心电RR间期序列的近似熵与Lempel-Ziv复杂度分析

目的：探究度量心率变异性（HRV）指标的稳定性和有效性。方法：以207名心律失常患者在服用氟卡尼前后所得到的心电RR间期序列为实验数据，将长RR序列分割成多个短序列，计算出短序列的Lempel-ziv复杂度（LZC）和近似熵（ApEn），还计算了长RR序列相邻两个正常间期的差值均方根（RMSSD）、平均值、标准差以及心率变异系数等指标。结果：经比较发现LZC能明显地反映出氟卡尼对抑制患者HRV的效果，服药后的RMSSD降低（P〈0．0001），每段LZC也减少（P〈0．05）。结论：结果表明，用LZC和RMSSD等指标分析药物对HRV的作用是可行的。     

QT 间期对RR 间期变化的响应及HRV 与QTV 的关联性分析

体表心电图作为无创和连续的监测手段,在心脏安全评测方面具有重要而不可替代的位置。心电图中的间期时间序列包含着重要信息,其中以反映心动周期的RR间期序列,以及以QT间期为代表的反映心室复极化时程的间期序列,在临床上最为基础,相关的研究具有更为重要的意义。文中从应用基础研究的角度,就QT间期对于RR间期变化的响应,以及心率变异性（HRV）和QT间期变异性（QTV）关联性分析,分别介绍了其分析方法和研究进展,并且展望了可能的应用前景。     

交互信息在心脏状态和心率研究中的应用

交互信息是一种检测系统之间相依性的方法 ,它可以同时检测线性和非线性相关。本文介绍了交互信息的计算方法和性质 ,讨论了它在单个时间序列上的应用 ,并将它应用于心脏状态研究上。利用实验动物的数据 ,我们发现了心搏的运动既不是随机的也不是周期的 ;并且 ,不同心脏状态下的交互信息有很大的差别 ,浅麻 ,机控呼吸和开胸状态下交互信息都相对较小 ,心肌损伤后有明显增大 ,提示心搏的交互信息与心脏健康程度有很大关系     

正常人QT间期变异与RR间期变异的相关性及其动力学模型

QT间期变异和RR间期变异已被用于预测心脏性猝死的发生,然而关于QT间期变异和RR间期变异的动力学关系仍然不清楚。通过QT间期变异和RR间期变异的相关性分析,建立数学动力学模型,以探讨QT间期变异和RR间期变异之间的内在联系。将实时检测到的心率变异信号反馈给受检者,用于控制呼吸节律,使呼吸节律与心率变异的低频成分(0.1 Hz)产生共振,以获得大振幅的RR间期变异信号。计算机程序自动检测出Q、R、T波,获得相应的QT间期变异和RR间期变异信号、若把RR间期变异作为输入信号,QT间期变异用作输出信号,即可在两者之间建立一个线性的动力学模型。结果显示,此线性动力学模型可以较好地表征RR间期变异和QT间期变异之间的关系,为进一步研究QT间期变异及心脏疾病的诊疗提供一个可能的新方法。     

小波互信息及其在RR序列分析中的应用

目的:探究信号小波成分中的有用信息,并分析心率随年龄的变化。方法:提出了从小波变换(WT)系数的延时互信息MI得出信号分析指标。以年轻(21~34岁)与年老(68~81岁)二组健康人的心电RR间期时间序列为实验数据,用db4为母小波对RR间隔进行WT,计算出MI的值,并取互信息最大值点与第一个极小值点的连线斜率的绝对值|k|为特征指标。结果:统计检验的结果显示:在不同尺度a=120,a=170,a=10时,小波变换系数的互信息的|k|都是年轻组明显大于年老组(P0.002)。结论:结果表明,RR间期时间序列的小波变换系数的延时互信息可反应心率变异性随年龄而减少。     

小儿左心辅助心电触发方式下辅助延迟时间的探讨

心电是触发左心辅助同步控制的一个重要的信号源 ,而辅助延迟时间是辅助循环中的一个重要环节。适当的延迟既可以使左心辅助装置 (L VAD)有充分的收缩时间 ,又可以避免 L VAD与心脏在收缩期的冲突 ;如果延迟时间不适当、尤其是在左心房引流不充分时 ,L VAD与心脏的冲突在短时间内就可造成急性左心衰、肺水肿。本文旨在寻找一个经验公式以有效地指导 L VAD延迟时间。目的 :以 R- Ao代表心电 QRS波峰点与主动脉瓣关闭结束的间隔时间 ,以 RR代表 RR间期 ,找出 RR与 R- Ao的相关方程 :R- Ao=A× (RR) n+B。通过加权平均法计算RR的平均值 ,再求出 R- Ao预期值 ,对 R- Ao做安全较正后 ,以此做为辅助的延迟时间。方法 :选择 5～ 14岁行升主动脉导管的小儿患者 ,经筛选 ,测量 45 7例心导管记录图中心电部分的 RR间期以及与此心电对应的主动脉压力波形 ,测量主动脉下降波切迹与 QRS波起始点间的间隔 ,以 R- Ao为因变量 ,以 (RR) n为自变量 ,绘散点图 ,找出相关模型 ,并求出相关方程。结论 :当心率小于 12 0次 / min时 ,相关系数为 0 .733,回归系数为 - 0 .182 ,P值为 2 .2 94E-78;截距为 1.0 70 ,P值为 4.83E- 10 9,相关方程为 :R- Ao=(- 0 .182 ) RR1 /3 +1.0 70。     

