1、關(guān)于心率變異分析課件第一張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2目錄心電信號(hào)的作用心電信號(hào)的產(chǎn)生心電信號(hào)的提取心電信號(hào)的波形心率變異心率變異提取 心率變異分析階段心率變異時(shí)域分析心率變異頻域分析第二張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月心電信號(hào)作用心電信號(hào)（Electrocardiogram，ECG）是人類最早研究并應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的生物電信號(hào)之一，它反映了心臟在興奮產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的電變化，是心臟電活動(dòng)的一種客觀表示，在不同層面上反映了心臟的工作狀態(tài)。因此，對(duì)于心臟疾病的臨床診斷和治療具有非常重要的參考價(jià)值。近年來，人們逐漸認(rèn)識(shí)到自主神經(jīng)系統(tǒng)（交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)）對(duì)正常及異常心臟的功

2、能及電生理活動(dòng)起著重要的作用。大量研究，已充分肯定了自主神經(jīng)活動(dòng)與多種疾病相關(guān)，特別是與某些心血管疾病的死亡率有關(guān)。第三張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4心電信號(hào)的產(chǎn)生心臟搏動(dòng)及其節(jié)律性是人體生命和生理狀態(tài)的重要標(biāo)志之一。心電生理學(xué)的研究表明，心電信號(hào)來源于心肌細(xì)胞的生物電變化。心肌細(xì)胞的電激動(dòng)稱為除極，心肌細(xì)胞恢復(fù)為靜息狀態(tài)稱為復(fù)極，心電信號(hào)的產(chǎn)生與心肌細(xì)胞的除極和復(fù)極過程密切相關(guān)。心臟電激動(dòng)起源于竇房結(jié)，沿特化的心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)下傳，其傳播方向、途徑、次序及時(shí)間存在一定的規(guī)律。若心臟不能及時(shí)發(fā)出電激動(dòng)，則心臟陷于停博。人體體液中充滿電解質(zhì)，具有導(dǎo)電性能，心臟電激動(dòng)過程產(chǎn)生的有序生物電變

3、化通過體液傳至身體表面，使身體各部位出現(xiàn)有規(guī)律而各向異性的電位變化。通過測量電極采集體表特定點(diǎn)電位變化，并放大、顯示及記錄，即為體表心電信號(hào)，也即是通常的 ECG 信號(hào)第四張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5心電信號(hào)的提取ECG 的計(jì)算機(jī)輔助分析是計(jì)算機(jī)在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用最成功的范例之一。從心電數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、波形識(shí)別、特征提取到自動(dòng)分析診斷等的每項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和完善都凝聚了生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究者的智慧。心電信號(hào)分析系統(tǒng)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)大量臨床心電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、快速、全面的自動(dòng)分析，減輕人工分析的工作量。國外對(duì)于ECG 分析技術(shù)的研究水平較高，已開發(fā)出性能可靠、功能齊全的心電自動(dòng)分析系統(tǒng)。

4、國內(nèi)的研究與國外先進(jìn)水平還有一定的差距。研制高水平的 ECG 自動(dòng)分析系統(tǒng)是生物醫(yī)學(xué)工程人員一項(xiàng)重要的使命第五張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月6心電信號(hào)的波形（一）正常心電信號(hào)波形如圖，它是由特征波及其特征間期組成，每個(gè)心動(dòng)周期包含一個(gè) P波，一個(gè)QRS波群和一個(gè)T波，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小的U波第六張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月7心電信號(hào)的波形（二）P 波：由左右心房的除極過程引起，其波形小而圓鈍，時(shí)寬為 0.08s-0.11s，波幅不超過 0.25mV。QRS 波：反映左右心室除極產(chǎn)生的電位變化，在 P 波之后出現(xiàn)，為心電信號(hào)中最高大和最快速的波形。典型的 QRS 波群包括三

5、個(gè)相連的波，第一個(gè)向下的波為Q波，緊接著為高而尖峭的向上的 R 波，最后是一個(gè)向下的 S 波。在體表不同位置（使用不同導(dǎo)聯(lián)記錄）時(shí)，三個(gè)波不一定都有，大小方向也會(huì)不同。 T 波：代表心室復(fù)極時(shí)的電位變化，方向與 R 波方向相同，時(shí)寬為 0.05s-0.25s，波幅一般為 0.lmV-0.8mV。 U 波：T 波之后可能出現(xiàn)的一個(gè)低而寬的波，與 T 波方向一致，其機(jī)理不十分清楚，可能反映普頃野纖維復(fù)極的電位變化。第七張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月8心電信號(hào)的波形（三）QRS 間期：從 Q 波開始至 S 波結(jié)束之間的時(shí)程，反映心室除極時(shí)間。正常 QRS 間期為 0.04s-0.1s，若

