基于心电图间期时间序列分析的心肌缺血中自主神经行为研究

本研究拟利用多源数据，主要采用短时非线性分析，同时整合信息分析和统计分析方法，探讨心肌缺血的发生和发展过程中交感神经和迷走神经的相互作用及其动态变化。 通过对RR间期和QT时间间期序列的联合分析，探讨通过表征心率变异性和QT变异性的一致性，进行自主神经健康状态的评估；探讨自主神经健康状态和缺血持续时间对心肌缺血过程中自主神经响应模式的影响。更有效地提取蕴藏在动态心电图信号中的信息，为在心肌缺血的预防和临床干预方面有可能发展的定制疗法提供依据。

心脏自主神经失衡与心血管疾病的病死率密切相关。心率变异性（HRV）评价虽有公认价值，但易受年龄和性别等个体差异影响，尚未得到临床应用。如何更有效利用心电图这一唯一的无创检测数据，分析心脏自主神经行为，对于心脏安全和药效检验，具有迫切的需求。. 提出对RR间期（RRI）和QT间期（QTI）序列进行联合分析。利用动态心电图（Holter）数据，以时域的短时变异性（STV）和非线性方法，分析RRI对QTI支配作用的变化，以及HRV对QT变异性（QTV）驱动作用的变化，探讨心脏自主神经行为的评价方法。以交叉递归定量分析量化急性心肌缺血时QTI与RRI的耦合作用，以及此时自主神经和心室复极化各自的动态变化。利用互信息（MI）表征配对HRV与QTV指标的一致性，并在正常人（Normal组）和具有心律失常和心源性猝死高发风险者（ESRD组）之间进行对比，探讨心脏自主神经状态的评测方法。. 研究结果表明，心肌缺血过程中，QTI和RRI序列各自的复杂度均减小，且QTI序列更为敏感。特别是QTI和RRI交叉递归定量分析递归图中表示平行或垂直结构的指标 均增大，说明QTI和RRI的耦合关系减弱，意味着此时窦房结对于QTI的调制作用减少。. 对于配对的HRV与QTV短时递归定量分析指标，就MI所表征的一致性，较之Normal组，ESRD组的MI-DET 和MI-LAM显著下降，相应的判别分析中，敏感度、特异度和准确度分别达88.37%、95.76%和93.79%。而且，所提出的判别指标不受性别和年龄等个体差异的影响，有效地突出了病理状态。此外，STV分析表明，ESRD组的HRV与QTV显著降低，但夜间MSTVQT/RR（STVRR与STVQT两者之比的均值)显著升高，反映其交感神经与迷走神经交互作用的缺失，易成为心律失常的诱因。. 本课题为深入挖掘Holter数据信息进行了思路独到的研究。采用短时序列分析，同时研究短时指标在长时序列中的分布，即遵从了心电图间期序列非平稳本质，又可充分利用Holter的长时数据。进一步，提出利用Holter中安静态正常心拍间期序列评估心脏自主神经状态，而以往对于Holter的利用，只局限于分析捕捉到的病理性数据。本研究为心脏自主神经无创且具监测意义的评价，提供了具有临床应用前景的依据。