向晉濤 魯菲菲 張尊 歐陽洋 葉麗娟 陳元秀

正常成人竇性心律的正常值介定在60～100次/分,且一些最基本參數(shù)的確立都是基于患者在安靜狀態(tài)下,采用12導(dǎo)聯(lián)心電圖采集、測(cè)量的結(jié)果,且記錄的時(shí)間一般為10 s[1－2]。

2018年8月發(fā)布的《中國(guó)正常成人心電圖數(shù)據(jù)庫》[3](可謂稱巨著1056頁)中對(duì)心電圖建立的數(shù)據(jù)庫也是基于10 s的片段心電圖測(cè)量的結(jié)果。人體是一個(gè)有機(jī)活動(dòng)的整體,靜息狀態(tài)下的心電數(shù)據(jù)值不能反映整體的心臟節(jié)律和心率的變時(shí)性問題,心率的變時(shí)性問題反映了心臟節(jié)律隨人體機(jī)能和狀態(tài)變化的功能狀態(tài)。研究表明竇性心率譜并不總是呈連續(xù)狀態(tài),變異性很大[4－5];24 h單導(dǎo)聯(lián)動(dòng)態(tài)心電圖記錄技術(shù)為人群或患者記錄長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)態(tài)心電圖節(jié)律提供了便利[6－7]。為此,筆者采用24 h單導(dǎo)心電圖記錄技術(shù)獲取心電數(shù)據(jù),對(duì)大學(xué)生(集體)24 h動(dòng)態(tài)心臟節(jié)律及竇性心率譜進(jìn)行精細(xì)分析,探討特定人群心電動(dòng)態(tài)的變化規(guī)律,進(jìn)一步揭示心電活動(dòng)的特性。

1 資料與方法

1.1 觀察對(duì)象及數(shù)據(jù)獲取 對(duì)剛進(jìn)入臨床課程學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)大學(xué)生(武漢大學(xué)第一臨床學(xué)院)一個(gè)大班學(xué)生及部分在讀的心血管專業(yè)碩士研究生進(jìn)行24 h單導(dǎo)聯(lián)心電圖調(diào)查。從大學(xué)生中選取2名醫(yī)學(xué)生,男女各1例,分別負(fù)責(zé)男、女生的記錄儀器貼附和回收,另1名女生負(fù)責(zé)研究生的基礎(chǔ)信息的收集。記錄盒回收后,由筆者導(dǎo)入計(jì)算機(jī),并進(jìn)行編號(hào),填寫其基礎(chǔ)信息(姓名、身高、體重、民族、年齡、有否疾病史),然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析,并通過下述程序或方法進(jìn)行人工校正,達(dá)到精細(xì)分析的目的。

1.2 長(zhǎng)程動(dòng)態(tài)心電圖檢查及波形分析 采用杭州百慧醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)的單導(dǎo)聯(lián)24 h動(dòng)態(tài)心電圖記錄儀記錄心電信號(hào),儀器大小為14×80×43 mm3,約30 g,采用2個(gè)偏心貼片電極以增加電極間距,電極間距約10.5 cm,上端貼附于胸骨凹陷的下方,沿胸骨柄縱向放置貼附記錄儀,詳見圖1。電極片采用一次性電極貼片(Ambu?Blue Sensor L,made in Malaysia)。采樣頻率最高3200 Hz,輸入阻抗≥10 MΩ,頻率響應(yīng)＋3 d B～－3 d B,0.67～40 Hz,動(dòng)態(tài)輸入范圍6 m V,耐極化電壓±300 m V,可識(shí)別2～200 m V,0.1～2 ms脈沖。采用USB數(shù)據(jù)傳輸輸入計(jì)算機(jī),V1.0.1版本分析軟件分析記錄的心電信號(hào),此版本為12導(dǎo)聯(lián)動(dòng)態(tài)心電圖的分析版本,即單導(dǎo)與12導(dǎo)聯(lián)動(dòng)態(tài)心電圖共享分析軟件版本,方便數(shù)據(jù)分析與管理。