心室复极化时程的变异及心室复极化时程对RR间期依赖性 …

心室复极化时程作为反映心室除极和复极时间的重要的电生理参数，越来越受到关注。它受到许多生理和病理因素的影响，在许多心脏疾病中它表现出明显的特征。我们研究了正常人不同年龄组以及正常人和心脏病人心室复极化时程变异（ＲｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＤｕｒａｔｉｏｎ Ｖａｒｌａｂｉｌｉｔｙ，ＲＤＶ）和心室复极化时程对ＲＲ间期（ＲＴｍ对ＲＲ）依赖性的变化规律。从我们的实验结果看到ＲＤＶ和ＲＴｍ对ＲＲ依赖性指标     

基于Labview大鼠心电信号采集及实时RR间期检测

目的 大鼠心电信号采集目前依赖于生理信号采集系统,其采样频率低,且无法进行软件算法的内部改造,不利于实验使用.本文设计了高精度大鼠心电信号采集系统以实现RR间期实时检测.方法 采用AD620设计心电信号采集电路,信号经USB-6008进行A/D转换后送入PC机,通过Labview编程完成滤波、预处理及显示.然后,通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配方法实现RR间期实时检测.最后,随机选取10只大鼠心电数据进行离线分析,以阈值法作为对照检验RR间期实时检测的准确性.结果 阈值法检出率96.62%,模板匹配法检出率99.16%.结论 通过硬件与软件结合的方法能够获得高精度的大鼠心电信号.通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配法能够实现RR间期实时检测,且检测准确性较高,为进一步的实验研究提供了基础.     

心室复极化时程的变异及心室复极化时程对RR间期依赖性的研究

心室复极化时程作为反映心室除极和复极时间的重要的电生理参数,越来越受到关注。它受到许多生理和病理因素的影响,在许多心脏疾病中它表现出明显的特征。我们研究了正常人不同年龄组以及正常人和心脏病人心室复极化时程变异(Repolarization Duration Variability, RDV)和心室复极化时程对RR间期(RTm对RR)依赖性的变化规律。从我们的实验结果看到RDV和RTm对RR依赖性指标均与年龄有关,心脏病人RTm/RR斜率、频域相干性和CV比以及RDV与正常人比较均有非常显著的差异。RDV和RTm对RR依赖性指标将会在临床上评价心脏疾病和功能方面发挥更大的作用。     

基于RR间期的非线性特征预测房颤终止

识别和描述房颤有可能自发终止或持续，不仅可以更好地了解心律不齐终止的机制，还可以更有效地治疗持续房颤。本研究从两种非线性分析的角度提取房颤信号RR间期的特征，并预测房颤是否能自发终止。一是计算心电信号RR间期序列的Lempel-Ziv复杂度，二是基于符号动力学将RR间期序列转换成符号串，对符号串编码得到符号码，计算各符号码的发生概率，取符号码110的发生概率和符号码发生概率的香农熵作为RR间期序列的特征参数。基于从RR间期提取的上述三个非线性参数，建立模糊分类器来预测房颤是否能终止。实验研究了一个由Hoher心电信号组成的房颤数据库，它包括一个训练集和两个测试集（A和B）。结果表明：本方法可正确分类90％的测试集A和80％的测试集B，和以前方法相比，预测房颤终止的准确率提高了约10％。可见，本方法对Hoher心电信号预测房颤的自发终止是有效的。     

Nonlinear Analysis of Physiological Time Series

The heart rate variability could be explained by a low-dimensional governing mechanism. There has been increasing interest in verifying and understanding the coupling between the respiration and the heart rate. In this paper we use the nonlinear detection method to detect the nonlinear deterministic component in the physiological time series by a single variable series and two variables series respectively, and use the conditional information entropy to analyze the correlation between the heart rate, the respiration and the blood oxygen concentration. The conclusions are that there is the nonlinear deterministic component in the heart rate data and respiration data, and the heart rate and the respiration are two variables originating from the same underlying dynamics.     

