基于心率变异性非线性分析的冠心病中医证候研究*

王宏川 曾 辉

深圳市第三人民医院急诊科，广东 深圳 518114

基于心率变异性非线性分析的冠心病中医证候研究*

王宏川 曾 辉

深圳市第三人民医院急诊科，广东 深圳 518114

目的 研究冠心病心率变异性非线性特征，探讨其与中医虚实证候的相关性。方法 选取我院收治的100例冠心病患者，将其分成中医虚证组50例，中医实证组50例，比较两组心率变异性的非线性参数。结果比较两组关联维数、近似熵、HRV复杂度，差异无统计学意义(P＞0.05)。比较两组达峰时间、抵谷时间及峰谷值，差异有统计意义(P＜0.05)。结论 虚证组峰值和谷值均小于实证组，虚证组每次达峰及抵谷时间均比实证早1-3h，研究冠心病心率变异性非线性特征可为冠心病的防治提供理论依据。

心率变异性；非线性分析；冠心病；中医证候

表1 两组患者各项非线性参数比较（±s）

表1 两组患者各项非线性参数比较（±s）

注：*表示与实证组比较P＜0．05

组别 关联维数 近似熵 HRV复杂度虚证组(n=50) 1．65±0．35 0．04±0．14 0．39±0．15实证组(n=50) 1．67±0．36 0．01±0．12 0．40±0．16t值 0．023 0．012 0．212P值 ＞0．05 ＞0．05 ＞0．05

人体生理节律存在着非线性的混沌特征，心率变异性(HRV)是反映自主神经功能状态的指标，非线性是一门前沿基础学科，正处于发展当中，无论在方法学方面，还是在各领域中的应用，非线性科学均处于经验积累阶段，近年来生命科学领域也开始应用非线性科学[1]。本文将以冠心病为切入点，探讨心率变异性与中医证候的关系。现报告如下：

1 资料和方法

1.1 资料来源 收集2012年6月～2014年2月于我院确诊的冠心病患者100例，参照中西医结合学会心血管学会修订的“冠心病中医辨证标准”[2]将其分成虚证组50例，实证组50例，虚证组：男女比例25：25，年龄45～66岁不等，平均(51.2±2.5)岁，24例诊断为ST段抬高型心肌梗死，3例诊断为非ST短抬高型心肌梗死，13例诊断为不稳定型心绞痛，10例诊断为稳定型心绞痛；实证组：男女比例23：27，年龄46～67岁不等，平均(51.3±2.4)岁，23例诊断为ST段抬高型心肌梗死，4例诊断为非ST短抬高型心肌梗死，14例诊断为不稳定型心绞痛，9例诊断为稳定型心绞痛。比较两组患者的性别、年龄。冠心病类型，差异存在可比性(P＞0.05)。

1.2 纳入标准[3]①符合运动平板心肌缺血及心电图诊断标准；②病变血管狭窄≥70%，冠状动脉造影确诊为冠心病；③有明确的心肌梗死病史。

1.3 诊断标准[4]

1.3.1 心电图诊断标准：标准十二导心电图，①J点压低的上斜型ST段下移，在J点后0.08s处下移0.2mV；②水平型ST段下移、下垂型ST段下移≥0.05～0.1mV。符合以上任一条件即可。

1.3.2 平板运动试验诊断标准：应用Bruce次极量运动方案，①运动后出现下列任何一种心律失常：室内传导阻滞、完全性右束支阻滞、左后分支或左前分支阻滞、左束支阻滞、窦房阻滞、房室阻滞、房扑或房颤、阵发室速、多源室早；②U波倒置；③导联(R波占优势)运动后T波倒置；④导联(R波占优势)运动后出现下斜型或水平型ST段下降＞0.05mV，持续时间≥2min；⑤运动中心绞痛。

