改良的RR間期散點(diǎn)圖及其逆向技術(shù)在經(jīng)典病態(tài)竇房結(jié)綜合征診斷中的臨床應(yīng)用

向黎明 劉鳴

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心電散點(diǎn)圖

改良的RR間期散點(diǎn)圖及其逆向技術(shù)在經(jīng)典病態(tài)竇房結(jié)綜合征診斷中的臨床應(yīng)用

向黎明 劉鳴

在臨床工作中，我們用動(dòng)態(tài)心電圖分析軟件中自帶的Lorenz散點(diǎn)圖制作系統(tǒng)分析經(jīng)典病態(tài)竇房結(jié)綜合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR間期散點(diǎn)圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)其無(wú)法顯示>2 s的長(zhǎng)間期的散點(diǎn)圖圖形改變。本文將Lorenz散點(diǎn)圖制作系統(tǒng)中的坐標(biāo)上限由原來(lái)的2 s設(shè)為4 s，比較兩種坐標(biāo)上限下所作RR間期散點(diǎn)圖圖形的異同，并采用逆向分析技術(shù)加以確認(rèn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：改良后RR間期散點(diǎn)圖的吸引子多了1～4個(gè)，且能顯示完整的散點(diǎn)圖形狀，而以2 s為坐標(biāo)上限的散點(diǎn)圖只能顯示局部特征。因此，以2 s為坐標(biāo)上限制作RR間期散點(diǎn)圖來(lái)輔助診斷SSS是不合適的，以4 s為坐標(biāo)上限的“改良版”RR間期散點(diǎn)圖能更全面、更有效地反映SSS的散點(diǎn)圖特征。

RR間期散點(diǎn)圖；逆向技術(shù)；病態(tài)竇房結(jié)綜合征；竇性停搏

心電散點(diǎn)圖是利用計(jì)算機(jī)手段對(duì)動(dòng)態(tài)心電圖記錄到的長(zhǎng)時(shí)間體表RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)作圖而得到的。它作為一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)的心電檢測(cè)新技術(shù)，近年來(lái)備受關(guān)注。目前，心電散點(diǎn)圖主要有RR間期散點(diǎn)圖、時(shí)間RR間期散點(diǎn)圖和RR間期差值散點(diǎn)圖。其中，RR間期散點(diǎn)圖的作圖原理是建立以X軸為橫軸、Y軸為縱軸的二維坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)來(lái)源于動(dòng)態(tài)心電圖記錄的連續(xù)的RR間期——X軸的數(shù)值代表間期RRn，Y軸的數(shù)值代表緊隨其后的間期RRn+1；在坐標(biāo)系中，按時(shí)間順序不間斷地追蹤描記出X=RRn、Y=RRn+1的點(diǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，便形成散點(diǎn)狀圖形[1]。

目前，大多數(shù)公司生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)心電圖分析軟件中的Lorenz散點(diǎn)圖制作系統(tǒng)均以2 s作為橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的上限。但是，在分析經(jīng)典病態(tài)竇房結(jié)綜合征(sick sinus syndrome，SSS)患者的RR間期散點(diǎn)圖時(shí)，由于SSS多表現(xiàn)為緩慢性心律失常，常出現(xiàn)>2 s的長(zhǎng)間期，因此以2 s為坐標(biāo)上限作出的RR間期散點(diǎn)圖并不完整，丟失了>2 s的長(zhǎng)間期的散點(diǎn)圖圖形改變。另外，譚振朝[2]研究了102例老年患者的動(dòng)態(tài)心電圖，發(fā)現(xiàn)最長(zhǎng)RR間期多見(jiàn)于4 s以內(nèi)。本研究通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的散點(diǎn)圖作圖方法進(jìn)行改良，將橫、縱坐標(biāo)的上限調(diào)高至4 s，比較并分析上限改變前后散點(diǎn)圖圖形的異同，探討“改良版”RR間期散點(diǎn)圖及其逆向技術(shù)在經(jīng)典SSS診斷中的臨床應(yīng)用。

1 經(jīng)典病態(tài)竇房結(jié)綜合征的分類

經(jīng)典SSS的病變部位主要限于竇房結(jié)，表現(xiàn)為竇房結(jié)起搏和/或傳導(dǎo)功能障礙所致的竇性節(jié)律紊亂。根據(jù)其心電圖表現(xiàn)，經(jīng)典SSS主要分為以下三種情況[3]：

(1) 顯著而持久的竇性心動(dòng)過(guò)緩：心率多<50次/min，尤其是當(dāng)心率<40次/min，且伴有黑蒙、暈厥者，除藥物影響外，應(yīng)高度懷疑SSS。

