梢娦姆款潉?dòng)、心房撲動(dòng)在Lorenz散點(diǎn)圖上具有各自特異的圖形，而通過Lorenz散點(diǎn)圖對(duì)動(dòng)態(tài)心電圖分析可鑒別心律失常類型，極大地提高了心律失常鑒別正確率。

1.3.1 房室結(jié)功能不應(yīng)期（AVNFRP） AVNFRP指室上性心動(dòng)過速下傳至心室的最短RR間期。心房顫動(dòng)患者心房率極快，但并不是所有心房激動(dòng)均能下傳至心室，通過Lorenz散點(diǎn)圖可大致估算出AVNFRP。在Lorenz散點(diǎn)圖上，AVNFRP將心房顫動(dòng)下傳至心室的心搏“限制”在扇形中，一系列的最短RR間期形成了扇形的邊緣線，即為動(dòng)態(tài)AVNFRP，扇形的底邊（近X軸的邊緣，即B線）斜率介于室上性期前收縮與室性期前收縮之間［17］。

1.3.2 心房顫動(dòng)伴差異性傳導(dǎo)與心房顫動(dòng)伴室性期前收縮在快心室率的心房顫動(dòng)中時(shí)常出現(xiàn)寬QRS波，單純心電圖檢查難以分辨此寬QRS波為差異性傳導(dǎo)還是室性期前收縮，但上述兩種心律失常的臨床處理方案不同，因此能準(zhǔn)確分辨心律失常類型尤為重要。Lorenz散點(diǎn)圖上存在B線斜率，B線斜率是Lorenz散點(diǎn)圖中期前收縮前點(diǎn)形成的“吸引子”所描繪成圖形的長軸，反映的是期前收縮聯(lián)律間期與其前正常竇性RR間期間的關(guān)系，其有助于對(duì)寬QRS波的起源進(jìn)行鑒別診斷［18］。研究表明，室上性期前收縮Lorenz散點(diǎn)圖的B線斜率約為0.5，而室性期前收縮Lorenz散點(diǎn)圖的B線斜率更接近0［2］。在Lorenz散點(diǎn)圖中，若心房顫動(dòng)伴差異性傳導(dǎo)時(shí)，寬QRS波的“吸引子”分布在扇形中，B線斜率的絕對(duì)值接近扇形下邊界線；當(dāng)室性期前收縮激動(dòng)起源于心室，則會(huì)出現(xiàn)兩種情況：當(dāng)室性期前收縮的聯(lián)律間期較AVNFRP短時(shí)，其“吸引子”位于扇形下方，B線斜率小于扇形下邊界線斜率；當(dāng)室性期前收縮心搏的聯(lián)律間期較AVNFRP長時(shí)，其“吸引子”與扇形重疊，B線斜率與扇形下邊界線斜率不一致［18］；另有研究表明，不同起源部位的室性期前收縮Lorenz散點(diǎn)圖的B線斜率存在明顯差異［19］，表明B線斜率可鑒別室性期前收縮的起源部位。故通過Lorenz散點(diǎn)圖可更直觀、簡便、準(zhǔn)確地鑒別心房顫動(dòng)中出現(xiàn)的其他心律失常類型。

1.4 并行心律 當(dāng)心臟出現(xiàn)異位起搏點(diǎn)時(shí)，主導(dǎo)心律（通常是竇性心律）與異位心律同時(shí)存在并競爭控制心房或心室，構(gòu)成了并行心律。在臨床中，單純心電圖檢查難以鑒別并行心律，而通過Lorenz散點(diǎn)圖可準(zhǔn)確、清晰地進(jìn)行鑒別。向晉濤等［20］研究表明，房性、室性并行心律的Lorenz散點(diǎn)圖大致呈斜倒的“Y”字形。心室激動(dòng)是否引起QRS波的出現(xiàn)與心室肌的最短不應(yīng)期有關(guān)，最短不應(yīng)期在心電圖上顯示為最短RR間期，而所有最短RR間期構(gòu)成的點(diǎn)集中在Lorenz散點(diǎn)圖上則表現(xiàn)為一條幾乎平行于Y軸的邊界，心室肌的最短不應(yīng)期隨竇性心律的變化無較大改變。研究表明，竇性心律合并室性并行心律所有“散點(diǎn)”的邊界，構(gòu)成了特殊的“△”形組合圖形［21］。同理，房性并行心律與房室結(jié)的不應(yīng)期相關(guān)，其形成的銳角三角形中，靠近Y軸的邊界表示當(dāng)時(shí)竇性心律狀態(tài)下房室結(jié)的有效不應(yīng)期［22］。

