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散点图基础知识及在动态心电图中的应用

动态心电图是由NormanJefferisHolter于年发明,已运用于临床60余年。动态心电图记录了24小时的心脏节律信息,所包含的信息量很大。随着动态心电的发展和应用,许多新的统计工具伴随着临床的需求在不断衍生。新工具的开发应用,使动态心电的诊断手段日趋丰富,为研究24小时的动态心电图提供了更加先进的分析方法。其中,散点图就是一种借助数学模型来协助诊断的先进工具。   散点图是一种非线性的数学模型,后被引用到研究24小时动态心电图中。   动态心电散点图的绘图原理是:以依次发生的2个RR间期分别作为横、纵坐标,构成直角坐标系中一个点,24h内无数个依次发生的2个RR间期便构成了点的集合(散点图形)。研究散点图形的特性,即可把握心脏24h的节律变化特征和规律。 一般情况下,24h的心搏有10万多次,把这10万多次心搏当作一个整体进行研究,为心律的整体观。如果心率恒定,相邻RR间期就恒等,散点构成的图形就是一点。正是因为心律的起源不同,神经对节律的调节,传导对节律的影响,使得RR间期在不断的变化,从而使得无数个数点构成了丰富多彩的散点图形。所以散点图是关于不规则心律有规律变化的图形,通过散点图特征分析,可了解节律的起源,神经的调节,传导异常。    首先我们来研究窦性心律的散点图特征:一般情况下,窦性心律时任何前后相邻两次心搏的周期长度相差很小,因此,窦律的散点位于45°直线上;由于心率受自主神经、体液等因素的影响,相邻两次心搏的周长在不断的变化,有时相等,有时逐波增长,有时逐波减慢,虽然相邻两次心搏周长变化不会太大,但随着时间的积累,在一定时间,仍至24h,就形成了位置相差较大的散点,这些散点就       成了一定的形态,但这些散点都是窦律的,受其“吸引子”作用,总是围绕45°直线分布,其心散点图长轴位于45°直线上。       窦性心律的散点图又会因为不同的心率变化程度和心率变异度而存在不同形态:       接下来研究室性早搏的散点图特征,首先从作图原理开始:     从数学上看,室早的联律间期不随主点(窦律)的变化而变化,但自身有其变异范围。说明,起源于心室的节律不受自主神经的调控,此可解释室早时发生的一些电生理现象。后点(包函代偿间期)因含有窦律间期,因此后点的散点图有一定的斜率,但斜率角度小于45°,从数学上看,代偿间期随窦律的变化而变化,但变化程度较窦律小。 室早呈现的是一个“鸡爪样”散点图特征:   右图由于存在两种联律间期的室早(多源或成对),故呈现两片室早点分布。       不同的室早,又呈现了不同的散点图特点。例如下图中的H,是窦性心律伴随室早二联律形成的,而J则是全程二联律,无窦性心律分布;下图中的D则是室性并行心律的特征性散点图,呈现“倒三叉”状。了解他们的形成原理和特征,有助于我们在临床诊断上,多一种手段,更加全面得诊断。       房性早搏相对比较复杂,由于包含了房早二联律,房早未下传等等,导致散点图呈现多种形态。但是,一旦了解了作图原理,也就了解了不同特征间的关系。   从数学上看,房早的联律间期随主点(窦律)的变化而变化;房早后的代偿间期亦随主点的变化而变化,其变化程度较房早的联律间期变化大。说明,起源于心房的节律受自主神经的影响,即房早的联律间期随窦律的增快而缩短,反之,则反。此可解释房早发生时产生的一些心电现象。   房早亦呈现“鸡爪样”,与室早不同的在于房早点的分布并不是平行于Y轴的,而是略倾向于45度线。       出现频发的房早二联律时,即呈现B、C、E图中的特征。房早点与前点对称分布。       综上所述,皆是在探讨Lorenz散点图在动态心电图中的应用,但是,Lorenz散点图不包含时间信息,在研究中也带来一定的弊端。随着计算机技术发展,时间RR散点图的开发,解决了散点图的时间问题。时间RR散点图的作图原理为:   横坐标是时间轴,纵坐标是RR间期值,那么一段心电图条在时间散点图中是这样被描绘出来的:     那么随着时间推移,散点也在蔓延。最后,我们将时间轴压缩,得到了密集的并且有一定趋势的散点图:   窦性心律的人,时间散点图呈现的是“一条宽宽的带有毛刺的带子”:       当出现心律失常,出现不同的RR间期时,就会呈现不同形态。例如,室早和房早由于存在较短的联律间期和正常的RR,以及较长的代偿间期,即呈现“分层”现象:       室早和房早在时间RR散点图上,也有不同的特征。室早的联律间期分布基本与X轴平行,而房早的联律间期分布则随着窦律的变化有上下起伏的特点。       房颤病人的时间RR散点图呈现“散在”特点,是由于房颤病人的RR间期绝对不规则,没有一定的主导节律:    同时,右侧的Lorenz散点图的扇形图提示:房室结的功能不应期随心率的减慢而延长,反之,则反;不同个体、不同状态其变化程度不一(表示为扇形边界线斜率不一样)。临床上讲,应为心率随房室结功能不应期延长,而减慢;反之,则反。或者说是房室结的功能状态,决定了房颤心散点图的分布范围。   下图是二度I型房室传导阻滞合并房颤的散点图:   我们清晰的发现,二度发作时,时间RR散点图呈现了两层,下面一层是窦性心律的RR分布,而上方的则是脱落的长RR分布。中间间断出现的则是房颤发生段。   在掌握了Lorenz散点图以及时间RR散点图的原理和特征后,我们可以借助他们为临床诊断提供帮助。例如室性并行心律在动态心电中的漏诊率是很高的,原因是室性并行心律心电图的特征为:1、室性异位搏动与其前的主导搏动的时距(配对间期)不固定;2、各异位间期之间,存在一个最大公约数;3、常出现室性融合波。但是当室性异搏心律不出现上述三个特征时,并不能排除室性并行心律。并且当并行心律相隔较远时,测量RR之间的距离并计算最大公约数则存在一定的苦难。这就是传统holter面临的挑战。Lorenz散点图则可以帮助我们一目了然的将室性并行心律快速的找出。首先来了解室性并行心律的散点图特征和形成原理: 室性并行心律:散点集位于垂直45°线上(平均心率与窦性相等) 室早前点集平行于y轴(垂直x轴) 室早后点集平行于x轴(垂直y轴) 其数字特征:窦律不随早搏联间或代偿间期的变化而变化。窦律与室性均有自己的固有频率。 所以,作Lorenz散点图后呈现典型的“倒三叉”:     当我们看到Lorenz散点图呈现上图中的特征型图形时,则可以怀疑是室性并行心律而并非室早。     综上所述,心散点图为整体上探讨心率变化的规律提供了便利,其可能蕴含着更多的整体动态变化的电生理现象,还有待进一步探讨。通过心散点图分析,不仅仅是要了解RR间期变化的规律,为诊断和鉴别诊断提供依据,更重要的是探讨RR变化的机体调节和药物作用机制。伴随对其机体调节和药物作用机制的阐明,心散点图可能在评价人体机能和疾病预后中有重要价值。散点图并不是万能的,使用散点图也离不开最终心电图条的确认。但是,却可以为我们提供一个新的视角,丰富我们的诊断手段,对认识动态心电有了新的工具。

来源:医学网

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