心率变异和RT变异频域分析的方法学研究

心率变异作为检测自主神经系统功能平衡状态的无创性指标，日益受到重视，已成为心电信号处理中的研究热点之一。ＱＴ是心室肌复极化时间，从另一方面来反映自主神经系统的平衡状态。ＱＴ变异分析在临床应用上与心率变异分析是否有互补作用，目前这方面研究工作开展得不多。由于ＱＴ间期检测困难，一般以ＲＴ间期代替ＱＴ间期。建立了心率变异和ＱＴ变异测定方法。在采集２４ｈ心电信号后，首先要完成标志点的检测。较好地实现了心电Ｒ波标志点的检测和异位心跳的剔除，并采用以相关系数为条件的模板匹配方法检测出Ｔ波标志点。频域分析方法分别通过快速傅里叶变换法（ＦＦＴ）和自回归谱估计法（ＡＲ）实现了２４ｈ三维频谱显示图以及２４ｈＨＦ／ＬＦ和高频能量变化趋势图。以不同的频率控制受试者的呼吸，采集其心电数据，从ＲＲ间期和ＲＴ间期谱分析的结果可以看到，高频峰受到呼吸频率的调制，高频峰可能与迷走神经活动有关。这一过程也检验了心电信号采集、检测和谱分析方法的可靠性。建立的方法为今后进一步深入研究打下了基础。随着心率变异和ＱＴ变异的检测和分析技术的日趋成熟，一定会在一些疾病的早期诊断、监护及预后评估等方面发挥更大的作用     

血管紧张素Ⅱ对大鼠心率和心率变异的影响

目的研究血管紧张Ⅱ(AngⅡ)对大鼠心率以及变异(HRV)的影响及其机制。方法大鼠股静脉注射5%葡萄糖然后输注AngⅡ作为实验组,股静脉注射AT1受体(Angiotensin Ⅱ receptorⅠ)阻断剂氯沙坦(Losartan,LOS)然后输注AngⅡ作为对照组。对各组大鼠进行心电图(ECG)和BP(血压)数据的采集,对各组大鼠HRV的频域指标进行分析。结果与实验组相比,对照组频域指标低频(LF)和LF/HF明显降低而高频(HF)明显升高(P<0.05),而心率(HR)没有显著变化(P>0.05)。结论 AngⅡ对大鼠的HRV作用是通过AT1受体实现的。     

急性饮酒对青年心率变异的影响及性别差异研究

目的通过检测轻度急性饮酒前后心率变异性指标,评价酒精对于自主神经活动影响的性别差异。方法20例健康志愿者．其中男性10例．年龄（20．1±0．6）岁：女性10例．年龄（19．6±0．8）岁。根据受试者体质量计算乙醇溶液饮用量（0．27g／kg）。分别在饮酒前和饮酒后15min、45min共3次记录心电信号．提取RR间期时间序列,计算心率变异性（HRV）评价指标,包括时域参数RR间期的平均值（RRI）、全部RR间期标准差（SDRR）、全程相邻RR间期之差的均方根（RMSSD）、相邻RR间期之差大于50ms的心搏动数占总心搏动数的比例（pNN50）,频域参数低频频段（LF）、高频频段（HF）和LF／HF,Poincar6图参数宽度（短轴,SDl）、长度（长轴,SD2）和SDl／SD2。结果时域参数、频域参数和P0inca诺参数存急性饮酒后降低。对于RMSSD和SDRR参数．仅在女性受试者中观测到饮酒45min后降低．差异均具有统计学意义（P〈0．05）。对于LF和SDl参数在饮酒后15min即观测到在男性受试者中降低,差异均具有统计学意义（P〈0．05）。结论少量的急性饮酒降低了心率变异程度．酒精抑制了副交感神经的活动度．女性比男性对酒精的敏感程度更高．男性自主种经活动对酒精影响的响应时间更短。     