1.5 房性期前收縮與室性期前收縮 在臨床上，房性期前收縮心電圖表現(xiàn)為提前出現(xiàn)p'-QRS-T波，其特點(diǎn)為代償間歇不完全，其隨后的QRS波形態(tài)多正常，當(dāng)出現(xiàn)室內(nèi)差異性傳導(dǎo)阻滯時(shí)可出現(xiàn)異常，且房性期前收縮是否能下傳至心室與房室結(jié)的有效不應(yīng)期相關(guān)，而房室結(jié)的有效不應(yīng)期受心動(dòng)周期的影響，即心動(dòng)周期長時(shí)房室傳導(dǎo)的有效不應(yīng)期長。景永明等［23］對(duì)房性期前收縮的Lorenz散點(diǎn)圖進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型顯示，房性期前收縮的Lorenz散點(diǎn)圖呈4-8分布，分別是房性期前收縮點(diǎn)集、房性期前收縮二聯(lián)律點(diǎn)集、房性期前收縮前點(diǎn)集、房性期前收縮后點(diǎn)集、房性期前收縮未下傳前、后點(diǎn)集、房性期前收縮未下傳二聯(lián)律點(diǎn)集及竇性心律點(diǎn)集，且期前收縮點(diǎn)與坐標(biāo)軸不垂直，存在一定斜率；同理，室性期前收縮多表現(xiàn)為提前出線寬大畸形的QRS波，其前無p波，代償間歇完全。此外，還包括形態(tài)介于正常與畸形的室性并行心律及無代償間歇的插入性室性期前收縮。按照Lorenz散點(diǎn)圖的作圖原理，頻發(fā)室性期前收縮時(shí)可記錄如下點(diǎn)集：期前收縮前點(diǎn)集、期前收縮點(diǎn)集、期前收縮后點(diǎn)集，當(dāng)出現(xiàn)二聯(lián)律時(shí)還會(huì)出現(xiàn)二聯(lián)律點(diǎn)集，因此通過數(shù)學(xué)模型顯示，頻發(fā)室性期前收縮為四分布或五分布［24］。從中可發(fā)現(xiàn)頻發(fā)室性期前收縮的特點(diǎn)為室性期前收縮點(diǎn)與二聯(lián)律點(diǎn)對(duì)稱分布于45°線上，室性期前收縮點(diǎn)幾乎垂直于X軸，二聯(lián)律點(diǎn)幾乎垂直于Y軸，而一般情況下室性期前收縮前點(diǎn)集與二聯(lián)律點(diǎn)集重疊而不易分辨［25-26］。

1.6 其他心臟疾病 以HRV及心律失常作為研究切入點(diǎn)，在慢性心力衰竭患者中單導(dǎo)長程心電散點(diǎn)圖形態(tài)特點(diǎn)可直觀反映其心臟節(jié)律性質(zhì)，有助于指導(dǎo)心力衰竭患者的節(jié)律控制治療［27］；在擴(kuò)張性心肌病患者中［28］，Lorenz散點(diǎn)圖可作為擴(kuò)張型心肌病風(fēng)險(xiǎn)分層的參考依據(jù)。

2 小結(jié)

Lorenz散點(diǎn)圖可將動(dòng)態(tài)心電圖中大量信息轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦?、直接的圖形，從而從整體上分析、處理患者的心臟電生理情況，對(duì)于心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)、并行心律、期前收縮等心律失常的鑒別具有明顯優(yōu)勢。HU等［29］將二維Lorenz散點(diǎn)圖引入時(shí)間軸，構(gòu)成三維Lorenz散點(diǎn)圖，從而促進(jìn)了Lorenz散點(diǎn)圖發(fā)展，為診斷及鑒別診斷復(fù)雜心律失常增加了新視野。

作者貢獻(xiàn)：魏娜、吳曉羽進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)；魏娜進(jìn)行文獻(xiàn)/資料收集、整理，撰寫論文；吳曉羽進(jìn)行文章的可行性分析，進(jìn)行論文的修訂、英文的修訂，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，并對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。