圖1 單導(dǎo)聯(lián)24 h動(dòng)態(tài)心電圖記錄儀和電極貼片實(shí)物及粘貼方法與位置

波形精細(xì)分析主要采用散點(diǎn)圖及散點(diǎn)圖逆向技術(shù),輔以直方圖及逆向技術(shù)。具體方法:①首先采用Lorenz-RR散點(diǎn)圖團(tuán)塊技術(shù)[8]先后獲取竇性心律的NN間期、NS間期、NV間期的散點(diǎn)圖團(tuán)塊,并對(duì)其團(tuán)塊分布進(jìn)行逐點(diǎn)波形分析,重點(diǎn)注意邊界點(diǎn)的具體逆向心電波形的分析,并結(jié)合時(shí)間散點(diǎn)圖中相應(yīng)跳動(dòng)的“豎線”位置,觀察其所指散點(diǎn)的性質(zhì)(是游離于圖形之外,還是圖形之內(nèi),或是否分層上),以達(dá)到精細(xì)分析波形的診斷[9]。②第二,觀看直方圖,并采用直方圖逆向技術(shù)回放心電波形分析,其重點(diǎn)是看直方圖兩側(cè),即RR間期小的直方圖和RR間期大的直方圖,因?yàn)檫@兩側(cè)的RR間期計(jì)算機(jī)識(shí)別容易出錯(cuò),這兩側(cè)心電波形易出現(xiàn)偽差或干擾。③再次對(duì)心臟事件[包括房性早搏(簡(jiǎn)稱房早)、室性早搏(簡(jiǎn)稱室早)、停搏等]逐條逆向回放觀察,看看波形與診斷的事件是否相等,并予以修改。④最后,再從RR間期整體Lorenz-RR散點(diǎn)圖上看看散點(diǎn)圖形,并重點(diǎn)觀察邊界外的散點(diǎn)分布并驗(yàn)證波形診斷是否正確。本研究不采用傳統(tǒng)的模塊分析方法。經(jīng)過上述程序后,病例的散點(diǎn)圖形中的每一個(gè)散點(diǎn)都與心電波形中的一個(gè)波形相對(duì)應(yīng)(2期3搏中的中間一搏),反映了心臟節(jié)律真實(shí)的“運(yùn)動(dòng)”或“分布”軌跡。

1.3 觀察指標(biāo) 24 h最慢心率和最快心率:由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)算出,并用人工查看予以證實(shí)。24 h平均心率:記錄滿24 h時(shí),由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)算出;不足24 h,但大于18.5 h時(shí)(滿足晝夜記錄時(shí)間均大于9.0 h),采用人工校正平均心率。采用鼠標(biāo)框定整體Lorenz-RR全程散點(diǎn)圖,下框片段心電圖顯示的分母數(shù)量,即為全程總心搏數(shù),再看24 h時(shí)間與1 h時(shí)間散點(diǎn)圖的動(dòng)態(tài)顯示的散點(diǎn)圖形是否中斷,中斷者,為此時(shí)間沒有記錄到心搏,總24 h減去未記錄到心搏的時(shí)間總和,即為所有記錄到心搏的時(shí)間(轉(zhuǎn)換為分鐘);再用總心搏數(shù)除以記錄心搏的實(shí)際時(shí)間,即為準(zhǔn)確的24 h平均心率。

統(tǒng)計(jì)24 h記錄時(shí)間內(nèi)發(fā)生的心律失常,包括房早、室早、房室傳導(dǎo)阻滯,房早未下傳等的性質(zhì)和數(shù)量,并行心律性房早和室早以其聯(lián)律間期完全不等判定(通過散點(diǎn)圖及心電圖早搏的聯(lián)律間期)。

竇性心率的最大變異值:竇性心率(NN間期)散點(diǎn)圖中散點(diǎn)的最大偏離點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值的差值,在45度線左上方區(qū)域?yàn)闇p速區(qū),其縱坐標(biāo)值長(zhǎng)于橫坐標(biāo)值,其差值為正值,表減速;在45度線右下方區(qū)域?yàn)榧铀賲^(qū),其縱坐標(biāo)值短于橫坐標(biāo)值,其差值為負(fù)值,表加速。如圖2(取自于圖6中順號(hào)為39的NN散點(diǎn)圖形)。