1.4 观察指标 接受冠状动脉造影检查的患者，于造影后48h完成中医证候采集，未接受冠状脉造影好患者，根据其心电图、运动平板等检查结果回报，确诊后完成中医证候采集，昼夜24h观察两组三项非线性指标，指标分别为关联维数、近似熵、HRV复杂度，估算非线性参数，做好相关记录。

1.5 数据处理 借助SPSS15.0进行统计学处理，t检验比较差异，以(±s)表示。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者各项非线性参数比较 比较两组关联维数、近似熵、HRV复杂度，差异无统计学意义(P＞0.05)。详见表1。

2.2 两组达峰时间和抵谷时间比较 HRV复杂度和关联维数昼夜变化趋势图中，实、虚两组峰时间、抵谷时间及峰谷值，差异有统计意义(P＜0.05)。辰时(7∶00～9∶00)实证组复杂度指标高于虚证组(P＜0.05)；虚证组峰值和谷值均小于实证组，此外，虚证组每次达峰时间和抵谷时间均比实证组早1～3h。

3 讨 论

各种复杂的生命节律伴随着整个生命过程，计算机技术的应用以及混沌理论的诞生是我们有效获得了长时间的生命节律信息，心率变异性(Heart Rate Variability)是指每两次心跳之间的间隔长短随时间所发生的变化情况[4]，证候是生命整体状态的信心输出，是病位、病机、病因等因素综合作用的结果，是疾病发生和演变过程中某阶段本质的反映。

本研究结果显示，虚证组峰值和谷值均小于实证组，虚证组每次达峰及抵谷时间均比实证早1～3h，近似于相关文献[5]。20世纪70年代，加拿大生理学家、物理学家Leon Glass和另一位生理学家Michael C．Mackey对胚胎鸡心脏自律细胞进行周期性电刺激的实验，开始了对生命体非线性混沌现象的研究，两位学者的《From Clocks to Chaos The Rhythms of life》研究了人体生理和病理节律，该著作一问世便受到科学界的关注。有研究表明[6]，大脑是一种非线性网络，由神经细胞或混沌系统组成(神经细胞有具有混沌动力学的神经膜非线性成分组成)。

心脏在确定系统中表现为貌似随机的行为，具备混沌特性，HRV通过迷走神经和交感神经，受多种因素综合调节(包括由压力、化学感受器传人的心血管反馈活动、呼吸活动、中枢神经系统自发性节律活动、脑的高级神经活动等)，可见，HRV除反映心脏的节律状态外，还能反映代表生命信息总输出的自主神经功能状态，多项研究结果显示[7]，不同状态下人的HRV可产生不同的改变。

过去，常将HRV作为线性分析的随机信号，目前多项研究结果显示，心脏是最复杂的非线性动力系统之一，其生理节律既不是完全随机，又不同于周期振荡。HRV非线性指标能够表达人体混沌特性，心率变异性的非线性参数包括关联维数、近似熵、HRV复杂度。关联维数是测量混沌运动行为的参数，关联维数越小，自相似复杂性越小，反之越大，提示系统对外环境应变能力越强。一般来说，与白天关联维数相比，人在夜间的维数较大，与患者人群相比，身体健康人群拥有较大的维数；近似熵值越小提示数据存在的确定性充分越大(也指复杂性越小)，似熵值越大提示信号具备的不规则性和随机性越明显，因此，可将近似熵用来确定HRV的混沌程度；复杂度是表示复杂系统行为随机性与周期性的指标，可表现序列接近随机的程度，反应时间序列随其长度增加出现的新模式速率，完全规律的序列其复杂度趋近于0,完全随机序列的复杂度趋近于1。