(2) 竇性停搏：竇房結(jié)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生激動(dòng)。心電圖會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)PP間期；長(zhǎng)間期與竇性周期之間無(wú)倍數(shù)關(guān)系；長(zhǎng)間歇內(nèi)可出現(xiàn)交界性或室性逸搏。

(3) 竇房阻滯：竇房結(jié)產(chǎn)生的沖動(dòng)部分或全部無(wú)法傳到心房。由于一度及三度竇房阻滯在體表心電圖上無(wú)法診斷，因此主要分析二度Ⅰ型及二度Ⅱ型竇房阻滯。發(fā)生二度Ⅰ型竇房阻滯時(shí)，PP間期進(jìn)行性縮短，直至一次P波脫漏出現(xiàn)長(zhǎng)PP間期，以文氏周期重復(fù)出現(xiàn)；發(fā)生二度Ⅱ型竇房阻滯時(shí)，在基本勻齊的竇性PP間期中出現(xiàn)長(zhǎng)間歇，且長(zhǎng)PP間期是基礎(chǔ)PP間期的整數(shù)倍。

2 顯著性竇性心動(dòng)過(guò)緩的RR間期散點(diǎn)圖特征

患者男，78歲，臨床診斷：① 冠心病，心功能不全Ⅱ級(jí)；② 心律失常，SSS。動(dòng)態(tài)心電圖診斷：① 顯著性竇性心動(dòng)過(guò)緩伴心律不齊；② 交界性逸搏及逸搏奪獲；③ 偶發(fā)房性早搏；④ 短陣性房性心動(dòng)過(guò)速。監(jiān)測(cè)全程平均心室率約42次/min，且>2 s的RR間期共150次。通過(guò)系統(tǒng)自帶軟件作散點(diǎn)圖，可見(jiàn)竇性主導(dǎo)節(jié)律呈棒球拍狀圖形，因心率顯著緩慢，散點(diǎn)主要集中于45°線上遠(yuǎn)離原點(diǎn)的區(qū)域，靠近2 s坐標(biāo)上限的邊緣(圖1A)。將坐標(biāo)上限調(diào)整為4 s后，在45°線遠(yuǎn)端多出了一個(gè)稀疏的“小尖角”(圖1B)。對(duì)該吸引子進(jìn)行逆向分析，發(fā)現(xiàn)其為逸搏間期>2 s的交界性逸搏節(jié)律散點(diǎn)集，如圖2所示。

圖1 坐標(biāo)上限為2 s(A)和4 s(B)時(shí)顯著性竇緩的全程RR間期散點(diǎn)圖

圖2 采用逆向技術(shù)分析丟失的“小尖角”吸引子

3 竇性停搏的RR間期散點(diǎn)圖特征

患者女，68歲，臨床診斷：① 冠心病，心功能Ⅲ級(jí)；② 心律失常，SSS。動(dòng)態(tài)心電圖診斷：① 竇性心律；② 竇性停搏；③ 偶發(fā)房性早搏；④ 短陣性房性心動(dòng)過(guò)速；⑤ 室性逸搏及逸搏后竇性?shī)Z獲；⑥ ST-T改變。監(jiān)測(cè)全程>2 s的RR間期共1萬(wàn)余次，長(zhǎng)間歇后既有竇性節(jié)律，也有室性逸搏節(jié)律，部分室性逸搏后伴隨竇性?shī)Z獲。應(yīng)用常規(guī)散點(diǎn)圖軟件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該患者的竇性主導(dǎo)節(jié)律表現(xiàn)為沿45°線分布的四角錐狀圖形，在橫、縱坐標(biāo)上限邊緣有明顯的切割痕跡(圖3A)；調(diào)整坐標(biāo)上限至4 s后，主導(dǎo)節(jié)律表現(xiàn)為沿45°線分布的三角錐狀圖形，雖然有類似二度Ⅱ型竇房阻滯的于45°線兩側(cè)對(duì)稱分布的特殊二分布圖形改變，但由于長(zhǎng)短PP間期無(wú)倍數(shù)關(guān)系，在無(wú)交界性及室性逸搏的情況下，PP間期與RR間期是一致的，采用RR間期作圖形成的散點(diǎn)只會(huì)無(wú)規(guī)律地分布于45°線兩側(cè)，不如二度竇房阻滯所形成散點(diǎn)的規(guī)律性強(qiáng)。在三角錐狀圖形下緣，有一個(gè)獨(dú)立吸引子(圖3B)，經(jīng)過(guò)逆向分析技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)其為竇性?shī)Z獲前的室性逸搏點(diǎn)，且逸搏間期均>2 s(圖4)。