不同气功意念活动对心率及脉速变异的影响

对２５名受试者进行了不同意念活动对心率及脉速变异影响的实验，结果表明，意念活动由所设定的被动形式转为主动，能使脉搏波传导速度明显变慢，并使心率及脉速信号功率谱的高频段能量显著增大，意味着这种意念方式的变动，能够通过增强迷走神经的活动直接影响心血管的功能。     

放松训练对脑电、心率变异及情绪的影响

目的：观察放松训练对受试者脑电、心率变异、情绪、肌电和皮肤末梢循环的影响，以及以上各因素之间的关系，探讨放松训练对抗精神紧张、改善心身健康的心理生理机制。方法：将60名大学生分为实验组和对照组；实验组集体接受放松训练2个月，对照组不接受任何放松训练；两组实验期间同时经历考试应激过程。比较实验前后两组的心率变异，并用心理测验量表（SCL－90、SRHMS和PSQI）对其情绪进行评估，同时测定2个月后两组的脑电变化。最后，以脑电指标中的额α指数为因变量，进行回归分析。结果：2个月后，与对照组比较，实验组的脑电α指数及脑电相干函数增高、心率变异中低频／高频比值降低（P＜0．05）、RR间期散点图形状得分升高（P＜0．01），SCL－90总分降低（P＜0．01）。结论：放松训练对大学生精神紧张有一定缓解作用。     

病毒性心肌炎患儿心率变异指标变化的临床研究

目的研究病毒性心肌炎患儿心率变异(HRV)的变化特点。方法:选用74例儿童为研究对象,分为正常对照组和心肌炎组,进行心率变异检测分析。结果:与正常儿童比较,心肌炎患儿心率增快,心率变异指标降低。结论:心肌炎患儿HRV降低源于心肌缺血及相关炎性因子作用导致心脏自主神经系统总体功能受损,其病变对副交感神经系统的影响比交感神经系统更明显。     

基于遥测技术的大鼠24小时心率变异性分析

本研究应用遥测技术连续记录大鼠在无束缚条件下24h心电信号，并通过心率变异性（Heart rate variability，HRV）频谱分析的方法研究大鼠24h自主神经活动。大鼠24hHRV分析结果表明：自主神经活动具有明显昼夜节律，在睡眠期迷走神经活动较活跃，而在清醒期以交感神经活动为主；HRV频谱中低频和高频成分的比值（LF／HF）随着睡眠深度的变化而波动。24hHRV分析可以获得自主神经系统活动的丰富信息，并有助于研究自主神经系统在生理和病理过程中的调控作用。     

冠脉病变程度和心率变异相关性研究

本文采用２４小时动态心电图方法对冠心病患者和正常对照组进行心率变异时域和频域分析。结果发现单支冠脉病变组ＳＤＮＮ（Ｐ＜０．０５）、ＴＰ（Ｐ＜０．０５）和ＬＦ（Ｐ＜０．０１）低于对照组，多支冠脉病变组ＳＤＮＮｉｎｄｅｘ、ＴＰ和ＬＦ（均Ｐ＜０．０５）低于单支冠脉病变组．提示迷走神经和交感神经波动幅度下降与冠脉病变程度有关，后者是猝死的原因。     

抑郁对急性心肌梗死患者心率变异及预后的影响

研究发现 ,冠心病患者常合并焦虑、抑郁情绪障碍 ,抑郁被认为是冠心病的独立危险因素[1,2 ] 。心率变异性 (ｈｅａｒｔｒａｔｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ,ＨＲＶ)是指窦性心率在一定时间内周期性改变的现象 ,是反映交感与副交感神经张力及其平衡的重要指标。ＨＲＶ减低是确定急性心肌梗死 (ａｃｕｔｅｍｙｏｃａｒｄｉａｌｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ ,ＡＭＩ)患者危险分层 ,预测其预后的一个独立的敏感指标[3] 。因此 ,本研究旨在观察抑郁对ＡＭＩ患者ＨＲＶ及近期预后的影响。1　对象与方法1.1　对象选择 1999年 5月～ 2 0 0 1年 12月住院、未行…     