圖2 竇性心率全程N(yùn)N間期Lorenz-RR散點(diǎn)圖減速區(qū)(45度線左上方)和加速區(qū)(45度線右下方)最大偏離散點(diǎn)A和B點(diǎn)

列出所有觀察者的竇性心率(NN間期)的散點(diǎn)圖總結(jié)其形態(tài)特征及偏離散點(diǎn)的特性。

計(jì)量數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,計(jì)數(shù)資料用個(gè)數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 共計(jì)106例醫(yī)學(xué)大學(xué)生參與佩戴單導(dǎo)24 h動(dòng)態(tài)心電記錄儀的心電調(diào)查,其中男性48例,女性58例,排除記錄時(shí)間＜18 h者,最終進(jìn)入統(tǒng)計(jì)分析的學(xué)生共計(jì)84例,其中男性44例,女性40例,平均年齡21(19～23)歲。參與佩戴單導(dǎo)24 h動(dòng)態(tài)心電記錄儀的醫(yī)學(xué)心血管碩士女生12例,其中10例年齡為25歲,2例為31歲(在職研究生),佩戴時(shí)間均符合要求。所有符合佩戴在18.5～24 h(63例記滿24 h)時(shí)間者共96例,男性44例,女性52例。其中漢族82例,土家族6例,壯族3例;苗族、彝族、畬族、回族和仫佬族各1例。所有參與被調(diào)查者均為武漢大學(xué)全國(guó)統(tǒng)一招生的來自全國(guó)各地的大學(xué)生和研究生。

2.2 96例的竇性心律與異位節(jié)律和房室傳導(dǎo)阻滯(AVB) 96例中全程均為竇性心律者18例(18.8%),其中男6例(占男性的13.6%);女10例(占女性的19.2%)。其中2例雖為竇性心律,但有二度Ⅰ型AVB,分別發(fā)生了4次和1次P波未下傳。

96例中發(fā)生異位心律者78例(81.3%),男性36例(占男性的81.8%),女性42例(占女性的80.8%),只有房早者46例(占總體47.9%),只有室早者8例(占總體8.3%),既有房早又有室早者24例(占總體25%);房早發(fā)生在10次之內(nèi)者64例,在10～21次之內(nèi)者5例;1例發(fā)生房早764次(房性并行心律,圖3);室早發(fā)生1～10次者27例,發(fā)生13次1例。3例室性并行心律者,室早分別發(fā)生37次、71次、601次(雙源)。1例頻發(fā)室早者,室早發(fā)生了3 688次(圖4)。

圖3 1例房性并行心律的Lorenz-RR散點(diǎn)圖及片段心電圖表現(xiàn)(對(duì)應(yīng)圖7中序號(hào)為15的NN散點(diǎn)圖)

圖4 1例發(fā)生室早的Lorenz-RR散點(diǎn)圖及片段心電圖表現(xiàn)(對(duì)應(yīng)圖7中序號(hào)為93的NN散點(diǎn)圖)

96例中,共有10例發(fā)生了二度AVB,其中9例為二度Ⅰ型AVB(發(fā)生P波未下傳在1～6次之間),1例既有二度Ⅰ型,又有Ⅱ型AVB(發(fā)生P波未下傳達(dá)76次)(圖5)。2例因長(zhǎng)間歇分別出現(xiàn)交界性逸搏、室性逸搏(圖6)各1次。

2.3 96例竇性心率的變化 96例竇性心率的最快、最慢及平均心率見表1。男性最快心率達(dá)180次/分,最慢心率達(dá)39次/分;女性最快心率達(dá)177次/分,最慢心率達(dá)41次/分。