由此可見(jiàn)，以2 s為坐標(biāo)上限所作出的散點(diǎn)圖只是截取了部分圖形，而無(wú)法反映出竇性停搏散點(diǎn)圖的整體特征。

圖3 坐標(biāo)上限為2 s(A)和4 s(B)時(shí)竇性停搏的全程RR間期散點(diǎn)圖

圖4 采用逆向技術(shù)分析丟失的獨(dú)立吸引子

4 二度Ⅱ型竇房阻滯的RR間期散點(diǎn)圖特征

患者女，70歲，臨床診斷：① 心律失常，SSS；② 高脂血癥；③ 冠狀動(dòng)脈肌橋；④高血壓病1級(jí)(中危組)。動(dòng)態(tài)心電圖診斷：① 竇性心動(dòng)過(guò)緩；② 二度Ⅱ型竇房阻滯；③ 頻發(fā)房性早搏。通過(guò)常規(guī)散點(diǎn)圖制作軟件作圖，除竇性心律的網(wǎng)球拍狀圖形及房性早搏形成的特殊三分布圖形外，還可以在散點(diǎn)(1 s，2 s)和(2 s，1 s)附近見(jiàn)到不完整的吸引子，疑似有邊緣被切割的痕跡(圖5A)。調(diào)整坐標(biāo)上限至4 s后，由于該患者的基礎(chǔ)竇律約1 s，而長(zhǎng)短PP間期間成倍數(shù)關(guān)系，因此在出現(xiàn)2∶1竇房阻滯時(shí)，以(1 s，2 s)、(2 s，1 s)和(2 s，2 s)三個(gè)點(diǎn)為始點(diǎn)、圍繞45°線呈對(duì)稱分布[3]。在對(duì)稱線上，>2 s的散點(diǎn)遠(yuǎn)離原點(diǎn)，<2 s的散點(diǎn)靠近原點(diǎn)，其中(2 s，2 s)的散點(diǎn)集位于45°線遠(yuǎn)離原點(diǎn)的位置(圖5B)。采用逆向技術(shù)分析該吸引子，確定其為連續(xù)的PP間期>2 s的長(zhǎng)間歇的集合點(diǎn)(圖6)。

顯然，由于受到坐標(biāo)上限2 s的限制，圖5A中無(wú)法顯示出由于二度Ⅱ型竇房阻滯所形成的PP間期>2 s的長(zhǎng)間歇的吸引子。調(diào)整坐標(biāo)上限至4 s后，在散點(diǎn)圖上才完整地顯示了特殊的三分布圖形改變。

二度Ⅰ型竇房阻滯的散點(diǎn)圖特征與二度Ⅱ型竇房阻滯類似，但由于前者的PP間期不等，在無(wú)交界性及室性逸搏的情況下，PP間期與RR間期是一致的，因此采用RR間期作圖時(shí)，前者的吸引子在橫軸方向上更長(zhǎng)，且長(zhǎng)間歇前點(diǎn)的吸引子更靠近45°線(圖7)。

圖5 坐標(biāo)上限為2 s(A)和4 s(B)時(shí)二度Ⅱ型竇房阻滯的全程RR間期散點(diǎn)圖

圖6 采用逆向技術(shù)分析45°線上遠(yuǎn)離原點(diǎn)的吸引子

圖7 二度Ⅰ型(A)、Ⅱ型(B)竇房阻滯的全程RR間期散點(diǎn)圖

5 討論

Lorenz-RR散點(diǎn)圖又稱Poincaré圖，是以混沌理論主要?jiǎng)?chuàng)始人E. N. Lorenz和Jules Henri Poincaré的姓氏命名的，是混沌理論在心律(RR間期)描繪中的具體應(yīng)用[4]。不同的節(jié)律可表現(xiàn)為不同的RR間期或R波，只要它們達(dá)到一定的數(shù)量，便會(huì)在散點(diǎn)圖上呈現(xiàn)為某種圖形，這就是混沌理論的體現(xiàn)。通過(guò)動(dòng)態(tài)心電圖分析系統(tǒng)自帶的心電散點(diǎn)圖制作軟件，可自動(dòng)生成RR間期散點(diǎn)圖等。只需分析散點(diǎn)圖圖形的形狀及散點(diǎn)分布規(guī)律，就能揭示心律的特征。徐金義等[5]研究了竇性心動(dòng)過(guò)緩、二度 Ⅱ 型竇房阻滯及竇性停搏的散點(diǎn)圖特征，發(fā)現(xiàn)竇性心動(dòng)過(guò)緩伴心律不齊時(shí)，散點(diǎn)以(1.5 s，1.5 s)為始點(diǎn)并漸離原點(diǎn)沿45°線呈對(duì)稱分布，RR時(shí)間散點(diǎn)圖呈一分布圖形；二度Ⅱ型竇房阻滯的散點(diǎn)以(1.5 s，0.75 s)和(0.75 s，1.5 s)為始點(diǎn)沿45°線對(duì)稱分布，RR間期散點(diǎn)圖呈二分布圖形；竇性停搏心電圖診斷標(biāo)準(zhǔn)中長(zhǎng)RR間期與短RR間期無(wú)倍數(shù)關(guān)系，其形成的散點(diǎn)不如二度竇房阻滯所形成散點(diǎn)的規(guī)律性強(qiáng)。

