《几何画板》复制Lorenz散点图研究

摘要

背景和目的
　　心电图（Electrocardiography，ECG）是应用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生的电活动变化图形的技术。可用于诊断房室肥大，心肌缺血、损伤、梗死，心律失常，药物电解质紊乱等[1]，尤其是对心律失常的诊断，在临床检查方面有着其它仪器不可替代的作用，因此，心电图是诊断心律失常的“金标准”。随着心电学技术的进展，50年代后期，HolterNJ发明了一种新的心电图记录方法，即动态心电图(ambulatoryelectrocardiogram，AECG)，它的应用，开创了新的检查领域，是心脏检查的又一新方法[2]，也是临床定性、定量分析心律失常的一项最主要检查手段[3]。由于AECG记录时间较长，心搏总数可达十几万甚至更多，而既往分析各类心律失常时，依据AECG心电波形进行诊断，过程费时费力且容易漏诊，而AECG中设置有心电散点图子分析软件，它根据心搏间RR间期动态变化规律，将长程RR间期用一幅图宏观表述，其对大样本数据的快速诊断功能优于传统的AECG分析技术[4]。
　　心电散点图是连续心电活动的空间轨迹截面图，因图形由散点组成，又叫散点图[5]。它系以整体观对长程心电图的RR间期序列进行解读，即将同类别心搏聚集在同一区域，形成不同的点集，供心电图医师分析诊断。目前散点图主要有RR-Lorenz散点图、时间散点图和差值散点图[6]。而我们的研究主要通过美国《几何画板》复制Lorenz散点图，并对散点图形成机制及图形特征重新进行新的表述、新的定义。Lorenz散点图中每一个散点表示相邻两次心脏搏动的周期长度，以每一次心搏的前一RR间期(RRn)为X值，后一RR间期(RRn+1)为Y值，连续追踪作图[7]。
　　《几何画板》(TheGeometer'sSketchpad)是美国优秀的教育画图软件[8]，能够动态地展现出几何图形的位置关系及运行变化规律，是复制和制作图形有价值、好的应用和实用工具。经检索国内外文献，鲜见对大样本Lorenz散点图成图机制及《几何画板》复制的报道，也未见较全面、大样本观察和深层次的阐述。而本研究借鉴《几何画板》模拟[9,10]，较全面的对大样本Lorenz散点图进行分析，寻找规律，复制Lorenz散点图图形特征，并对散点图的实际形态进行新的表述、新的定义。既往有学者有类似报道，但重点是从几何关系及函数对图形的影响进行介绍，偏重于数学方面的阐述。而我们通过观察大样本，剖析了各散点所代表的心搏类型及前后RR间期关系，充分研究其形成机制，分析层次更偏重临床方面应用及实际图例的分析，因此，有利于心电图医师理解和掌握图形特征，进而提高心电图医师快速分析AECG，为临床诊治提供服务。
　　资料和方法
　　1研究对象:从我院2004年6月-2012年6月10900例AECG中，选取正常窦性心律1532例;异位心律3256例:持续性心房颤动(Af)602例，阵发性心房颤动（PAF）80例，心房扑动(AF)209例，房性早搏1021例，室性早搏1344例;起搏器心律58例:单纯性心室起搏18例，Af伴心室起搏40例;年龄18-92（平均44.5±6.9）岁。入组标准:①记录时间大于22小时②早搏数＞500次（经观察，＞500次可形成特征性改变）③干扰伪差小（不影响图形整体效果）。
　　2仪器与方法:采用DMS软件（北京）有限公司ECGLABHOLTER12.TOP版动态心电分析仪，分别观察正常窦性心律，异位心律和起搏器心律Lorenz散点图形态特征，解读成图机制，分析各点集对应心搏，并应用最新美国5.06汉化版《几何画板》跟踪轨迹与函数功能，复制各类散点图形成过程。
　　结果
　　1通过1532例窦性心律AECG分析，窦性心律的散点图在二维坐标系中呈“棒球拍状”、“鱼雷状”、“梭状”、“短棒状”，其中“棒球拍状”居多，故采用《几何画板》复制“棒球拍状”Lorenz散点图，结果二者相关性好。
　　2异位心律3256例:
　　2.1通过602例持续性Af动态心电图分析，发现持续性Af的散点图在二维坐标系中呈“扇形”，“扇形”尖端靠近原点，扇面端远离原点，采用《几何画板》复制“扇形”Lorenz散点图，二者相关性好。
　　2.2通过80例PAF动态心电图分析，发现PAF的散点图在二维坐标系中呈“扇形加棒球拍”状，采用《几何画板》复制二者Lorenz散点图，相关性好。
　　2.3通过209例AF动态心电图分析，发现AF的散点图在二维坐标系中呈较规整的“棋盘”状，采用《几何画板》复制“棋盘”状Lorenz散点图，二者相关性好。
　　2.4通过1021例房性早搏AECG分析，发现房性早搏的散点图在二维坐标系中呈“4～8分枝”状，早搏点集与坐标轴不垂直，采用《几何画板》复制“4～8分枝”状Lorenz散点图，二者相关性好。
　　2.5通过1344例室性早搏AECG分析，发现室性早搏的散点图在二维坐标系中亦呈“4～5分枝”状，早搏点集且与坐标轴垂直，采用《几何画板》复制“4～5分枝”状Lorenz散点图，二者相关性好。
　　3起搏器心律58例:
　　3.1通过18例单纯性心室起搏AECG分析，发现单纯性心室起搏的散点图在二维坐标系中呈“串珠”状，采用《几何画板》复制“串珠”状Lorenz散点图，二者相关性好。
　　3.2通过40例Af伴心室起搏AECG分析，发现Af伴心室起搏的散点图在二维坐标系中呈“四边形”，采用《几何画板》复制“四边形”Lorenz散点图，二者相关性好。
　　结论
　　窦性心律、异位心律及起搏器心律Lorenz散点图有不同形态特征，既往对图形表述有歧义，为此，我们通过大样本观察分析，对散点图的特征进行新的表述、新的定义，并依据三种心律的形态特征及成图原理，采用《几何画板》复制对比，取得了良好的相关性。因此，应用Lorenz散点图分析AECG，能够直观、快速诊断海量心律失常，为方便临床诊治提供服务。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

资料和方法

1 一般资料

2 研究方法

结果

1．正常窦性心律

2．异位心律

3．单纯心室起搏与Af伴心室起搏

讨论

1．窦性心律散点图分析

2．异位心律散点图分析

3．起搏器心律散点图分析

小结

参考文献

综述 心电图检查及《几何画板》复制进展

个人简历

硕士期间业绩

致谢