2.4 96例竇性心率譜的特征及最大變異性 96例的全程N(yùn)N間期Lorenz-RR散點(diǎn)圖按序號(hào)排列見圖7?？梢姏]有完全一樣的兩個(gè)圖形,但有相似形的圖形的較多。主要分為兩大類:①勻稱光滑形,尤如短棒形(全長(zhǎng)粗細(xì)比較均勻),其周圍散發(fā)散點(diǎn)分布較近,如圖7-2中序號(hào)為51、61、95的圖形,其減速區(qū)最大變異值分別為328、160和301 ms,加速區(qū)最大變異值則分別為－229,－170和－293 ms。②頭大尾小形(遠(yuǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)圖形的一端為頭,靠近坐標(biāo)原點(diǎn)圖形的另一端為尾)。這類又分為多種形態(tài),如中間凹陷形(如序號(hào)為4、10、23的圖形),中間隆起對(duì)稱形(如序號(hào)為41的圖形);如頭部圓潤(rùn)形(如序號(hào)為54、71的圖形),頭部散發(fā)形(如序號(hào)為11、12的圖形);頭部方塊形(如序號(hào)為14、15的圖形)。散點(diǎn)圖的整體形狀有如棒球拍形、水滴形、楔椎形、慧星狀等。但無論何形狀,其周圍,尤其是頭部均有散在點(diǎn)的分布,所有受檢者及男女的最大點(diǎn)偏離(變異性)均表現(xiàn)為減速區(qū)變異性大,而加速區(qū)變異性相對(duì)較小,女性變異性小于男性,見表2。

圖5 1例發(fā)生二度AVB時(shí)的Lorenz-RR散點(diǎn)圖及片段心電圖(對(duì)應(yīng)圖7中序號(hào)為91的NN散點(diǎn)圖)

圖6 1例二度Ⅰ型AVB發(fā)生室性逸搏的心電圖(對(duì)應(yīng)于圖7中序號(hào)為59的NN散點(diǎn)圖)

表1 總體心率及男女心率的比較/(次/分)

表2 96例整體及男女散點(diǎn)圖最大偏離點(diǎn)的變異性/ms

3 討論

3.1 觀察對(duì)象的依從性 筆者從大學(xué)生和研究生入手,進(jìn)行24 h動(dòng)態(tài)心電圖檢查,目的是初步了解此年齡段24 h的心率發(fā)生情況,旨在從一個(gè)側(cè)面洞察心率的動(dòng)態(tài)變化。參加大學(xué)生人數(shù)共106人,由于佩戴電極貼付問題,影響了22人的記錄時(shí)間小于18.5 h,故排除了這22人數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),其中女性排除在外的有18人,男性有4人。女性排除在外的人數(shù)很多,主要與其不重視此項(xiàng)調(diào)查有關(guān)(亦有可能電極位于兩乳房之間,影響電極貼付)。但女性研究生12例,12例均記滿了18.5～24 h,主要原因與其為心血管研究生,重視其程度好,深知其原理和調(diào)查的意義有關(guān)。提示,作動(dòng)態(tài)心電圖普查時(shí)一定要對(duì)受試者講清原理、注意事項(xiàng)以及意義,才能保證其高質(zhì)量的記錄。

3.2 異位節(jié)律和AVB的發(fā)生 96例中24 h全程均為竇性心律者只有18例,占18.8%,說明在這一正常群體中純竇性心率者較少,人或多或少都有異位節(jié)律的發(fā)生,只不過異位節(jié)律發(fā)生的數(shù)次很少,一般24 h在20次以內(nèi),本組發(fā)生在20次以內(nèi)房早者有69例、室早者32例。按異位節(jié)律＜0.1%、0.1%～1%,＞1%分別為罕發(fā)、偶發(fā)和頻發(fā)[6]。本組人群只有1例頻發(fā)室早(3688次,占總心搏的3.3%,為圖7中93號(hào)),1例偶發(fā)室早(601次,占總心搏數(shù)的0.5%),另1例為偶發(fā)房早(764次,占總心搏的0.8%),其余均為罕發(fā)異位節(jié)律。如果將罕發(fā)異位心律歸于正常者,則異常異位心律的發(fā)生率只有3.1%。

