心率变异性监测与反馈——心源自主训练系统[分享版]

1.1 对象及分组
怀孕妇女69例，妊娠6.5—40周 均为发育正常，经体检、心 电图及实验室检查．确诊无器质性疾病者(如糖尿病、心脏病 、甲状腺功能亢进、高血压 肾脏疾病)者分成3组： ① 妊娠24周组(怀孕1组)21例，年龄25.48±2.14岁；
② 妊娠24～32周组(怀孕2组)25例，年龄26±l.89岁 ③ 妊娠>32周组(怀孕3组)23例，年龄26.38±2.41岁。 ④另设对照组30例，均为健康未孕女性，年龄25.68±3.46 岁 所有受检者均经24 h动态心电图检查，监测室性心律失常的 发生情况，各怀孕组根据室性早搏(PVC)的发生再分成伴 PVC组和无PVC组
[2]SDNN Index:每5min 窦性 RR 间期标准差的均值；
[3]SDANN：每 5min 窦性 RR 间期均值的标准差； [4]r-MSSD：所有邻近窦性 RR 间期长度差异平方均值的平方根； [5]pNN50:50毫秒间隔以上临近周期的比例，单位为百分数。
单位：ms
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频谱分析法
Frequency Domain Analysis Methods
孕期心率变异性监测与反馈
心源自主训练系统
中国科学院心理研究所 2014年6月13日
zkba@
概要
• 一、理论背景
• 二、功能和应用
• 三、使用及演示
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一、理论背景
• 60 年代末，Basmajian认为:生物反馈(biofeedback)是利用电子学仪 器将人体觉察不到的与心理生理活动有关的身体的信息(如肌电、温 度、心率、血压、脑电等)加以处理、放大，并以视觉或听觉的方式 加以显示(即信息的反映)，人们通过对这些信息的认识，了解自身的 状况，学会有意识地随意控制自身心理生理活动的一种技术。
三、使用及演示
组成
1 生物传感器 2 监测系统 3 训练系统
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生物反馈传感器
采集并处理HRV信号
通过高科技的生物反馈芯片传感器 采集人体的心率变异信号（HRV）。传 感器一端连接在受测者的耳垂上，另 一端通过USB 接口将受测者每一瞬间 的心率变化、交感神经与副交感神经 活动的频谱变化、压力指数等生理信 号传输到电脑终端。
结 果
• 2．1-4组之间的年龄无显著性差异(F=2．53，P>0．05)。 • 2．2-4组24 h HRV分析显示；与对照组比较，怀孕各组的 大部分时域指标及频域指标均普遍降低(P <0．05)，但怀孕 各组之间并无明显差异(P >0．05)。见表1，2 ．
• 2.3 69例孕妇中，伴PVC者有23人，占33.33％ ，多见于妊娠24～32周者。且怀孕伴PVC组 HRV指标较怀孕无PVC组明显降低，各组间比较 均有显著性差异(P<0.05) 见表3。
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自主神经系统
(autonomic nervous system, ANS)
• 也称植物神经系统、内脏神经系统，其主要功能
是调节内脏活动。 • 自主神经包括交感神经(sympathetic nerve)和副 交感神经(parasympathetic nerve)。它们分布至 内脏、心血管和腺体，并调节这些器官的功能。 自主神经的活动也受中枢神经系统的控制。
• 把心率变化信号分解为不同的频率成分并将其相对强度定量为功率， 提供了各种频率成分的功率谱测定。常用指标有：
[1]高频（HF，0.15-0.40Hz）:有迷走神经介导，主要代表呼吸变异。 [2]低频（LF，0.04-0.15Hz）受交感神经和副交感神经共同影响。 [3]极低频（VLF，0.01-0.04Hz）：可作为交感神经活动的指标。 [4]超低频（ULF，1.15×10-5-0.0033Hz）：生理意义不明。 [5]总频谱（TF）：是信号总的变异性。代表 HF、VLF、ULF 的总和。 [6]LF/HF：代表交感-迷走神经张力的平衡状态。HRV的时域和频域测量是 相关的，HF与 r-MDSS、pNN50 相关，LF、VLF与 SDNN Index 相关， ULF与 SDNN、SDANN明显相关。 单位：Hz
•
HRV 降低是预测心脏病人死亡的独立危险因子，同时反 应心血管疾病（如急性心肌梗塞、冠心病、高血压等）和 糖尿病等的水平。
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时域分析法
Time Domain Analysis Methods
• 以 RR间期的变异为基础，可用标准差、方差、极差、变 异系数等来表达。常用指标：
[1]SDNN：所有窦性 RR间期的标准差；
中国心脏起搏与心电生理杂志2000年第14卷第4期 刘晓健 周海
