大数据室性并行心律的Lorenz-RR散点图
特征及电生理意义
向晋涛１吴肇贵１景永明２李晓清１陈元秀１黄从新１
作者单位：１医院心内科武汉大学心血管病研究所心血管病湖北省重点实验室
２医院心电图室
作者简介：向晋涛（１９６３－），男（汉族），湖北仙桃人，编审，《中国心脏起搏与心电生理杂志》编辑部主任，医学学士，科技哲学硕士，研究方向为电生理学、科技编辑和医学科学研究方法。
［关键词］心血管病学；心电散点图；室性并行心律；Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图；时间ＲＲ间期散点图；电生理
虽然采取《几何画板》（美国的教育学软件，网上可免费下载），依据室性并行心律的数学规律（室性早搏联律间期＋代偿间期＝２倍的窦性心律的间期，联律间期是变化的）模拟的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图为倒“丫”字形，且与“真实世界”的１ｈ的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图的图形相似（当时所用的软件，只能动态逆向出２４ｈ中的任意１ｈ的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图）［１－２］。但是多个小时或整体２４ｈ的室性并行心律的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图（２４ｈ均有室性并行心律发生）图形怎样？亦即１ｈ的散点虽构成“可视”图形，可诊断“室性并行心律”，但还不足够大，足够大的数据会“增长”Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图图形，但受ＲＲ间期最大值与最小值或其他因素的限制，图形也会限定在一定的区域之内。笔者观察足够大（２４ｈ）数据提供的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图，发现典型的“室性并行心律”呈“三角形（△）”的“组合”图形。现予以报道。
１临床资料
1．１例１男性３２岁。诊断“双侧精索静脉曲张，双肾结石”，入住医院泌尿外科Ⅲ科。心电图示频发室性早搏（简称室早），入院后行长程心电图检查，以了解２４ｈ室早情况。采用杭州百慧医疗设备有限公司生产的动态心电图记录仪（ＣＴ－０８２，软件版本Ｖ１．２）记录2４ｈ心电图。
２４ｈ心电图显示，窦性心律，频发室早，总心搏次；室早７５１０次，占总心搏的６．４％。按２４ｈ观察，每小时均有室早发生，平均每小时３１３次（１３９～３７８次）。图１为记录的患者的２４ｈ散点图的操作界面。２４ｈ的时间ＲＲ间期（ｔ－ＲＲ）散点图及１ｈ（１０∶３０～１１∶３０）ｔ－ＲＲ散点图均提示室性并行心律［１］。但２４ｈ全程ＲＲ间期的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图并非呈现为“丫”字形图形，而且呈现为“△”组合图形，如图右侧上部。遂将２４ｈ全程ＮＶ间期［室早点（ＮＶ，ＶＮ），室早联律间期为横坐标，代偿间期为纵坐标；室早前点（ＮＮ，ＮＶ）］以及窦性心律间期（ＮＮ）描述的散点图集分别单独提取出来（由散点图界面，点击“右键”，根据提示完成操作），如图２所示。清晰显示室早点（ＮＶ，ＶＮ）及室早前点（ＮＮ，ＮＶ）均呈“△”，△呈近似“等边”△（图２Ｂ）以及窦性心律的“棒球拍形”的散点图（图２Ｃ）。
采用ｔ－ＲＲ散点图逆向技术［３］观察２４ｈ中任意１ｈ的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图的形态，发现有２种形态的图形（图３），其中１种为典型的倒“丫”字形图形，另１种为“△”组合图形，前者出现的几率很大，后者出现几率小。
