心率变异性生物反馈调节自主神经系统的机制及应用

背景:心率变异性生物反馈是采用共振频率下的深慢呼吸方式在心血管系统中引起有节奏的高幅度振荡,从而刺激和锻炼自主神经反射及压力反射的一种呼吸训练方式。然而,目前的研究尚未系统综述心率变异性生物反馈是如何调节自主神经功能并产生作用的。研究者们对心率变异性生物反馈的机制缺乏全面认识,且对其应用进展及方案尚不完全清楚。目的:对国内外现有的心率变异性生物反馈对不同人群症状影响的试验研究进行梳理,介绍心率变异性生物反馈调节自主神经系统的机制及应用进展。方法:以“心率变异性生物反馈,共振呼吸,自主神经,心率变异性,生物反馈,呼吸训练”“Heart rate variability biofeedback,Resonance breathing,Heart rate variability,Autonomic nerve,Breathing training,Chronic diseases,Mental illness,biofeedback”等为检索词在中国知网、万方、PubMed及Web of Science等文献数据库进行检索,根据纳入和排除标准共获得相关文献75篇。结果与结论:①机体的振荡系统与共振系统是心率变异性生物反馈产生作用的前提,振荡反映了外部刺激和自身调节的反射系统的运作,共振则是两个系统的同步振荡引起更高的振幅运作。②交感神经和副交感神经平衡是维持稳定的内环境的前提,自主神经系统紊乱会伴随心率变异性降低并与相关疾病的进展密切相关。心率变异性生物反馈是基于心血管系统的共振特性,以共振频率下的深慢呼吸方式在心血管系统中引起有节奏的高幅度振荡,改善交感和副交感系统反射的调节功能,增强两个系统之间的平衡调节。③心血管系统共振的两个主要机制是压力反射闭环通路和呼吸性窦性心律失常,两个机制以及压力反射特有的延迟共同作用导致在共振频率节奏的呼吸时,心率与呼吸呈现0°相位角的振荡,血压与呼吸呈现180°相位角振荡,是一种易操作、效果好的周期性刺激人体心血管振荡系统的训练方法。④目前心率变异性生物反馈大多应用于心理疾病、慢病以及体育领域,但其存在干预机制及功效不清,干预内容、干预频率及干预时间存在差异,未有研究针对不同类型人群对应的干预方式做相关综述研究。⑤心率变异性生物反馈作为一种非药物、非侵入性的干预手段,可以显著提高心率变异性,调节交感神经与副交感神经平衡,改善自主神经系统的稳定性和弹性。未来建议探索其诱发心血管共振通路的机制与应用情况,添加长期随访,以评估其在不同领域中的长期应用价值,为一些复杂疾病的综合治疗提供新的方向和策略。

基于心率变异性的阵发性心房颤动预测方法

基于心率变异性(HRV)的特征分析,提出一种患者阵发性房颤(PAF)发作的预测系统方法。首先,基于一种新的自适应滤波技术逐次平滑滤波并粗粒化HRV后,采用熵量化HRV在多个自适应尺度的复杂性特征;其次,特征经MinMax归一化和序列前向选择特征子集,输入支持向量机识别HRV类型,预测PAF发作。经50例时长5 min HRV序列集的五折交叉验证,得到最优预测结果为:准确率98%,敏感性100%,特异性96%,性能表现优越。另外,实验表明远离和紧随PAF时的HRV复杂性特征值在不同频率段内,分别具有不同的显著变化(P<0.05),反映受试者神经系统调节心脏节律改变,以及调控机体、应激等适应外界环境变化能力的下降。