自控强肾气功对心率变异的影响

应用遥测心电图和频谱分析方法研究自控强肾气功对心率变异的影响。23名受试者的实验结果表明,练气功30分钟后可使R间期频谱图的低频Ⅱ(0.05～0.55Hz)和高频(0.15～0.55Hz)两频段的能量明显增加。在练功过程中,R间期及R间期方差呈逐渐下降趋势;而低频Ⅱ和高频段的能量则呈上升的变化。根据低频Ⅱ/高频比值的测定,可将练功过程分为运动态和气功态两个阶段。在练功开始的最初5分钟为运动态阶段,表现为低频/高频比值增高,交感活动加强。在练功过程后期进入气功态阶段,其标志是低频Ⅱ/高频比值明显下降,副交感活动增强。     

卡维地洛对心绞痛患者心率变异性的影响

目的评价卡维地洛对冠心病心绞痛型患者心率变异性（HRV）的影响。方法冠心病心绞痛型患者120例随机分为卡维地洛组（62例）和对照组（58例）,用药前后2周分别记录24h动态心电图,评价患者心率变异性指标的变化。结果两组治疗后心率变异性各参数较治疗前均显著改善（P〈0．01）,治疗后卡维地洛组较对照组改善更为显著（P〈0．01）。结论卡维地洛可以显著提高冠心病心绞痛型患者的心率变异性。     

阿托品对心率及心率变异性复杂度的影响

阿托品对人体中枢神经系统的影响可反映在心率和心率变异性的变化上,因此心率和心率变异性的特征参数变化与阿托品的作用过程之间存在必然的联系.实验采集了10个健康的志愿者在阿托品药物注射前后的心电信号,并有效地从心电信号中提取出了可供实验的心率变异信号,以心率和三阶复杂性测度为指标,对比药物注射前后指标的变化规律.结果表明,在阿托品药物注射后,样本的心率会上升到一个较高的水平,而心率变异信号的复杂度则会下降到一个很低的水平,然后缓慢恢复,大约在药物注射150 min后,指标恢复到药物注射前的水平,其变化规律在临床上可以用于对阿托品药物作用过程的监测.     

心率变异性的检测与分析

心率变异性(HRV)是逐次心跳R-R间期之间存在的微小差异,其蕴涵着心血管神经及体液调节的大量信息,心率变异性的检测与分析是近年来心电信号处理领域的研究热点,其对于心血管系统疾病的无创检测具有重要的临床意义。本文介绍了心率变异性的原理、研究现状与临床意义,描述了用于计算心率变异性的各种QRS复合波检测方法,综述了心率变异性的时域分析、频域分析、时频分析和非线性动力学分析方法,并总结展望了今后的研究方向。     

基于多分辨率分析的心率变异性分析

目的：心率变异性蕴藏了大量有关心血管调节的信息,可作为定量反映自主神经功能及其对心血管的调控作用和反映心脏活动正常与否的重要指标之一。因此,主要研究了几种常用的心率变异性分析方法。方法：本论文应用多分辨率分析方法对HRV信号进行6尺度分解,计算小波系数的能量及其在各频段的分布,对cd3-cd6频段的能量进行分析比较。结果：充血性心衰患者各频段能量均值比正常人都要低,能量分别主要集中在高频段和低频段的偏低频部分,且两组的能量差异更为明显,与频域分析结果相比更为精确。结论：要得到带有普遍规律的实验结果,需要对不同的分析方法进行不断地改进和优化,并进行大量的研究工作。     

The Role of Feedback in Control of Heart Rate Variability

The effects of contingent feedback (CF), non-contingent feedback (NCF). and no feedback (NF) on heart rate (HR) variability control were studied. Nine matched trios of subjects were given (ruining in HR variability control on 3 consecutive days. CF and NCF subjects attempted HR, variability control while HR feedback was continuously presented, and NF subjects attempted HR variability control without feedback. During the training periods the CF group produced reliably-lower mean HR variance than the NF group, but the NCF group was not reliably different from either of those groups. There was no significant difference among groups in negative linear trend across training periods, and the CF group did not continue to produce decreasing HR variances over sessions. However, the CF and NCF groups showed reliable quadratic trends, indicating an initial drop in HR variance followed by a return to pretraining levels. Both CF and NCF groups showed rapid, reliable increases in respiration rate during training periods. The results pose serious problems for studies which have reported feedback-related control of HR variability.     