１．２例２女性７６岁，因“反复心慌伴全身抖动１年余，加重伴头晕１周”入住医院心内科ＩＶ科，有高血压病史，有明确的“睡眠呼吸暂停综合征”。为明确原因作长程心电图检查。采用杭州百慧医疗设备有限公司生产的动态心电记录仪（Ｔ－０８２，软件版本Ｖ１．２）记录２４ｈ心电图。２４ｈ心电图显示：窦性心律，完全性左束支传导阻滞，频发室早。总心搏数次；室早次。室早占总心搏的５．６％。在２４ｈ中有3个小时（０１∶００～０４∶００）室早发生很少（分别为０，１，２３次）。其余每小时平均３２５次（１７３～４２８次）。图４为２４ｈ心电散点图操作界面，２４ｈｔ－ＲＲ散点图及１ｈ（０７∶２０～０８∶２０）ｔ－ＲＲ散点图均提示为室性并行心律［１］。２４ｈ全程ＲＲ间期Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图呈现“△”组合图形，但角有缺失。如图４右侧上部。采用Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图全程ＮＶ、ＮＮ提取技术［４］，以及ｔ－ＲＲ散点图逆向［３］获取的各种类型或时程的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图图形如图５。
１．３例３女性６７岁，因“间断上腹不适１０余年，加重半个月”入住医院消化内科Ⅱ科。既往有高血压病史。入院心电图示窦性心动过速伴频发室早。入院后建议行长程心电图检查。采用杭州百慧医疗设备有限公司生产的动态心电记录仪（ＣＴ－８２，软件版本Ｖ１．２）记录２４ｈ心电图。结果显示：窦性心律，频发室早，部分成二、三联律。总心搏次。室早次，占总心搏的９．４％，平均每小时４８３次（１３６～１３３４次）。二、三联律共计次。图６为２４ｈ动态心电图散点图操作界面。２４ｈｔ－ＲＲ散点图及１ｈ（２１∶４０～２２∶４０）ｔ－ＲＲ散点图趋向诊断为室性并行心律，全程ＲＲ间期Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图呈“△”形组合图形，有二联律的“散点”表现，如图６右上部分所示。采用Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图的ＮＶ、ＮＮ散点提取技术以及１ｈｔ－ＲＲ逆向技术获取的各种类型及时程的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图见图７。
２讨论
２．１新发现
窦性心律合并室性并行心律，是指在窦性心律发放冲动激动心房并经房室结传导激动心室引起ＱＲＳ波外，还同时存在一个心室起搏点同时发放冲动，该冲动是否引起ＱＲＳ波，要看冲动发放的时机。Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图描绘的是２个节律（２种ＲＲ间期）之间互相互动的关系，能充分反映窦性心律对并行心室节律或并行心室节律对窦性心律的影响或限制。先前，笔者观察的为１ｈ的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图，由于时间相对较短，并行室性节律的次数也相对较少，故大多数情况下呈“丫”字形图形，主要反映的是室早与窦律之间的间期的数学关系（联律间期＋代偿间期＝２倍窦性心律间期）［１－２］，室早点（ＮＶ，ＶＮ）的“运动轨迹”分布在心率的均等线上［５］。
理论上讲，在一定基础节律（窦性心律）控制下，心室异位搏动是否引起心室激动（发生ＱＲＳ波），取决于当时窦性激动经房室结下传引起激动的心室肌是否脱离了不应期，如心室肌恰好脱离其不应期，则会引起再一次的心室肌激动，此时的心室肌不应期称之为在此窦性心率时的最短心肌不应期，在散点图上表现为最短ＲＲ间期。在各种窦性心率下的所有最短ＲＲ间期构成的点集，在Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图上，表现为一条“大致”平行于Ｙ轴的边界，表达的是心室肌的最短不应期随窦性心率的变化不大。大数据（足够多）清晰地显示出了这一边界，并且与室性并行心律和窦性心律的数学关系一起限定了窦性心律合并室性并行心律所有“散点”的边界，构成了特殊的“△”形组合图形，如本组３例２４ｈ的全程ＲＲ间期散点图。