经皮耳迷走电刺激对青年超重者心率变异性及体质指数的影响

目的观察青年人体质指数(BMI)变化与心率变异性的关系,探讨不同(BMI)与心血管事件风险的相关性,及经皮耳迷走电刺激(Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation,taVNS)对青年超重(OW)患者自主神经系统(Autonomic Nervous System,ANS)、心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)的调节作用及临床疗效。方法纳入超重组51例,正常对照组27例、肥胖对照组26例,将超重组随机分为超重治疗组25例和超重对照组26例。超重治疗组采用taVNS治疗,超重对照组、正常对照组、肥胖对照组给予相同健康教育指导。比较治疗前后HRV频域指标:总功率(TP)、低频功率(LF)、高频功率(HF)、低频与高频之比(LF/HF)、BMI、血压等。结果(1)超重治疗组、超重对照组、肥胖对照组与正常对照组的收缩压、体重、BMI、腰围、臀围存在显著性差异(P<0.05);体重、BMI、腰围、臀围的增加与收缩压呈正相关。(2)治疗前:超重治疗组、超重对照组、肥胖对照组的TP、HF、LF均明显低于正常对照组的水平,差异具有统计学意义(P<0.05)。BMI与TP、HF、LF呈负相关。(3)治疗后:超重治疗组HF明显提高,与肥胖对照组、超重对照组比较存在显著性差异(P<0.05);超重治疗组与超重对照组比较,BMI、体重的降低具有显著性差异(P<0.05)。结论随青年体质指数的增加,其血压升高、HRV的降低,提示存在自主神经功能紊乱,发生心血管事件的风险;taVNS可以作为一种简便、有效的防治超重的方法,并可通过对迷神经兴奋性的调节降低超重患者患心血管事件的风险。

不同中医体质类型永久性心房颤动患者D-二聚体水平与心率变异性及危险因素的相关性分析

目的分析探讨不同中医体质类型的永久性心房颤动患者D-二聚体水平、心率变异性、心房颤动危险因素间的相关性。方法选取2017年1月—2020年12月在中国中医科学院广安门医院及南院区就诊的150例永久性心房颤动患者作为研究对象,进行血浆D-二聚体水平等相关实验室指标检测,填写《中医体质分类与判定表》,收集动态心电图中的心率变异性数据,并对数据进行统计学分析。结果永久性心房颤动患者中医体质涵盖9种体质类型,其中气虚质占40.6%,痰湿质占18%,血瘀质占10%,阳虚质占9.3%,阴虚质占8.6%,气郁质占6.6%,湿热质占3.3%,平和质占2.6%,特禀质占0.6%。气虚质D-二聚体水平与24 h正常窦性RR间期总体标准差(SDNN)、正常相邻窦性RR间期差值均方根(RMSSD)均呈负相关(P<0.05);阳虚质D-二聚体水平与SDNN、RMSSD呈负相关(P<0.05);阴虚质D-二聚体水平与SDNN、RMSSD、RR间期平均值平均值标准差(SDANN)、正常相邻RR间期差值>50 ms百分比(PNN50)呈负相关(P<0.05);血瘀质D-二聚体水平与SDNN、RMSSD、SDANN、PNN50呈负相关(P<0.05);气郁质D-二聚体水平与SDNN呈负相关(P<0.05)。气虚质患者D-二聚体水平与糖尿病相关(P<0.05);阳虚质患者D-二聚体水平与高血压病相关(P<0.05);阴虚质患者D-二聚体水平与年龄呈正相关(P<0.05);痰湿质患者D-二聚体水平与肌酐水平呈负相关(P<0.05)。结论永久性心房颤动患者气虚质、痰湿质所占比例较大,与患者的D-二聚体水平、心率变异性部分指标均负相关,气虚质与糖尿病,痰湿质与肌酐相关。

