首页 > 文献资料
-
心动周期信号的混沌特征分析及应用
目的:研究心动周期信号(HPS:Heart period signal)的混沌特征和谱特征,及这些特征随年龄的变化.背景:描述心动周期信号的混沌特征的参数有:相对分散度(Hrd),李雅普诺夫指数(Hle),分维数(Hfd)以及我们提出的混沌度(Lcc: Chaosness of HPS).目前只有分维数与年龄关系的初步工作发表,未见有全面研究HPS的混沌特征的工作报道.方法:将264例14～69岁健康自愿受试者分成6个年龄组(10～19,20～29,30～39,40～49,50～59,60～69),用本室研制的计算机化心动周期信号混沌分析系统进行测试.采用CM5导联,采样频率300Hz,AD转换精度12位,提取512个心动周期,计算Hrd, Hle, Hfd,Lcc以及总功率(Tfp)及三分段的绝对及相对功率(Pvv, Plv, Phv, Pvr, Plr, Phr)及平衡参数Rvh,Rlh(Rvh=Pvv/Tfp, Rlh=Plv/Tfp),给出HPS时域图,相平面图(Phase Plane Plot),延迟映射图(Return map)以及功率谱.结果:1.四个混沌特征参数及功率谱的绝对及相对功率和总功率都随年龄的增加而降低,降低的重要原因是反映迷走活动的HPS的高频分量降低.2.功率谱参数中降低快的是Phv及Phr.3.得出了以上参数随年龄变化的拟合方程及四个混沌特征参数之间的互相关方程和相干系数.4.平衡参数Rvh随年龄增加而增加;5.Rlh先升后降.讨论:1.HPS混沌特征参数随年龄的增加而降低,反映自主神经系统功能的降低,而且主要是迷走神经系统功能的降低,若能有效地保护迷走神经系统,提高迷走神经系统功能,将是抗衰老的重要措施.2.病理条件下,易受损害的是迷走神经系统;3.混沌特征参数在预测和估计病情的严重性方面是比功率谱参数(如平衡参数Rvh)更为敏感的指标.
-
麻醉鼠心动周期信号功率谱与体温关系的研究
目的:研究体温变化对麻醉大鼠自主神经系统的影响.方法:健康成年的Wistar大鼠18只,体重250 g～300 g,20%乌拉坦腹腔麻醉,气管插管.用温度计监测肛温.记录类似Ⅱ导联心电,分析心动周期信号功率谱特征.结果:在34℃～39℃体温范围内,心动周期功率谱随体温的升高而降低,心动周期信号(heart period signal,HPS)的超低频带功率谱(APU)随温度升高呈M型走势,高频带(APH)呈W型变化,不同体温下各参数几乎都有显著性变化.结论:大鼠HPS功率谱各项谱参数与体温变化相关,这些谱参数可以反映自主神经系统的调节功能.
-
倍他洛克对心脏自主神经系统的影响
目的:研究倍他洛克对心脏自主神经系统的影响.方法:用我室研制的计算机分析系统,测定自愿受试者在给予倍他洛克(50mg,口服)前和后3小时的心动周期信号的特征参数.结果:倍他洛克能使心动周期、心动周期的标准差、谱的总功率、谱的高频成分显著增加,心率和谱的超低频成分的相对值(Rpu)显著降低.结论:(1)倍他洛克能使心动周期的标准差(或心率的标准差)增加,是使心动周期信号(HPS)谱的高频成分显著增加的根本原因,也是副交感神经的张力增加的根本原因;(2)倍他洛克表现出降低心脏交感神经的张力,增加心脏副交感神经的张力,增加心脏自主神经系统的张力.
-
阿托品的心脏自主神经系统效应
目的:研究阿托品的心脏自主神经系统效应.方法:用我室研制的计算机化分析系统,测定自愿受试者在给予阿托品(004mg/kg,iv)前和后1小时心动周期信号的特征参数.结果:阿托品使心动周期、心动周期的标准差、谱的总功率、谱的高频成分显著降低,心率和谱的超低频成分的相对值显著增加.结论:(1)阿托品能使心动周期的标准差(或心率的标准差)显著降低,意味着心率的不整齐性的降低,这是使心动周期信号谱的高频成分的绝对值和相对值显著降低的根本原因,也是副交感神经的张力降低的根本原因;(2)阿托品能相对增加交感神经的张力,降低副交感神经的张力,降低自主神经系统的张力(表现为心动周期信号谱的总功率显著降低).
