心率变异分析.ppt

1、心率变动分析的基础知识、目录、心电信号的作用心电信号的产生心电信号的提取心电信号的波形心率变动提取心率变动分析阶段心率变动时域分析心率变动频域分析，2、心电信号作用、心电信号(Electrocardiogram，ECG )是人类首先研究， 作为应用于临床医学的生物电信号之一它反映了心脏兴奋的发生、传导和恢复过程中的电变化，是心脏电活动的客观表现，在不同水平上反映了心脏的工作状态。 因此，对心脏病的临床诊断和治疗有非常重要的参考价值。 近年来人们逐渐认识到自主神经系统(交感神经和迷走神经)在正常和异常心脏功能及电生理活动中发挥着重要作用。 大量研究充分肯定自主神经活动与多种疾病有关，特别是与部分

2、心血管疾病死亡率有关。 心电信号的产生、心跳及其节律性是人体生命和生理状态的重要标志之一。 心电生理学研究表明，心电信号来源于心肌细胞的生物电变化。 心肌细胞的电兴奋称为除极，心肌细胞恢复到安静状态称为复极，心电信号的产生与心肌细胞的除极和复极过程密切相关。 心电兴奋起源于窦房结，沿着特殊的心脏传导系统传递，其传播方向、途径、顺序及时间存在一定规律。 如果心脏不能马上发电兴奋，心脏就会陷入停博。 人体体液充满电解质，具有导电性，心脏电兴奋过程中产生的有序生物电变化通过体液传递到体表，在体各部位出现有序、各向异性的电位变化。 通过测量、放大、显示和记录电极采集群表特定点的电位变化，提取体表心电信

3、号，即常规ECG信号、4、心电信号，ECG的计算机辅助分析是计算机在生物医学工程领域最成功的例子之一。 从心电图资料采集、预处理、波形识别、特征提取到自动分析诊断，各项技术的发展和完善凝聚了生物医学工程领域研究者的智慧。 心电信号分析系统的任务是实现大量临床心电信号数据的准确、快速、全面自动分析，减轻人工分析工作量。 国外开发了对ECG分析技术研究水平高、性能可靠、功能完善的心电自动分析系统。 国内研究和国外先进水平还有一定差距。 研制高水平的ECG自动分析系统是生物医学工程师的重要使命，5、心电信号波形(1)、正常心电信号波形如图由特征波及其特征期组成，每个心周期包括p波、QRS波群和t波，

4、有时小的u波、6、心电信号出现的QRS波：左右心室除外典型的QRS波群包含三个连续的波，最初的向下的波是q波，其次是又高又尖的向上的r波，最后是向下的s波。 在体表的不同位置(使用不同的诱导记录)，不一定有3个波，大小方向也不同。 t波：表示心室复极时的电位变化，方向与r波方向相同，时宽为0.05s-0.25s，波宽为0.lmV-0.8mV。 u波： t波后可能出现的低而宽的波与t波的方向一致，其机理不够清楚，可能反映平时野纤维复极的电位变化。 7、心电信号的波形(3)、QRS间期：从q波开始到s波结束的时间反映了心室除极时间。 正常QRS间期为0.04s-0.1s，如果QRS间期为0.12s

5、，则反映室内传导块。PR间期：从p波开始到QRS波开始之间的时间反映由于窦房结引起的兴奋经由结间束、房室边界和左右束支到达心室，引起心室兴奋所需的时间，也称为房室传导时间。 正常为0.12s-0.2s。 房室传导阻滞发生后，PR期间延长。 例如，PR间期0.21s。 度房室传导阻滞。 QT间期：从QRS波开始到t波终点的时间反映了心室除极和复极时间的总和。 很多因素可以延长心肌缺血、低血钾、低血钙等QT期，QT期延长会使心室肌复极不均匀，容易引起折返兴奋，引起重症心室心率异常。 QT间期受心率变化的影响，心率越慢QT间期越长心率越快QT期间越短。 通常在QTc间期修正心率对QT间期的影响，正常

6、QTc间期小于0.430.44s。 ST段：指从QRS波群终止点到t波起点之间的波形线段，反映心室部分完全进入去极化状态，正常时与基线齐平。 PP间期：相邻p波之间的间隔称为PP间期，反映心房率。 在正常情况下，PP周期与RR周期匹配。 严重以上房室传导阻滞和某些心率异常，两者可不一致。 RR间期：相邻的QRS波群之间的间隔称为RR间期，反映心室率。 在正常情况下，RR周期与PP周期匹配。 心率变异性、心率变异性(Heart rate variability，HRV )是心脏搏动周期存在的微小变异现象，HRV作为反映心脏交感神经和迷走神经活动紧张性和均衡性的非侵袭性指标，也是心电自动分析系统的

7、重要组成部分。 HRV分析是心脏自主神经功能的定量分析方法，在非侵袭性和敏感性高、应用价值大的当前，HRV的时域和频域特征指标在临床上普遍使用，9、心率变化提取、10、心率变化分析阶段、心率变化时域分析、 HRV时域分析包括用于校正相关rr的统一校正分析指标和几何分析指标，其中常用的统一校正残奥仪表指标由12、心率波动时域分析、13、心率波动频域分析、HRV频域指标或基于HRV的功率谱分析给出，所述功率谱由其能量近似等于所述能量。 大致集中在超过0.04Hz、0.1Hz和0.15Hz的带宽中，可以将各带宽中的面积作为功率谱能量的测量值，即HRV的频域指标。 频域指标由于自主神经在各个频段反映心率的变化，且适当分离各种生理因素，因此能准确反映HRV的实际情况，临床应用价值很大。 常用的短时(5min)HRV频域指示符、长时(24h) HRV频域指示符只能反映整个HRV的粗略情况，因为各种因素不能很好地控制。 14、心率变异性频域分析，15、LF(0.040.15Hz )反映交感神经和副交感神经的双重活性。 HF(0.150.4HZ )反映迷