急性心肌梗死冠脉介入治疗前TyG及心率变异性的监测价值及预后影响因素分析

目的 探讨急性心肌梗死(AMI)冠脉介入治疗前后甘油三酯葡萄糖指数(TyG)及心率变异性的监测价值及预后影响因素。方法 选取2020年3月到2023年3月佳木斯市中心医院收治的90例AMI患者进行回顾性分析,所有患者均采取冠脉介入治疗,对所有患者进行1年门诊复查随访,分析其治疗情况及预后,并对比其治疗前后TyG及心率变异性变化,建立受试者操作特征(ROC)曲线,分析治疗后TyG及心率变异性指标对AMI后不良心血管事件的诊断价值。随后将术后1年发生心血管不良事件的20例患者分为预后不良组,其余为预后良好组。多因素Logistics回归分析影响AMI介入治疗预后的因素。结果 90例AMI患者27例行急诊PCI,63例行择期PCI,单支血管病变患者42例,2支及以上48例,通过对患者进行1年随访,20例患者发生不良心血管事件。治疗后TyG为7.28±1.49,低于治疗前,治疗后全程相邻R-R间期差值均方根值(rMSSD)、全部正常窦性心搏R-R间期标准差(SDNN)及5 min心搏间期均值标准差(SDANN)分别为(37.62±6.24) ms、(120.51±12.37) ms、(126.62±16.66) ms,均高于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05)。TyG联合心率变异性指标的诊断敏感度为71.57%,特异度为83.56%,联合诊断明显高于单一指标诊断;预后良好组与预后不良组患者性别、体重指数、饮酒史、PCI治疗时机、左心室射血分数、预后危险(TIMI)评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05),预后良好组与预后不良组患者年龄、发病到PCI时间、合并基础疾病、Killip心功能分级、吸烟史、冠脉病变支数、TIMI评分、TyG、rMSSD、SDNN、SDANN比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结果显示,年龄、发病到PCI时间、Killip心功能分级、TyG、rMSSD、SDNN、SDANN是影响AMI介入治疗预后的独立危险因素(P<0.05)。结论 AMI采取冠脉介入治疗术后1年不良心血管事件发生率达22.22%,通过冠脉介入治疗可降低患者机体TyG水平,改善心率变异性;治疗后采用TyG联合心率变异性指标和提升对不良心血管事件的诊断价值;进一步分析发现,年龄、发病到PCI时间、Killip心功能分级、TyG及心率变异性为其预后不良的影响因素。

调脾护心方治疗稳定性冠心病的疗效及对心率变异性的影响

目的:观察调脾护心方治疗稳定性冠心病的临床疗效及对病人心率变异性(HRV)的影响。方法:选取2022年1月—2024年4月于安徽中医药大学第一附属医院心内科收治入院的稳定性冠心病病人60例,依据入院时间依次排序后进行随机抽样分组法,分为对照组和观察组,每组30例。观察组予以常规西药治疗加调脾护心方口服,对照组予以常规西药治疗,连续用药4周。比较两组临床疗效、心绞痛发作次数及持续时间、HRV相关指标、不良反应发生率。结果:观察组治疗后临床疗效总有效率为85.71%,高于对照组的67.86%,差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后心绞痛发作次数较治疗前有不同程度减少,持续时间有不同程度缩短,且观察组改善程度更为显著(P<0.05);两组治疗后HRV相关指标较治疗前有不同程度升高,且观察组升高更为显著(P<0.05)。治疗过程中两组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:调脾护心方可以缓解稳定性冠心病病人心绞痛症状,改善HRV指标,且安全性较好。

局灶性癫痫围发作期心率变异性变化特点

目的探讨局灶性癫痫围发作期心率变异性变化特点。方法收集2014年9月至2019年9月在首都医科大学附属北京天坛医院癫痫中心进行术前评估并完成手术的癫痫患者102例,选择局灶性发作198次,手动测量相邻两个心电活动的RR间期,计算心率变异性时域参数-相邻正常心跳间期差值平方和的均方根(RMSSD),比较发作前60 s、发作期、终止后60 s RMSSD差异,并比较不同心率变化类型、不同发作类型、不同发作前状态以及不同致痫灶部位和侧别RMSSD差异。结果发作期和发作前60 s及终止后60 s RMSSD相比差异有统计学意义(P<0.001),提示发作期RMSSD降低;心率增快类型癫痫发作期RMSSD降低(P<0.001);复杂部分性癫痫发作期RMSSD降低(P<0.001);颞叶内侧癫痫发作期RMSSD降低(右颞叶内侧P<0.001;左颞叶内侧P<0.001);心率无变化(P=0.556)和心率减慢(P=0.983)类型癫痫发作、单纯部分性癫痫(P=0.869)、颞叶外侧癫痫(右颞叶外侧P=0.204;左颞叶外侧P=0.849)和颞叶外癫痫(右颞外P=0.188;左颞外P=0.068)发作期RMSSD无降低。发作期和发作前60 s RMSSD差值在睡眠期更明显(P=0.039)。结论心率增快类型癫痫发作、复杂部分性癫痫、颞叶内侧癫痫发作期易发生心率变异性下降,提示癫痫发作期副交感活性下降;睡眠期状态下发生的癫痫发作期心率变异性下降相比清醒期显著,提示睡眠期癫痫发作副交感活性下降更加明显。