6、QRS 間期0.12s，反映室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯。 PR 間期：從 P 波開始到 QRS 波開始之間的時(shí)程，反映激動(dòng)由竇房結(jié)產(chǎn)生經(jīng)由結(jié)間束、房室交界和左右束支抵達(dá)心室，并引起心室興奮所需要的時(shí)間，又稱為房室傳導(dǎo)時(shí)間。正常為 0.12s-0.2s。當(dāng)發(fā)生房室傳導(dǎo)阻滯時(shí)，PR 間期增長。如當(dāng) PR 間期0.21s。則為度房室傳導(dǎo)阻滯。 QT 間期：從 QRS 波開始到 T 波終點(diǎn)的時(shí)程，反映心室除極和復(fù)極時(shí)間的總和。許多因素可影響 QT 間期，如心肌缺血、低血鉀、低血鈣等可使 QT 間期延長，QT 間期延長使心室肌復(fù)極不均一，易誘發(fā)折返激動(dòng)，導(dǎo)致嚴(yán)重室性心率失常。QT 間期隨受心率變化的影響，心率越慢，Q

7、T 間期越長；心率越快，QT 間期越短。通常用 QTc間期修正心率對(duì) QT 間期影響，正常 QTc間期小于 0.430.44s。 ST 段：指從 QRS 波群終止點(diǎn)到 T 波起點(diǎn)之間的波形線段，反映心室部分己完全進(jìn)入去極化狀態(tài)，正常時(shí)與基線平齊。 PP 間期：相鄰 P 波之間的間距稱為 PP 間期，反映心房率。正常情況下，PP 間期與 RR 間期一致。在度或度以上房室傳導(dǎo)阻滯和某些心率失常，兩者可不一致。 RR 間期：相鄰 QRS 波群之間的間距稱為 RR 間期，反映心室率。正常情況下，RR間期與 PP 間期一致。 第八張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月9心率變異性心率變異性（Heart

8、 rate variability，HRV）是指心臟搏動(dòng)周期存在的微小變異現(xiàn)象，HRV可作為反映心臟交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)活動(dòng)緊張性和均衡性的一種非侵入性指標(biāo)，也是心電自動(dòng)分析系統(tǒng)重要的組成部分。 HRV分析是心臟自主神經(jīng)功能的定量分析方法，具有無創(chuàng)性和較高的敏感性，應(yīng)用價(jià)值巨大目前，HRV的時(shí)域和頻域特征指標(biāo)在臨床上使用普遍第九張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月10心率變異提取第十張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月心率變異分析階段第十一張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月12心率變異-時(shí)域分析HRV時(shí)域分析是通過計(jì)算一系列有關(guān)的R-R間期的數(shù)理統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來評(píng)價(jià)心率異的臨床價(jià)值。包括

9、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析指標(biāo)和幾何學(xué)分析指標(biāo)，常用的統(tǒng)計(jì)參數(shù)指標(biāo)有第十二張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月13心率變異-時(shí)域分析第十三張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月14心率變異-頻域分析HRV頻域指標(biāo)是基于HRV的功率譜分析給出的，功率譜提供了其能量隨頻率變化分布的基本信息，正常人的心率頻譜在00.4Hz之間，典型的HRV功率譜上有三個(gè)分離的譜峰,大致集中于0.04Hz、0.1Hz 和大于0.15Hz頻段，將各頻段下的面積可作為功率譜能量的測定值，即為HRV的頻域指標(biāo)。頻域指標(biāo)反映了自主神經(jīng)在各頻率段對(duì)心率的調(diào)制，而且是將各種生理因素作適當(dāng)?shù)姆蛛x，因而能準(zhǔn)確反映HRV的真實(shí)情況，臨床應(yīng)用價(jià)值較大。常用的短時(shí)程（5min）HRV的頻域指標(biāo)，長時(shí)程(24h) HRV的頻域指標(biāo)，由于不能很好地控制各種因素，指標(biāo)只能反映HRV總體的大致情況。第十四張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月15心率變異-頻域分析LF（0.040.15Hz）反映交感和副交感（迷走）神經(jīng)的雙重活性；HF（0.150.4HZ）反映迷走神經(jīng)活性；LF/HF反映交感和副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)的平衡性；HRV指標(biāo)降低，反映交感和副交感神