The Cardiac and Vascular Components of Pulse Transmission Time: A Computer Analysis of Systolic Time Intervals

Systolic time interval methodology was used to explore the relative contributions of intracardiac and vascular delays to modifications in pulse transmission time elicited by a series of behavioural and physical challenges. The following variables were recorded on every cardiac cycle: interbeat interval (IBI), the interval between Q and R wave of the EKG, Q wave to pulse arrival (QPT) at the ear and wrist, left ventricular ejection time, and cardiac pre-ejection period (PEP). The true arterial pulse transit time (PTT), inversely related to pulse wave velocity, was calculated by subtracting PEP from QPT. Modifications of QPT were generally associated with PEP rather than PTT responses. But QPT to the ear and wrist were not equivalent; PEP showed closer correlations with QPT to the ear, while PTT was correlated more consistently with QPT to the wrist. Similar patterns were observed with monitoring from the Q and R waves of the EKG. Important differences also emerged between individuals in the degree to which QPT reactions were correlated with the cardiac or vascular components. A supplementary analysis of correlations between blood pressure and the components of QPT was carried out through hand-scoring of systolic time intervals. Both PEP and PTT contributed to the correlations of systolic pressure with QPT. The uses of pulse transmission times as indices of pulse wave velocity, or alternatively of PEP and ventricular contractility, are considered.     

基于相关分析的fMRI时间序列图像处理

脑与认知科学研究中,对功能磁共振图像的分析,不仅要求脑功能激活区的准确定位,而且要得到脑激活区的动态变化。提出了通过对激活区体元时间序列的分解,构造序列参考波形,用相关分析法检测识别每个时间周期的激活类型,得到脑功能激活区的动态变化图像、生理信号变化时间及信号强度曲线。经视觉试验实测数据建模并检验,该方法可有效检测fMRI数据中与试验密切相关的脑激活区及其周期性变化。     

基于非线性时间序列分析的胎儿心电信号提取

研究一种基于非线性时间序列分析的方法——非线性状态空间局部投影消噪算法来提取胎儿心电信号,在对胎儿心电信号进行分析的基础上提出胎儿心电提取的基本方案,采用改进的虚假邻点法及自相关函数法确定嵌入维数m及延迟时间τ,并对邻域半径r及局部嵌入流形维数Q的选取进行了说明。通过对实际母婴混合信号的仿真实验,验证了该方法的有效性。     

A Comparison of Fractal Dimensions of EEG Time Series of Partial EpiIepsy

IntroductionTheDiagnosisofepilepsymainlydependsonclinicalcasehistoryandEEGexamination.Butalmostallthepatientsshownosignofepilepticattackwhenhavingaclinicaltest,duringtheinterparoxysmalpause,about5o%ofpatients'EEGhasnoepilepticeIectricalactivities.Therefore,lackofobjectiveevidencemakesitdifficuIttoformacorrectdiagnosisonadisease.Inrecentyears,thetheoryofnonIineardynamicshasbroughthopetotheresearchofbrainwave.Somecurrentresearchshowsthatwhenbrainsuffersepilepticaffection,someneurons'repetit…     

局限性癫痫脑电时间序列的分形维数计算比较

为探索应用非线性动力学理论诊断癫痫病的新方法，对局限性癫痫病患者脑电时间序列进行了相关维数（Ｄｃ）和波形维数（Ｄｗ）的计算比较。观察到，痫性导联脑电的分形维数多低于对侧导联的值；相关维数Ｄｃ的相对变化量较波形维数Ｄｗ大；而波形维数Ｄｗ对痫性棘波敏感；结果提示，脑电时间序列的分形维数有可能成为诊断癫痫的特征参数，值得进一步深入研究。     

肿瘤免疫系统的延迟对稳定性的影响

目的 应用线性稳定性分析方法研究延迟确定性肿瘤免疫系统的稳定性。方法 在肿瘤免疫系统中,由于免疫细胞识别肿瘤细胞到做出合适反应需要一定的时间,在此过程中考虑时间延迟,采用小延迟泰勒展开对模型进行化简,求解出平衡点。利用线性稳定性分析方法,研究平衡点的稳定性。再利用数值计算方法模拟系统及平衡点附近的轨线图,用以验证理论分析的结果。结果 在小延迟条件下,系统共有4个有意义的平衡点,分别是1个稳定焦点、1个稳定结点和2个鞍点,并且这些平衡点的类型和稳定性都不受延迟影响,数值模拟验证了理论分析的结论。结论 在小延迟条件下,系统平衡点的类型和稳定性不受延迟影响。研究结果有助于深入理解肿瘤免疫反应的动力学机制,为肿瘤的生长及治疗提供参考。     

Sympathetic Neuronal Function and Left Ventricular Performance During Behavioral Stress in Humans: The Relationship between Plasma Catecholamines and Systolic Time Intervals

We studied the relationship between sympathetic neuronal function and left ventricular performance during stress in humans by analysis of endogenous catecholamine levels and systolic time intervals. The results showed that performance on a stressful cognitive task was accompanied by changes in plasma catecholamines, heart rate (HR), blood pressure (BP), and systolic time intervals. The cardiovascular responses were significantly correlated with plasma levels of epinephrine (E) and norepinephrine (NE). The relationship between plasma catecholamines and systolic time intervals is thought to reflect sympatho-adrenomedullary impact on left ventricular performance during stress.