-
一氧化氮合酶基因5个位点单核苷酸多态性及其与心动周期信号谱特征的关系
目的:探索汉族人群NOS2 G-954C、NOS2 C-1173T、NOS3 T-786C、NOS3 A-922G与NOS3 G894T 5个位点单核苷酸多态性及其等位基因与心动周期信号谱的关系.方法:随机选择自然人群个体166为研究对象(男89例,女77例,年龄为62.40±2.5岁),获取其静脉血白细胞基因组DNA.采用等位基因特异性引物PCR技术检测NOS3 5个位点的基因型.利用聚类分析法研究NOS3的5种SNP的等位基因;利用
检测人群的心动周期信号谱(HPS)参数.结果:NOS2 G-954C携带GG与GC等位基因者其APU、RPU、RUH、APH、RPH以及TPV等参数无显著性差异(P＞0.05).NOS2 C-1173T SNP携带CC等位基因者的HPS谱参数中,仅RPH较TT等位基因者低,有显著性差异(P＜0.05).NOS3 T-786C中携带TT、TC与CC各等位基因者HPS谱参数均无显著性差异(P＞0.05).NOS3 A-922G中携带AA、AG与GG各等位基因者HPS谱参数亦无显著性差异(P＞0.05).NOS3 G894T中携带GG、GT与TT各等位基因者HPS谱参数比较,携带GG等位基因者仅APH较TT等位基因者降低,有显著性差异(P＜0.01).结论:NOS2 C-1173TSNP突变型TT与其RPH增高有关,NOS3 G894T突变型TT亦与其APH增高有关,提示NOS2 C-1173T与NOS3 G894T SNP可能是导致其HPS谱特征差异性的深层次原因. -
心动周期信号中独立成分的分离
采用一项新的统计信号处理技术--独立成分分析提取心动周期信号子成分.从10名受试者的仰卧和站立体位分别采集8 min心电信号,进而提取心动周期信号.按时间延迟把心动周期信号分成5组,进行独立成分分析,重构出两组成分.两组成分分别经傅立叶变换,结果显示一组信号成分集中于低频区域(称为IC1),另一组集中于高频区域(称为IC2).从仰卧位到站位IC1的功率显著增加(P<0.01),IC2的功率没有显著的变化(P>0.05),IC1的功率占总功率的比值显著增加(P<0.01).两体位的比较研究结果表明采用独立成分分析心动周期信号得到的两组成分中,IC1可以表征交感神经系统的活动,而IC2表征了副交感神经系统的活动.由这些成分得到的数字和图谱信息可以分别定量评价交感和副交感神经系统的功能.
-
围产期母亲和胎儿心动周期信号分析
同时分析围产期胎儿和孕妇心动周期信号的数字特征(混沌和谱特征)以评价自主神经系统功能.用可视化程序设计的方法实现提取和分析围产期母亲和胎儿心动周期信号.受试者取仰卧位,心电信号从置于腹壁下部耻骨联合导联获得.胎儿心电信号用小波分解进行信号预处理.采用本实验室已经完成开发的技术实现心动周期信号数字特征的分析.该系统可以评价胎儿和孕妇的自主神经系统功能,特别是分别定量评价交感和副交感神经系统功能;该系统还可用以预测胎儿窘迫.胎儿和其它年龄段的心动周期信号数字特征随年龄的变化提示了自主神经系统的发育、成熟和衰老的生理过程,基于这一点我们可以寻找抗衰老的方法;胎儿的心动周期信号数字特征介于新生儿和成人之间,提示胎儿的自主神经系统的调节可能受母体神经内分泌系统的影响.
-
孕大鼠和胎鼠心脏系统混沌特征分析
应用计算机化大鼠心电信号采集和处理系统,引导妊娠第21 d SD大鼠和胚胎宫内心电,记录母胎鼠心动周期信号混沌图形参数和数值参数,探讨正常妊娠大鼠母胎心脏系统混沌特征,分析母胎鼠自主神经系统发育的差异性.结果显示,(1)正常胎鼠与孕鼠比较,频率和电压较低,差异均有显著性(P＜0.01);(2)正常胎鼠和孕鼠心动周期信号功率谱具有类似于人的心动周期信号功率谱三峰特征;正常胎鼠和孕鼠比较,第二峰、第三峰明显较低;(3)正常胎鼠与孕鼠比较,相对分散度、李雅普诺夫指数和分维数均显著较低,差异均有显著性(P＜0.01).本研究表明,正常胎鼠心动周期信号变化的复杂性低于孕鼠,胎鼠心脏混沌程度低于孕鼠,胎鼠自主神经系统发育尚不成熟.
-
再发性腹痛儿童的自主神经功能检测分析
采用重庆医科大学生物医学工程研究室研制的"计算机化心动周期信号(HPS)动态混沌特征和谱特征分析系统"测定了13名再发性腹痛(RAP)儿童及14名对照组儿童的自主神经功能(AF),结果表明:两组儿童的四个动态混沌特征参数[分维数(Hfd),相对分散度(Hrd),李雅普诺夫指数(Hle),混沌度(Hcc)]的均值及标准差的均值在两组间差异无显著性(P均＞0.05);功率谱参数[超低频带功率(Pvv)、高频带功率(Phv)、总功率(Tfp)]的均值在两组间差异无显著性(P＞0.05).提示:小儿的植物神经功能发育不成熟、不稳定、平衡性差不是小儿再发性腹痛的原因.
