Lorenz散点图在心血管疾病中的应用进展

曾泉泉

玉林市中医医院 广西 玉林 537000

Lorenz散点图又称之为Poincare散点图，是以混沌理论的奠基者法国数学家Jules Henri Poincare和混沌理论之父美国麻省理工学院教授Edward Norton Lorenz的姓氏来命名，其中横纵坐标分别为前后两个相邻心搏的RR间期，并在其中应用计算机技术进行自动的测量和绘制，所有RR间期在直角坐标系中便会形成Lorenz散点图形，因此心脏的节律不同便会表现为不同的图形[1]。目前Lorenz散点图已经被临床广泛应用于各种心血管疾病的诊断中，其主要的作用是用来判断心脏的节律运行规律，还能够作为心率变异性（HRV）来评估机体的自主神经功能。Lorenz散点图因具有直观性﹑整体性﹑准确性等优点目前已经被临床广泛应用，相应的目前临床关于Lorenz散点图的研究也有很多[2-3]。基于此，本文对Lorenz散点图在心血管疾病中的应用进展展开综述，内容如下。

1 窦性心律

一般正常情况下，人体的心率有昼夜差异，主要是快慢发生变化，但是发生变化的过程不是突然发生的，而是平滑变化的过程[4]。有相关研究得出，窦性心律在Lorenz散点图中的表现为“棒球拍状”，远端比较宽，近端比较狭小，如果窦房结的横向功能出现分离在Lorenz散点图上的表现为横轴垂直于45°线并延长，若窦房结纵向功能出现分离时表现为横轴沿45°线分布并且呈2个或3个棒球拍形，其中窦房结横向或者纵向功能出现分离都为窦性心律连续性中断，表明瞬时HRV较大[5]。

2 HRV

HRV是当前临床常用的反映自主神经系统活性的指标，能够用来评估心脏迷走神经和交感神经的平衡性和张力，但是该指标容易受到呼吸﹑神经等因素影响[6]。当前临床对HRV的线性分析做了大量研究，该方法主要是分析自主神经对心率的调控过程，虽然能够反映总体的HRV，但是忽略了心率每搏瞬时变化，另外心率的调控过程是一个非线性系统。Lorenz散点图便是HRV的非线性分析方法，能够反映出心率的每搏瞬间变化。有研究得出，Lorenz散点图的定量指标面积﹑长宽度与HRV线性分析中频域指标以及时域指标都有显著相关性[7]。有研究得出，Lorenz散点图在心脏病的诊断中特异度﹑阳性预测值﹑准确度均较高，与HRV线性分析中的时域指标相比有显著优越性[8]。还有研究得出，Lorenz散点图中的长度与HRV线性分析时域指标相邻RR间期差值均方的平方根﹑24h全部正常RR间期的标准差﹑相邻RR间期相差>50ms的个数占总心搏次数的百分比有关，Lorenz散点图宽度与HRV线性分析频域指标低频段功率和高频段功率有关[9]。

3 心房颤动

心房颤动属于室上性心律失常，指的是规律有序的心房电活动丧失，使得无序快速的心房颤动波代替，心电图主要的表现为P波消失，以f波代替，心房率为350-600次/min，心律不规整[10-11]。心房颤动患者通过心电图来判断其心房波和QRS波的关系比较困难。但是应用Lorenz散点图便能够很好的显现出来，心房颤动在Lorenz散点图中表现为扇形，边界整齐，边缘呈散发状。有研究认为，持续性心房颤动和阵发性心房颤动属于同一个性质的心律失常，其中持续性心房颤动合并其他类型心律失常时Lorenz散点图主要表现为特异性散点和扇形并存，阵发性心房颤动Lorenz散点图表现为棒球拍形和扇形并存[12]。并且心房颤动患者Lorenz散点图中表现的扇形不受到任何主观因素影响。还有研究得出，Lorenz散点图上Fan形与多灶性心动过速或者心房颤动有一定关系，而岛型图形仅仅只与房性心动过速有关，Lorenz散点图的检测特异度和灵敏度高达100.00%[13]。

4 室性期前收缩与房性期前收缩

房性期前收缩在临床上的心电图表现为p′-QRS-T波提前出现，主要的特点是代偿间歇不完全，一般随后出现的QRS波形形态大多正常，当室内差异性传导阻滞出现时QRS波形可能会出现异常，并且与房性期前收缩能否下传到房室结和心室的有效不应期有一定关系，然后房室结的有效不应期又会受到心动周期的影响，当心动周期较短时房室结传导的有效不应期便会相应缩短[14-15]。有研究得出，房性期前收缩的Lorenz散点图主要呈三分布（代偿间期与窦律RR间期接近时），而代偿间期较长时呈四分布，包括房性期前收缩点集﹑房性期前收缩后点集﹑房性期前收缩前点集﹑窦性心律点集等，另外期前收缩的点与坐标轴并不垂直，有一定的斜率差[16]。多数在0～0.5之间。同理可得室性期前收缩大多表现为提前出现的宽大畸形QRS波，并且其前无P波，代偿间歇完全。依照Lorenz散点图的作图原理可得频发性室性期前收缩时能够记录到的点集如下：期前收缩点集﹑期前收缩前点集﹑期前收缩后点集﹑窦性心律点集等，因此在数字模型中室性期前收缩主要为四分布[17]。而室性期前收缩的斜率都趋向0。持续性室性期前收缩和房性期前收缩二联律在Lorenz散点图中均呈现二分布图形。

5 并行心律

当心脏中有异位起搏点出现时，其中主导心律和异位心律的同时存在会对心室或心房竞争性的控制，以此便会构成并行心律。单纯的心电图检查在临床中一般很难诊断出并行心律，但是采取Lorenz散点图检查便能够清晰﹑准确的诊断出并行心律[18-19]。有相关研究得出，室性﹑房性并行心律的Lorenz散点图主要表现为斜倒的Y形[20]。当心室激动能否引发QRS波出现变化主要与心室肌的最短不应期有一定关系，其中最短不应期在心电图上显示为最短的RR间期，然而所有的最短RR间期在Lorenz散点图上都表现为一条几乎与Y轴平行的边界。

6 结语

Lorenz散点图是临床分析心血管疾病简单且高效的可视化工具，能够将动态心电图中的海量信息转化为直观﹑清晰的图形，进而有助于临床从整体上分析并处理患者的心脏电生理情况，有助于诊断各种心血管疾病，对于心房颤动﹑期前收缩﹑并行心律﹑心律失常等疾病的鉴别都能发挥显著优势。临床今后要开展更多的Lorenz散点图在评价心脏自主神经功能和评估疾病预后等领域的研究，让Lorenz散点图技术得到更长远﹑更佳的发展，进而为辅助临床工作提供更高的价值。