为观察正常孕妇的HRV以及室性心律失常的发生率 ，探讨孕妇心脏自主神经功能的平衡情况，对69例 孕妇(按妊娠周期分成3组)和30例正常未孕妇女进行 24 h动态心电图检查，监测24 h的室性心律失常 (PVC)，对其时域、频域结果进行分析。 结果显示： 对照组相比，怀孕各组大部分时域、频 域指标均明显降低(P<0．05)，但与妊娠周期无关； 而怀孕伴PVC与怀孕无FVC HRV比较有显著性差异 (P<0 05) 提示怀孕伴PVC可能与心脏自主神经功能 失衡有关。HRV分析对临床评价孕妇心脏自主神经 功能有一定的参考意义。
• ③无创的间接测量：文献中提出了许多交感和副交感神经活动的无创
测量方法，包括心率变异性，T波幅度，脉搏传导时间，源于 ICG 的 指标。
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二、心源自主平衡系统的功能和应用
• 评估、检测和训练：
– 亚健康状态 – 心理健康水平 – 基本认知能力
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心源自主平衡系统的应用领域
教育：提升注意力、记忆力、人际关系能力 体育：加速康复，提升反应能力和竞技表现
心理：减少焦虑、抑郁、紧张、易怒情绪，增强自信 健康：改善心血管疾病、失眠，增强免疫力
工作：提高创造性、沟通能力、精力、工作绩效
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正常孕妇24小时的心率变异分析
心率变异(HRV)与心脏自主神经功能的相关性已为 临床研究所证实。它能判断冠心病、心肌梗死、糖 尿病、高血压病患者心脏自主神经受损的情况，并 对心肌梗死后恶性室性心律失常及心脏猝死做出预 溯和危险分层，其重要性已越来越受到关注。但是 ，HRV与妊娠的关系国内报道甚少。研究正常怀孕 妇女的HRV以及室性心律失常的发生情况．探讨孕 妇心脏自主神经的功能状况及其对室性心律失常的 影响。
• 肌电反馈 (EMG feedback)
• 皮电反馈 (GSR feedback) • 皮肤温度反馈 (thermal feedback)
• 血压反馈 (blood pressure feed back)
• 脉搏血容反馈 (blood volume pulse feedback) • 心率反馈 (heart rate feedback)
有心律失常的孕妇应注意什么呢？
(1)要加强产前检查。在妊娠早期，由产科医生及心内科医生 联合判断是否继续妊娠，并指出注意事项。 (2)孕妇要有充分的休息与睡眠，避免过度疲劳，防止情绪激 动。上班的孕妇最好能在家休息或暂时改换较轻的工作。
(3)注意营养。多吃高蛋白及含丰富维生素的食品。从怀孕第 4个月起，应少吃盐。如有贫血，应予纠正。 (4)其它：要防止感染，尤其是出现上呼吸道感染，应立即治 疗，不能拖延。如出现心慌，心前区不适，胸闷，不能平卧 ，憋气，咳嗽，痰中带血等情况，应立即到医院就诊。
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测量和估计自主神经传出活动水平的方法
• ①自主神经活动的直接记录：确定自主神经调节模式的最确定的方法 是相关的交感和副交感神经共同活动的直接生理记录。这种方法在人 类被试基本上不可行，只能应用于动物。 • ②外周自主神经的选择性阻滞：即选择性外科手术或药物阻滞靶器官 的交感和副交感支配。假如实验程序能充分地控制和解释潜在的混杂 因素，药物阻滞能提供强有力的方法来确定自主神经调节模式。
• 由于通过生物反馈学习可以建立操作性条件反射，有目的地建立一种
正确的习惯行为，以代替机体已形成的“错误的习得性行为”。
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生物反馈中常用的生理指标
• 脑电α反馈 (EEGαfeedback)
• 脑电θ反馈 (EEG theta feedback)
• 大脑皮层慢电位反馈 (slow cortical potential feedback) • 脑电感觉运动节律训练 (EEG sensorimotor rhythm training)
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波形图
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八大训练方案
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atory feedback)
• 吸气量反馈 （inspirometer feedback）
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心率变异性的生物反馈
• 心率变异性（Heart rate variability，HRV）是指心率在一 定时间内周期性改变的现象，是反应交感-副交感神经张 力及其平衡的重要指标。 • HRV测定方法有两种，即时域分析法和频域分析法。 • HRV分析心电信号长短不一，短者分析 5min 或 1h，长者 可分析 24h，甚至几天，国内外普遍采用 24h 法。