认识心电散点图.pdf

认 识 心 电 散 点 图 中国中医科学院望京医院 李方洁 心电散点图（ Lorenz 散点图）是基于非线性理论和计算机技术 , 用于长程心电数据分析 的一种新方法， 是以数据高度集中的方式， 将长程心电数据制作成一枚具有全心搏 “可视性” 的图形。心率变异性（ HRV）的不同的变化模式和多数心律失常都有特异性图形，可在一枚 图上将 24 小时或更长的心电数据“尽收眼底” , 直观地判断 HRV与心律失常的类型 [1] 。 一 心电散点图的理论基础及其认识与发展 1. 名称的沿革 Lorenz 散点图的名称来源于英文 Lorenz plot ，或 Poincare plot ，分别以“混沌理论 之父”、美国麻省理工学院教授、动力气象学家，又称散点图（ Scatter plot 、Scatter map） [2] 。近年来将散点图方法用于连续心电信号的描记，先后称为 Lorenz 图、 RR-间期 Lorenz [3-20] 图、 Lorenz 散点图、 RR间期散点图（ RR-interval Plott ） 。2010 年国内郭继鸿教授建 议使用“心电散点图” 。 2．理论基础 非线性混沌理论是数学科学中一门年轻的分支， 自理论创立， 在科学界广泛被认同， 至 今只有几十年时间 , 其最重要贡献是发现并认识到自然界乃至人类社会中普遍存在的是非线 性系统， 而线性系统和随机只是隶属于非线性系统之中的一部分。 非线性系统的行为模式包 括“线性” （具有规律性，其变化模式可被预测）和“随机” （无规律性，其变化模式不能被 预测）以及介于线性与随机之间的行为模式——“混沌” 。在非线性系统中混沌是其主要行 为模式。 非线性混沌理论的另一个重要贡献是指出，过去一些被认为杂乱无章，完全无规 律的“随机”现象其实可能是混沌行为，通过对混沌的定性、定量研究，在某种程度上其规 律可以被掌握、其行为可以被预测 [21] 。 3．混沌理论及其方法学在心电学中的应用 近年来随着非线性科学的迅速发展， 已经证实， 人体属于非线性巨系统， 其心电信号具 有混沌特征， 与传统的线性方法相比， 采用非线性方法， 能捕捉到人体更多的生理与病理信 息[22] 。在国外， 二十世纪中期就有人开始了对心律失常的数学建模探索， 而 70年代开始加拿 大麦吉尔大学的物理、 生理学家 Leon Glass 等人对胚胎鸡心脏自律细胞进行周期性电刺激的 实验，则是真正意义上对心脏节律活动中混沌现象的研究， 曾经是混沌理论问世以来短短的 1 历史中最受注目的研究项目之一 [23] 。 [24] 80 年代，马场康维等绘制了一组临床资料的 Lorenz 图（图 1） 山崎秀树等编制的 Lorenz 图时间序列解析系统和 Lorenz 图心电节律解析系统被用于医学研究领域 [25] 。90 年 代， Anan 等学者发表了心房颤动伴预激传导及不同室性早搏的图形，对室性早搏图形的发 生进行了解析