２．２数学模型的修订
先前对呈“丫”字形Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图进行了数学的模拟，呈现了“理论世界”与“真实世界”的高度一致性［１－２］。根据本组３例典型病例的新发现，笔者对先前数字模型进行修订。同样采用《几何画板》，在二维坐标系中模拟窦性心律合并室性并行心律的Ｌｏｒｅｎｚ－ＲＲ散点图：Ａ、Ｎ两点位于等速线（４５°线）的不同位置，其中Ａ点为定点，其坐标代表最短的ＲＲ间期；Ｎ点为动点，代表某一心动周期（ＮＮ），Ｂ为线段ＡＮ上任一点，其坐标代表室早的联律间期（ＮＶ），拖动Ｎ点，Ｂ点随之运动。作点Ｈ（ｙＮ，ｙＢ）得室早前点（ＮＮＶ），Ｈ点绕Ｎ点旋转９０°得早搏后点（ＶＮＮ）Ｒ（后点的延长量等于前点的提前量，代表室早的代偿完全），做点Ｖ（ｙＢ，ｘＲ）得早搏点Ｖ（ＮＶＮ），当Ｂ点在ＡＮ间移动时（代表主导心律不变的情况下，联律间期连续变化），Ｖ、Ｈ、Ｒ各点随之移动并留下斜倒的“丫”字形轨迹（图８Ａ）；当拖动Ｎ点（代表主导心律连续变化）时，Ｖ、Ｈ、Ｒ各点的移动亦留下轨迹，得Ｎ点移动范围内的室性并行心律模型（图８Ｂ）；如果Ｎ拖动从Ｎ点至Ａ点，可见Ｖ、Ｈ、Ｒ的轨迹都留下△形的轨迹。可以看出与实际记录的并行心律散点图十分相似（图９Ａ）。隐藏早搏后点及窦性心律点集的室性并行心律模型，与实际的散点图相符（图９Ｂ）。
ＡＶ斜率与Ｂ点在ＡＮ线上的位置有关，需要时可以计算出来。
２．３大数据（△形）散点图的电生理意义
不论从理论的数学模型，还是真实的描记图形，室性并行心律的早搏点，早搏前点、早搏后点均呈△形图形。早搏点的△形散点图集的三条边（图９）相对应的电生理意义：ＡＶ边（大致平行于Ｙ轴）表示不同代偿时期时最短室早联律间期散点集，可表达心室肌的最短不应期界线；其倾斜的程度代表不同窦率下最短不应期的变化程度，由图形可以看出其变化程度很小，亦即心室肌的最短不应期随窦率的变快稍有变短，反之，则反。ＶＮ边（垂直于４５°线）表示最大的心率均等线［５］，即合并室性并行心律时最慢窦率的散点集，表达的是在一定窦率内才发生室性并行心律，慢于该窦率则不会发生室性并行心律，或者很少发生，即合并室性并行心律时最慢心率界线。ＡＮ边（与４５°线重合或稍平行分离）表示室早的联律间期与代偿间期相等或几乎相等点的集合，表达了不同窦率下最大联律间期的界线.
同理，早搏前点的△形散点图集的三条边（图９）相对应的电生理意义：ＡＨ边（大致平行于Ｘ轴，有一定斜率）表达在各种基础窦率时室性并行心律室早联律间期的最短ＲＲ间期的边界线，其变化值应该与ＡＶ线的变化值相同，因为ＡＨ较短，故看起来倾斜程度较大，即单位时间内变化值较大；ＮＨ边（平行于Ｙ轴）表达为合并室性并行心律时各种窦率的最长ＲＲ间期的界线。
同理，早搏后点△形，ＡＲ边表达合并室性并行心律时最长代偿间歇边界；ＮＲ边表达合并室性并行心律的最慢窦率的边界。
弄清大数据室性并行心律的散点图图形的△形分布及边界特性，将有助于了解室性并行心律发生的性质，在不同状态下或不同的病理生理状态下，室性并行心律起搏的间期与窦性心律的ＲＲ间期两两组合描绘的各类散点集“填充”△形区域的程度可能不同（如例２、３患者中的△形的角有缺失），此将有助于分析个体心脏的传导特性，便于了解整体心肌的电活动状态，从而间接判定心脏的整体功能与结构正常或异常。
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