射血分数保留型心力衰竭患者心率变异性与左心室僵硬度的相关性

目的筛选反映射血分数保留型心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)患者左心室僵硬度的敏感心率变异性(heart rate variability,HRV)指标,并评价其对HFpEF患者的预后评估价值。方法选取150例左心室射血分数(LVEF)正常的患者,行24 h动态心电图及常规超声心动图检查。将入选患者分成正常对照组(68例)和HFpEF组(82例)。采用受试者工作特征曲线分析,筛选HRV指标中能反映HFpEF患者左心室僵硬度的敏感指标,并对主要终点事件进行随访。结果在HRV指标中,SDANN预测HFpEF的曲线下面积最大,达0.68(P<0.01),cut-off值90 ms。SDANN与左心室舒张期室壁应变呈负相关;SDANN越高,左心室僵硬度就越高。根据SDANN的cut-off值,HFpEF患者被分为高SDANN组(cut-off值≥90 ms,44例)和低SDANN组(cut-off值<90 ms,38例)。低SDANN组左心室僵硬度较低。生存曲线分析显示,高SDANN组的主要不良心脏事件发生率和全因死亡率较低SDANN组显著升高(P<0.05)。结论SDANN可作为HFpEF患者临床诊断及预后评估的敏感指标。

心率变异性生物反馈训练对基层指挥员亚健康的影响

目的探讨心率变异性生物反馈(heart ratevariability biofeedback,HRVB)训练对基层指挥员亚健康及心率变异性(heartratevariability,HRV)的影响,为提高基层指挥员心理健康水平及心理生理能力提供依据。方法采用两因素混合实验设计(组别×训练次数),选取47名陆军基层指挥员,完全随机分为对照组22名(不接受HRVB训练)和实验组25名(接受HRVB训练)。采用亚健康评定量表和HRV评估实验前后指挥员亚健康心理和生理状况。结果HRVB训练后实验组亚健康状况较训练前明显改善(P<0.05);对照组HRV正常窦性心搏间期的标准差(standard deviation of all normal to normal intervals,SDNN)、极低频(verylow frequency,VLF)、总功率谱密度(total power,TP)呈下降趋势,且差异均有统计学意义(P均<0.05),而实验组保持相对稳定的状态,差异无统计学意义(P>0.05);实验组在训练3周后,HRV SDNN、全程相邻间期之差的均方根(root mean square of the successive normal to normal inter-valsdifference,rMSSD)、VLF、TP显著高于对照组(P均<0.05)。结论HRVB训练能有效改善基层指挥员亚健康水平及心理生理能力。

基于心率变异性分析的中医防治冠状动脉粥样硬化性心脏病近十年研究进展

冠状动脉粥样硬化性心脏(简称“冠心病”)作为全球致死率最高的疾病,是诱导恶性心血管事件发生的主要疾病因素,已带来巨大的经济和医疗负担,有效防治冠心病成为当前的首要任务。冠状动脉粥样硬化是冠心病形成的主要病理过程,与自主神经系统调控失衡密切相关,心率变异性作为检测心脏自主神经病变的常用指标,具有无创、操作简便等诸多优点,已广泛应用于临床和科研中。心率变异性的降低常用于预测全因死亡和恶性心血管事件的发生。近年来,中医药被报道可有效并特异性地改善心率变异性。本文概括心率变异性与冠心病的相互关系,综述近年来基于心率变异性分析的中医药干预冠心病临床效果,以期为冠心病相关的中医药研究与临床治疗提供参考。