有学者指出[7]，HRV非线性指标与冠心病虚、实证候存在一定的关系，两者之间的关系可从以下两方面阐述：①从实质上看，“实”与“虚”的差异字非线性表述上是混沌程度变化趋势的差异。同一昼夜中，虚、实证候非线性的高峰值与低谷值出现在不同时段，虚证组的峰值与谷值总是比实证提前1～3h出现，此外，在阴阳盛衰变化趋势上，虚、实证候也可能表现出不同程度的差异，②同一昼夜中，人体的混沌特征存在周期性变化，表现为规律性的高峰与低谷(不同时刻)，认为此种变化受人体昼夜阴阳盛衰相关。人体是一个复杂的系统，每个昼夜中，人体的混沌特征有周期性变化，人体HRV非线性参数值会在阴气衰、阳气盛的日间降低，在阳气藏、阴气盛的夜间增高，提示虚与实的差异在非线性表述上是混沌程度变化趋势的差异。

有研究显示[8-9]，智力降低和大脑警觉性降低与复杂性减少相关，睡眠越深，测量的脑电复杂性越低，癫痫是一种具有痴呆表现的遗传性大脑变性，认为其发生与脑电图信号复杂性降低相关，有研究人员[10]在内科学和心脏病学的研究中应用了非线性和混沌，也有类似发现。

综上所述，用非线性方法研究复杂系统－人体，是一个正确的方向，为进一步认识中医证候的非线性特征，应不断观察，不断做对比，积累更多的实践。

1. 翟军鹏.基于心率变异性非线性分析的冠心病中医证候研究[D].中国中医科学院,2012.

2. 李鸥,徐浩,高铸烨. 1072例冠心病住院患者中医证候分布特点的多中心横断面研究[J].中西医结合心脑血管病杂志,2011,03（04）:385-386.

3. 张旭东,程瑞芸.警察心率变异性非线性分析的研究[J].山西警官高等专科学校学报,2011,03（03）:42-45.

4. 袁肇凯,黄献平.冠心病中医证候研究现状述评[J].湖南中医药大学学报,2008,12（03）:75-77.

5. 李方洁,白净,杨新春,等.心率变异性非线性特征与冠心病虚实证候相关性研究[J].辽宁中医杂志,2008,09:1306-1308.

6. 张琳,于鑫婷,徐浩.冠心病中医证候特点的分析与思考[J].中西医结合心脑血管病杂志,2009,03(05):578-581.

7. 李方洁,曾辉,白净,等.心脏节律的非线性特征与冠心病虚实证候[A].中华中医药学会心病学分会.第九次全国中医心病学术研讨会论文精选[C].中华中医药学会心病学分会:,2007:4.

8. 曾辉.心率变异性非线性指标与冠心病虚实证候相关性的研究[D].中国中医科学院,2007.

9. 张琳婷.基于因子分析的冠心病发病早期中医证候研究[D].辽宁中医药大学,2013.

10.唐秀容.冠心病室性早搏中医辨证分型与心率变异性的关系探讨[D].成都中医药大学,2009.

Candidates based on Nonlinear Analysis of Heart Rate Variability Heart Disease＊

Objective To study the nonlinear characteristics of coronary heart disease heart rate variability and its relationship with the actual situation of TCM syndromes correlation．Methods 100 patients admitted to our hospital with coronary heart disease， the deficiency will be divided into 50 cases of Chinese medicine， Chinese medicine empirical group of 50 cases， nonlinear HRV parameters between the two groups．Results The two groups were compared correlation dimension， approximate entropy， HRV complexity， the difference was not statistically significant (P＞0．05)． Compare two peak time， arrived in the valley and peak values of the time，the difference was statistically significant (P＜0．05)．Conclusion Deficiency group peak and valley values were less than positive groups， each group deficiency peak and valley time than empirical arrived early 1-3h，coronary heart disease HRV theory of nonlinear characteristics to provide prevention and treatment of coronary heart disease basis．

Heart Rate Variability； Nonlinear Analysis； Coronary Heart Disease； Syndromes

R541.4

A

项目名称：心率变异性非线性指标与冠心病中医证候的相关性研究 编号：201203065

10.3969/j.issn.1009-3257.2014.03.08

2014-05-25

临床论著

Original Research

王宏川，男，普通内科专业，主治医师，主要研究方向：冠心病及心律失常相关性及中医诊疗的研究

王宏川