心率变异性短时分析的非平稳性影响研究

针对短时心率变异性(heart ratev ariability,HRV)分析在临床中常常不能得到一致性结果的情况,研究几种常用HRV短时分析参数受非平稳性的影响。通过几种参数与平稳性衡量参数(均值、标准差)的相关性分析,结果表明,各短时参数在长时数据中呈现出随时间变化的波动,其中HFnorm和SE受非平稳干扰影响大,LFnorm和BE受非平稳干扰影响小。从而推论,非平稳干扰是影响短时HRV分析结果一致性的一个原因,尽量排除非平稳干扰,严格保证数据的可比性前提,可提高其分析结果的可靠性和一致性;同时,HRV中的低频波动不只包含了非平稳干扰的影响,还蕴含了心脏动力系统的固有特性,短时分析参数由于未能包含这部分低频信息,所以不能对心脏动力系统提供全面描述,这是导致短时HRV分析结果一致性差的另一个重要原因。     

基于心率变异性的精神疲劳的研究

以心率变异性指标对精神疲劳程度进行客观评估。对主动疲劳与被动疲劳进行区分,指出负荷、应激与疲劳之间的联系。在此基础上,设计读书和笔算两种精神疲劳实验。比较读书阶段和音乐放松阶段的心率变异性(HRV)指标,将笔算过程的HRV指标和工效指标结合起来进行分析。结果表明:以工作绩效检测精神疲劳有局限性;读书阶段的疲劳累积效应强于笔算过程引发的疲劳;随着读书或笔算过程中疲劳程度的增加,HRV增加而HR降低,说明精神疲劳促使应激能力降低。HRV直接反映的是应激水平,在严格的约束条件下,HRV可以反映被动疲劳程度;随着被动疲劳程度的增加,通常HRV升高,HR降低,这可能是生理抑制性保护作用。     

时频分析在心率变异性研究中的应用

心率变异(HRV)包含着心血管神经体液调节的大量信息,由于信号提取的无创性,心率变异性分析是近年生理信号分析研究的热点。鉴于动态变化或病理状态下心电信号的非平稳特性,传统的时域和频域HRV分析有一定的局限性,而时频分析法在这方面显示出其明显的优越性。目前较常用的时频分析法有短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布(WVD)、小波变换等。本研究系统阐述了这3种时频分析方法在HRV分析中的应用,并提出了今后的研究方向和发展前景。     

慢性肾衰患者心率变异性改变

目的　通过心率变异性 (HRV)变化测定 ,探讨慢性肾功能衰竭 (CRF)患者的自主神经活动状况。方法　用2 4小时动态心电图分析系统 ,对 2 0例健康者 ,77例CRF患者 (其中 30例氮质血症 ,4 7例尿毒症 )心率变异性的时域指标进行对比研究。结果　CRF患者心率变异性的测定结果为 :SDNN 85 .2 8± 19.96 ,SDANN 75 .5 5± 2 2 .4 7,r-MSSD19.2 2± 11.82 ,PNN50 6 .7± 14 .79,各项指标均明显低于健康者 (P <0 .0 1)。氮质血症期与尿毒症期心率变异性无明显差别。结论　通过HRV时域分析发现 ,CRF患者有自主神经调节功能紊乱。CRF氮质血症期患者已出现HRV下降 ,提示CRF患者早期就存在自主神经功能损害。