不同剂量环泊酚对三叉神经痛老年患者全身麻醉诱导期血流动力学及心率变异性的影响

目的 观察不同剂量环泊酚对三叉神经痛老年患者全身麻醉诱导期血流动力学及心率变异性的影响。方法 选择2022年2—12月于河北省人民医院择期行经皮三叉神经半月节球囊压迫术的三叉神经痛老年患者90例,按照随机数字表法、双盲分为低剂量组(L组)、中剂量组(M组)和高剂量组(H组),每组30例。L组、M组和H组分别在麻醉诱导时静脉注射环泊酚0.2、0.3和0.4 mg/kg。分别于麻醉诱导前(T0)、气管插管前(T1)、气管插管后(T2)记录心率、平均动脉压(MAP)及脑电双频指数(BIS),并采集短时心率变异性频域参数:低频功率(LF)、高频功率(HF)和低频/高频比值(LF/HFratio);同时记录不良事件发生情况。结果 与T0时比较,T1时3组、T2时M组和H组患者的心率、MAP及BIS均明显降低(均P<0.05);与T1时比较,T2时L组患者的心率及MAP均明显升高(均P<0.05)。T1、T2时,H组患者的心率、MAP及BIS均明显低于L组和M组(均P<0.05),T2时,L组患者的心率、MAP显著高于M组(均P<0.05)。与T0时比较,T1时3组、T2时M组和H组患者的LF、HF及LF/HFratio均明显降低(均P<0.05);与T1时比较,T2时L组患者的LF及LF/HFratio均明显升高(均P<0.05)。T1、T2时,H组患者的LF、HF及LF/HFratio均明显低于L组和M组(均P<0.05),T2时,L组患者的LF和LF/HFratio显著高于M组(均P<0.05)。H组不良事件发生率明显高于L组和M组[36.7%(11/30)比10.0%(3/30)、3.3%(1/30)](χ2=169.25,P<0.01)。结论 环泊酚用于三叉神经痛老年患者的麻醉诱导,可以维持血流动力学稳定和自主神经功能平衡,与0.2 mg/kg和0.4 mg/kg的诱导剂量相比,0.3 mg/kg的诱导剂量能更安全地应用于三叉神经痛老年患者。

琥珀酸美托洛尔联合银杏达莫注射液对冠心病心绞痛患者心率变异性、血液流变学的影响

目的探讨银杏达莫注射液联合琥珀酸美托洛尔对冠心病心绞痛患者水平的影响。方法选取济南市第四人民医院2019年7月-2021年7月收治的冠心病心绞痛患者80例,随机数字表法将其分为对照组(38例)和观察组(42例)。对照组采用银杏达莫注射液治疗;观察组在对照组基础上给予琥珀酸美托洛尔治疗。比较2组治疗前后心绞痛发作次数与持续时间、血清炎症因子水平、24 h动态血压、心率变异性(heart rate variabiliby,HRV)、血液流变学指标;比较治疗后2组临床治疗效果、不良反应。结果治疗后,观察组心绞痛发作次数、持续时间、6 min步行测试距离与对照组相比较,发作次数持续较短、距离较长(P<0.05);治疗后,2组血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、C-反应蛋白(CRP)水平相比均低于治疗前,HRV比较均高于治疗前,且观察组明显优于对照组(P<0.05);治疗后,2组的24 h动态血压、纤维蛋白原、血浆黏度、全血低切黏度、全血高切黏度差值相比均低于治疗前,且观察组均低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论经琥珀酸美托洛尔联合银杏达莫注射液对早期冠心病心绞痛患者进行治疗后,降低患者血黏度,减少患者的发作次数与持续时间,HRV均升高,血液流变学指标、24 h动态血压水平均降低,血清炎症因子得到抑制,防止病情进一步的发展,临床效果较为显著。

