脊髓损伤患者心率变异性的局部尺度指数特征

心率变异性(heart rate variability,HRV)是目前评估脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)患者残余自主神经功能的主要依据。分析HRV的一般方法是计算心电信号R-R序列的时域、频域或非线性指标,其中去趋势波动分析(detrended fluctuation analysis,DFA)是最常用的非线性方法之一,对于R-R序列,通常由DFA可得两个尺度指数α1(尺度<11)和α2(尺度>11)。本研究关注局部尺度指数α(t)(t为时间尺度)揭示谱分析和尺度指数不能表征的HRV动态特性,采集12例SCI患者和15名健康者在坐姿(10min)和俯卧姿(10min)时的心电信号,计算R-R序列的α(t)。由于α(t)在小尺度时容易被高估,本文采用一种新的校正方法计算α(t)并用仿真信号验证其有效性。将此方法应用于采集的数据,结果显示,健康者在坐姿和俯卧姿时R-R序列的α(t)在4s<t<12s(频率0.083~0.25 Hz)时单调下降,而SCI患者的α(t)在几乎所有的尺度上缓慢下降。另一方面,坐姿时SCI患者的α(t)在4s<t<7s(0.143~0.25 Hz)时显著低于健康者的α(t)值;俯卧姿时,SCI患者的α(t)值在t=12s(0.083Hz)附近显著大于健康者的α(t)值。然而,用谱分析和DFA所得结果显示,两组无显著差异这表明,局部尺度指数α(t)可揭示谱分析和传统的尺度指数不能表征的HRV动态特性。