圖7-1 96例學(xué)生中的前48例的全程N(yùn)N間期Lorenz-RR散點(diǎn)圖

圖7-2 96例學(xué)生中的后48例的全程N(yùn)N間期Lorenz-RR散點(diǎn)圖

研究表明[10],二度Ⅰ型AVB可以由心肌炎和迷走神經(jīng)張力亢進(jìn)等引起,很少發(fā)展為完全性AVB,如發(fā)生也是暫時(shí)性的,預(yù)后較好;而二度Ⅱ型AVB常為原因不明的纖維性變引起,常發(fā)展為完全性AVB,預(yù)后較差。本研究雖只有10例二度AVB發(fā)生,但有9例為二度Ⅰ型AVB,只有1例Ⅰ型和Ⅱ型兼有,通過再查看AVB發(fā)生的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)均發(fā)生在夜間或睡覺時(shí)(通過看時(shí)間散點(diǎn)圖曲線時(shí)獲取的節(jié)律發(fā)生時(shí)間)。推測(cè)9例二度Ⅰ型AVB的發(fā)生與迷走神經(jīng)的張力亢進(jìn)有關(guān);而另1例是否房室結(jié)有問題,則持懷疑態(tài)度,如此例算異常,則AVB異常發(fā)生率為1%。可見在這一組正常人群中,Ⅱ度Ⅰ型AVB常見,發(fā)生率為10.4%。

3.3 竇性心率的變化范圍 人體是一個(gè)活動(dòng)的有機(jī)整體,心率的快慢取決于人的狀態(tài)。本組觀察表明男性最慢心率可達(dá)39次/分,而最快心率可達(dá)180次/分;女性則分別達(dá)41次/分和177次/分。平均心率在75次/分左右。平均最慢心率＜50次/分,而最快心率＞150次/分。因此,對(duì)于人體心率是否正常的判定應(yīng)參考動(dòng)態(tài)心率的變化范圍。

3.4 竇性心率譜的變化特征 竇性心率在大部分的時(shí)間,尤其是心率快的時(shí)候,呈平滑的心率加速或減速的狀態(tài);但在少部分的時(shí)間內(nèi)心率變異性較大,尤其表現(xiàn)在睡眠或休息時(shí)。Lorenz-RR散點(diǎn)圖中的散“點(diǎn)”,在坐標(biāo)系的位置能體現(xiàn)相鄰兩個(gè)RR間期的變化程度,即能反映心率的瞬時(shí)變化;而24 h的全程散點(diǎn)的分布圖則能反映24 h的整體變化。筆者對(duì)96例學(xué)生的Lorenz-RR散點(diǎn)圖進(jìn)行整體觀察發(fā)現(xiàn),96例沒有完全一樣的散點(diǎn)圖,但有相似形的圖形較多,此符合心臟節(jié)律跳動(dòng)的“混沌規(guī)律”的準(zhǔn)周期現(xiàn)象[10]。因此,筆者將所有Lorenz-RR散點(diǎn)圖都呈現(xiàn)出來了。但大體可分為二種狀態(tài),第一種為勻稱光滑形,體現(xiàn)了心率變異不大;第二種為頭大尾小形,體現(xiàn)了在休息或睡眠時(shí)瞬時(shí)心率變化大的特性。但其具體反映的生理病理特性有待進(jìn)一步研究。

研究發(fā)現(xiàn),在減速區(qū)點(diǎn)的偏移程度(點(diǎn)的縱坐標(biāo)尺度減去橫坐標(biāo)尺度)大于在加速區(qū)點(diǎn)的偏移程度,而且心率越慢,偏移點(diǎn)越多,且偏移的程度越大,說明在副交感相對(duì)處理活躍時(shí),或加強(qiáng)時(shí),心率減慢的幅度大;而心率加快的幅度小。因此,采用最大偏移點(diǎn)的變化值(變異性)能體現(xiàn)副交感神經(jīng)的相對(duì)活性。本研究還發(fā)現(xiàn)女性偏移程度(變異)明顯小于男性。

竇性心律的Lorenz-RR散點(diǎn)圖反映了前后兩節(jié)律的互相作用和互相聯(lián)系,反映了動(dòng)態(tài)變化的特征,研究其形態(tài)規(guī)律,可能會(huì)揭示自主神經(jīng)對(duì)竇性心率的調(diào)控機(jī)制,或者病理狀態(tài)下變化的特征,此將有助于臨床應(yīng)用。