入院时24 h心率变异性与慢性心力衰竭病人低血压的关系

目的:探讨入院时24 h心率变异性与慢性心力衰竭(CHF)病人住院期间发生低血压的关系。方法:选取2019年5月—2022年7月我院收治的CHF病人作为研究对象,入院当日采用24 h动态心电图测定病人心率变异性,根据住院期间病人低血压发生情况将病人分为发生组与未发生组。比较两组一般资料、心脏超声指标及入院时24 h心率变异性;采用Pearson法分析发生组病人24 h心率变异性与血压的相关性;采用Logistic回归分析24 h心率变异性与CHF病人发生低血压的关系;绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析24 h心率变异性对CHF病人住院期间发生低血压的预测价值。结果:共纳入112例CHF病人,其中男61例,女51例;年龄57~79(68.17±2.98)岁;病人住院期间低血压发生率为14.29%。发生组入院时24 h窦性R-R间期总体标准差(SDNN)、正常相邻窦性R-R间期差值均方根(rMSSD)、正常相邻R-R间期差值>50 ms百分比(pNN50)、低频(LF)、LF/高频(HF)低于未发生组,差异均有统计学意义(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,发生组入院时24 h心率变异性指标SDNN、rMSSD、pNN50、LF、LF/HF与发生低血压时收缩压、舒张压均呈正相关(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,入院时rMSSD、pNN50、LF/HF是CHF病人住院期间发生低血压的影响因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,入院时SDNN、rMSSD、pNN50、LF、LF/HF预测CHF病人住院期间发生低血压的ROC曲线下面积(AUC)>0.70,具有一定的预测价值,联合预测的AUC>0.90,预测价值高。结论:24 h心率变异性是CHF病人住院期间发生低血压的影响因素,可预测CHF病人住院期间低血压的发生。

超高龄持续性心房颤动患者心率变异性与基础临床特征的关系分析

目的 探讨超高龄(≥80岁)持续性心房颤动(简称房颤)患者的心率变异性(HRV)与基础临床特征的关系。方法 选取108例超高龄持续性房颤患者纳入房颤组,另选取127例超高龄窦性心律老人纳入对照组,监测24 h动态心电图,比较2组心率、HRV时域指标[正常RR间期标准差(SDNN)、全程每5 min RR间期平均值的标准差(SDANN)、相邻NN间期差值的均方根(RMSSD)、全程记录中5 min NN间期标准差平均值(SDNN index)、心率变异指数(HRV index)和相邻NN间期差值>50 ms的心搏数占NN间期总搏数的百分比(PNN50)]。收集房颤患者的基础临床特征,采用多元线性回归分析探讨HRV时域指标与心率、基础临床特征的相关性。结果 房颤组的SDNN、RMSSD、HRV index、PNN50、SDNN index均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。多元线性回归分析结果显示,SDNN升高与高血压(P=0.001)、服用β受体阻滞剂(P=0.003)、心率慢(P<0.001)显著相关,RMSSD升高与高血压(P=0.040)、服用β受体阻滞剂(P=0.002)、心率慢(P<0.001)显著相关,HRV index升高与心力衰竭(P=0.003)、心率慢(P<0.001)显著相关,PNN50升高与心率慢(P=0.004)显著相关;SDNN index升高与服用β受体阻滞剂(P=0.002)、心率慢(P<0.001)显著相关,SDANN升高与高血压(P=0.006)、心率慢(P<0.001)、服用达比加群(P=0.021)显著相关。结论 超高龄持续性房颤患者的HRV与基础临床特征存在相关性,该现象可能源于自主神经系统的活动状态。