在以上研究中，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)定的橫、縱坐標(biāo)上限為2 s時(shí)，只能顯示SSS的部分RR散點(diǎn)圖特征。鑒于中華醫(yī)學(xué)會(huì)心電生理和起搏分會(huì)心電圖學(xué)學(xué)組1999年發(fā)布的《動(dòng)態(tài)心電圖工作指南》中將診斷竇房結(jié)功能不全的竇性停搏時(shí)間設(shè)定為>3 s[6]，且有研究[7-8]發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)心電圖長(zhǎng)RR間期在人群中多見(jiàn)于4 s以內(nèi)，故本研究分別以2 s或4 s為坐標(biāo)上限，對(duì)臨床診斷為SSS的患者作RR間期散點(diǎn)圖，分析圖形的異同，并采用逆向分析技術(shù)確認(rèn)“丟失”的吸引子的性質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，以4 s為坐標(biāo)上限時(shí)，RR間期散點(diǎn)圖中吸引子的個(gè)數(shù)均多于以2 s為坐標(biāo)上限作出的散點(diǎn)圖：顯著性竇緩時(shí)，多出一個(gè)吸引子；竇性停搏時(shí)，多出4個(gè)吸引子； 二度Ⅱ型竇房阻滯時(shí)，多出兩個(gè)吸引子。此外，在坐標(biāo)上限為2 s的RR間期散點(diǎn)圖中，在X軸和Y軸的上限界上，可以看到明顯的被切割的痕跡，提示該吸引子圖形不完整，不能全面表現(xiàn)出各類心律失常應(yīng)有的特征。而調(diào)高坐標(biāo)上限至4 s后，原本丟失的散點(diǎn)盡覽無(wú)余，完整的圖形特征得以顯現(xiàn)出來(lái)，且增加的各吸引子均遠(yuǎn)離原點(diǎn)，因此，以4 s為坐標(biāo)上限制作的散點(diǎn)圖可以全面地反映出SSS的RR間期散點(diǎn)圖特征。

本研究盡管對(duì)經(jīng)典SSS所表現(xiàn)出的竇性心律失常的RR間期散點(diǎn)圖特征進(jìn)行了探討，但是，由于RR間期散點(diǎn)圖的臨床應(yīng)用尚處于探索階段，目前還缺乏統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]，加之樣本量有限，故對(duì)于這類心律失常RR間期散點(diǎn)圖特征的分析還不夠完善，有待今后進(jìn)一步研究與探索。

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Clinical application of improved RR interval scatterplot and its reversal technique in diagnosing typical sick sinus syndrome

XiangLi-ming,LiuMing

Cardiac and Pulmonary Function Testing Center, Wuhan Asia Heart Hospital, Wuhan Hubei 430022, China)

In clinical practice, we construct RR interval scatterplot of patients with typical sick sinus syndrome(SSS) with Lorenz scatterplot mapping system included in AECG analysis software. However, in this way, the graphic changes of long interval(>2 s) can not be shown in the scatterplot. The upper limit of coordinates in Lorenz scatterplot mapping system is reseted from original 2 s to 4 s. This paper compares the similarities and differences of RR interval scatterplots in the two upper limits of coordinates, and makes confirmation with reversal analysis technique. Our study revealed that attractors were more than before by 1 to 4 in the improved RR interval scatterplot which can show complete scatterplot graphs. However, the scatterplot in a coordinate upper limit of 2 s can only display local features. Therefore, it is not appropriate to make auxiliary diagnosis of SSS with the RR interval scatterplot in a coordinate upper limit of 2 s. Its improved version taking 4 s as the upper limit of coordinates can reflect the characteristics of SSS scatterplot more completely and more effectively.

RR interval scatterplot; reversal technique; sick sinus syndrome; sinus arrest

武漢市衛(wèi)計(jì)委臨床醫(yī)學(xué)科研基金項(xiàng)目(WX15B01)

430022湖北 武漢，武漢亞洲心臟病醫(yī)院心肺功能檢測(cè)中心

向黎明，主治醫(yī)師，主要從事心電圖、心功能及心臟電生理的分析診斷工作。

劉鳴，E-mail：278009820@qq.com

專欄主持/劉鳴

R540.41

A

2095-9354(2016)06-0393-05

10.13308/j.issn.2095-9354.2016.06.003