有氧运动对青少年抑郁症患者心率变异性的影响及其临床意义

为明确心率变异性在有氧运动治疗青少年抑郁症中的动态变化及其临床意义,选取某高校2022年新入学的60例轻、中度抑郁症学生为研究对象,分为研究组30例(脱落5例,完成研究25例)与对照组30例(脱落2例,完成研究28例)。研究组给予12周有氧运动治疗,对照组不接受任何治疗,比较两组的临床疗效、心率变异性指标。结果表明:12周末研究组治疗有效率及痊愈率显著高于对照组(P<0.05);两组的17项汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17)评分均较基线显著降低(P<0.01);与对照组相比,研究组12周末HAMD-17下降程度更显著(P<0.001)。12周末研究组正常R-R间期标准差(standard deviation of NN intervals,简称SDNN)值、正常R-R间期平均值标准差(standard deviation average of NN intervals,SDANN)值以及相邻R-R间期的均方根(root mean square of successive RR interval differences,RMSSD)较治疗前显著增大(P<0.001);与对照组相比,研究组12周末SDNN、SDANN以及RMSSD前后差值更明显(P<0.001);基线HAMD-17评分与SDNN、SDANN以及RMSSD值呈显著负相关(r=-0.343,P=0.012;r=-0.328,P=0.017;r=-0.401,P=0.003)。研究结果说明12周有氧运动可显著改善青少年抑郁患者抑郁症状,改善自主神经功能。抑郁症严重程度与自主神经功能受损有关,心率变异性可成为评估有氧运动治疗抑郁症疗效的生物学指标。

基于心率变异性的高密度立交出入口驾驶人精神负荷特性

互通式立交承担着不同方向交通流的流向转换功能,是道路交通网络的重要节点。目前高密度立交在城市道路网络中已愈发常见,高密度立交之间的间距比普通立交更小,车辆交织更为密集,驾驶人需要在更短的时间内进行分合流驾驶操作。为探究立交间距对驾驶人精神负荷的影响与高密度立交出入口区段的驾驶人精神负荷统计特性,在重庆市内环快速路上选择了1段包含4座连续立交的路段作为实验对象,其中3座立交为高密度立交。通过车载仪器采集47名驾驶人在实车实验过程中的心电数据,对在高密度立交出入口区段与普通间距立交出入口区段的驾驶人心率变异性时域和频域指标进行差异性分析,得到了驾驶人在高密度立交与普通间距立交出入口区段的精神负荷分布特征。研究结果表明:驾驶人在经过普通间距立交出入口区段和高密度立交出入口区段时的心率变异性时域指标不存在显著性差异,频域指标心率变异性的低、高频功率的比值(ratio of low-frequency to high-frequency,LF/HF)存在显著性差异,频域指标LF/HF可作为评价驾驶人精神负荷在立交出入口区段的主要指标;驾驶人在经过高密度立交入口区段时,频域指标LF/HF比经过普通间距立交入口区段时显著增加,立交间距不足会增加驾驶人在立交入口区段的精神负荷;驾驶人在经过普通间距立交出口区段时的心率变异性频域指标LF/HF比经过高密度立交出口区段时显著增加,即驾驶人通过普通间距立交出口区段的精神负荷更大;对于高密度立交群,驾驶人在入口区段的精神负荷水平要略高于出口区段。

基于心率变异性的自动睡眠分期及其脑电图验证

睡眠障碍会严重影响人们的日常生活,因此睡眠的早期监测对睡眠疾病的预防和诊断有重要意义。采用自行研制的便携式多导睡眠监护仪,开展了103人次的居家夜间睡眠数据收集(含脑电、眼电、肌电和心电信号)。然后,从同步采集的心电数据RR间期中提取时域、频率和非线性特征,组合出最高达426个心率变异性(HRV)特征,基于Xgboost算法构建模型对睡眠中的清醒期(wake)、非快速眼动|期(N1)、非快速眼动Ⅱ期(N2)、非快速眼动Ⅲ期(N3)和快速眼动期(REM)进行五分类(wake、N1、N2、N3、REM)、三分类(wake+N1、REM、N2+N3)和二分类(wake、N1+N2+N3+REM)预测,并与脑电图睡眠分期标签进行验证。最后,五分类、三分类和二分类测试结果准确率分别达到84.0%、89.1%和95.2%,F1-score达到83.2%、88.9%和94.9%,为同类模型研究中表现最佳。说明HRV与睡眠阶段具有良好的相关性,基于便携式设备收集数据构建的算法模型可以较好地识别睡眠状态。

含糖透析液对合并糖尿病的维持性血液透析患者血糖、血压和心率变异性的影响

目前研究提示含糖透析液可有效稳定血糖水平,显著减少透析低血糖事件发生,同时有助于稳定血压和改善心率变异性,对心脑血管风险较高的糖尿病患者尤为重要。这些发现揭示了含糖透析液在提升糖尿病患者透析治疗质量中的潜在价值。然而,针对其长期应用的安全性和有效性,仍需进一步的研究探讨。本文就含糖透析液对合并糖尿病的维持性血液透析患者在透析期间对血糖、血压及心率变异性的影响进行综述,旨在探究含糖透析液在糖尿病维持血液透析治疗中的临床应用价值,为临床决策提供科学依据及研究方向。

基于时变滤波经验模态分解的非接触式心率变异性估计方法

民航从业人员的身体健康状况是影响航空安全的重要因素,其中呼吸和心跳是极其重要的健康状况表征。为解决接触式或穿戴式测量系统对人员工作时的局限与影响,可采用线性调频连续波(Frequency-modulated continuous wave,FMCW)雷达达到非接触式测量的目的。由于生命体征信号具有时变、非平稳的特点,针对经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)在信号分解中存在模态混叠现象的问题,使用时变滤波经验模态分解(Time varying filtering based on EMD,TVF-EMD)自适应信号的局部截止频率,可有效提高信号分离性能,解决模态混叠问题。利用TVF-EMD分解出的本征模态函数(Intrinsic mode functions,IMF)分量重构心跳对应的时域信号,估计心跳信号的频率和心跳节拍间隔(Inter-beat interval,IBI),进一步对心率变异性(Heart rate variability,HRV)相关指标进行估计。仿真实验与实测数据处理结果表明,TVF-EMD可从毫米波雷达测量信号中有效分离出呼吸与心跳信号。同时,从模态混叠程度及信号分离性能两方面对TVF-EMD与EMD方法分解效果进行了仿真分析,结果表明TVF-EMD能够有效解决模态混叠问题。因此,TVF-EMD方法能够准确有效地从毫米波雷达测量信号中提取生命体征信息,为IBI估计和HRV分析提供准确的时域信息,具有广阔的应用前景。

肥胖合并重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的心率变异性分析

目的探讨肥胖合并重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)患者的心率变异性(heart rate variability,HRV)特征。方法回顾性分析2018年4月至2022年5月在西安交通大学第二附属医院行多导睡眠(polysomnography,PSG)监测确诊为重度OSAHS的78例患者,根据身体质量(body mass index,BMI)将患者分为肥胖并重度OSAHS组(n=43)和非肥胖并重度OSAHS组(n=35)。所有患者行PSG监测同时接受24 h动态心电图监测,进行HRV指标的组间差异分析及与临床指标的相关性分析。结果基础指标及PSG指标分析结果显示,与非肥胖并重度OSAHS组相比,肥胖并重度OSAHS组体质量、BMI、颈围、腰围、呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index,AHI)显著升高。组间HRV分析结果显示,与非肥胖并重度OSAHS组相比,肥胖并重度OSAHS组的24 h正常R-R间期标准差(standard deviation of R-R interval,SDNN)、5 min R-R间期均值标准差(standard deviation of the averages of 5-minute R-R intervals,SDANN)、三角指数(triangle index,TI)、心率减速力(deceleration capacity of heart rate,DC)、清醒期SDNN及睡眠高频功率明显降低(P<0.05)。相关性结果显示肥胖并重度OSAHS患者中相邻R-R间期差值均方根(root mean square of the difference of adjacent R-R interval,rMSSD)与高血压病程呈负相关,TI、DC与AHI呈负相关。经校正颈围和腰围后的线性回归分析显示SDNN、SDANN、rMSSD与收缩压相关(P<0.05)。结论肥胖并重度OSAHS患者存在HRV指标下降,自主神经功能受到损害,心血管疾病的发生风险增加。