心电散点图的临床应用
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3
心电散点图的理论基础与来源
混沌理论的先驱 Jules.Henri.Poincare (1854—1912）
1903年Poincare在《科 学与方法》一书中提出 了Poincare猜想，指出 “三体”问题中，在一 定范围内，其解是随机 的，意味着可能存在混 沌的特性，从而成为世 界上了解混沌存在可能 性的第一人。
6
心电散点图的理论基础与来源
Lorenz提出了研究非线性混沌规律的方法： 图形表达法——Lorenz图（ Poincare图） 非线性参数的估算——复杂度、分维数、近似度、 李雅普诺夫指数
7
心电散点图的理论基础与来源
1981年L.GLASS等人在《SCIENCE》等杂志上发表研究结果： 在具 有自律性的胚胎鸡心肌细胞团上，通过插入细胞内的微电极给予电 脉冲刺激，心搏模式出现了混沌特征——倍周期分岔。 “在刺激和 一小块鸡心之间可以建立许多不同的节律，我们使用非线性数学， 能极好地了解不同节律和它们的排序”。
4
心电散点图的理论基础与来源
“混沌理论之父”
Father of Chaos theory
E.N.Lorenz(1917-2008)
1948年Lorenz在进行 一项创新性气象理 论实验时，发现了 “表面看似随机， 而实际上是按照严 格而易于表达的规 则运动的现象”。
5
心电散点图的理论基础与来源
1961年出现了对混沌现象的解释，Lorenz发现混沌现象的 打印数据。 1963年Lorenz在《大气科学》杂志上发表了一篇关于混沌 理论的开创性研究论文“确定性非周期流”。 1975年Li-York在美国《数学月刊》发表“周期3意味着混 沌” 的文章，并给出混沌的数学定义（Li-Yorke定义）。 自此，混沌成为科学的专业术语。
2
心电散点图的理论基础与来源
心电散点图基于非线性混沌理论，依靠计算机快速运算技 术、对长程心电RR间期数据进行图形表达,用于心率变异 性和心律失常诊断的方法。 心电散点图伴随混沌理论和计算机、及长程心电记录技术 应运而生。 心电散点图来源于Lorenz 图，也称Poincare图，以 E.N.Lorenz 和J.H.Poincare的姓氏名命，是研究系统非线性 规律的方法，因图形由散点组成，亦称散点图。
10
发现散点图的独特电生理信息
1991年Chishaki等用犬心脏制作的AF模型证明，当刺激 在右房、希氏束或迷走经神时，Lorenz图上所显示的房 室结功能不应期曲线分别呈不同形态。
excitement origin of Atria stimulate vagus nerve
AVNFRP ventricular region
11
发现房颤伴宽QRS波的不同图形
1993年Chishaki等观察源自文库房颤伴室早与房颤伴差传的图形差异
12
国内对心电散点图的研究进展
上世纪90年代郭继鸿教授向国内介绍了混沌理论、心脏 电活动中的混沌现象(郭继鸿.混沌现象.临床心电学杂 志,1998,7(2):87 ) 郭成军教授等探讨运用散点图跟踪心脏RR间期变化的方 法与意义(郭成军,胡大一,郭晋萍等.运用POINCARE 混沌 图跟踪心脏RR 间期变化的研究.中国心脏起搏动与心电 生理杂志, 1996,138-140) 吕可诚等制作并观察了健康与心衰心电数据的散点图特 征(吕可诚,王继业，常树人等. 人体心脏搏动的相空间吸 引子.南开大学学报.自然科学版,1997,30 (3):61-64)
长时程动态心电图上的RR间期是有序的时间数据，从长RR间距趋势图 上可以看出，心动周期与时间并不是按线性关系展开的，T-RR散点图 不仅在整体上不断地起伏，而且在局部也是随时地跳跃，并没有固定的 周期和振幅，不是任何线性方程所能描述的，是一种非线性关系，是一 种混沌状态。
R-R间期的这种混沌状态，要求我们的分析与描述必须要用非线性的技 术方法来处理。
心电散点图的临床应 用
河南中医药大学第一附属医院 程忠伟
1
心电散点图的有关概念
混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理 论描述的系统，其行为却表现为不确定性、不可重复、不可预测，这就 是混沌现象。
在生命系统中发现了大量的混沌现象，其产生的原因归根到底是由于事 物间的相互影响、相互制约、相互依存关系，而这种关系在系统的演化 规律上，则表现为非线性的规律。
8
早期记录RR间期的心电散点图
1980年马场康维等绘制并报告了一组临床资料的Lorenz图
9
散点图对心律失常图形的解读
1982年、1990年Anan等分别发表了心房颤动伴预激传导及 不同室性早搏的Lorenz图，并对室性早搏图形进行解析。
Af伴预激 Af with pre-excitation
室性早搏 ventricular premature contractions
13
国内对心电散点图的研究进展
李方洁等对散点图在长程心电分析中的应用进行了探索。 主要对1153例临床常见心律失常的病例与传统的动态心 电图诊断进行对比观察，一部分指标进行了电生理对照 观察，证明了散点图分析对HRV和心律失常诊断和鉴 别诊断的有用性，提出散点图与动态心电图互补应用对 于提高心律失常分析确率和分析速度的意义，初步建立 了散点图分析心律失常方法。
14
心电散点图作图方法
RR1 RR2 RR3 RR4 RR5 RR6 RR7 RR8
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
YY 短长周期区
P1-P7
长短周期区
X=RRn Y=RRn+1
Lorenz Plot
XX
Lorenz plot of 24h RR interval of health adult 15
1988年LEON GLASS和MICHAEL C.MACKEY在《FROM CLOCKS TO CHAOS THE RHYTHMS OF LIFE PRINCETON 》中对人体生 理和病理节律的研究，以及若干生物学实例与相关数学模型进行了 精辟的论述，受到自然科学界的广泛关注。《NATURE》和 《SCIENCE》给予高度评价，指出正是在生物学中，非线性科学可 能最终找到其最重要的应用。
心电散点图的理论基础与来源
混沌理论的先驱 Jules.Henri.Poincare (1854—1912）
1903年Poincare在《科 学与方法》一书中提出 了Poincare猜想，指出 “三体”问题中，在一 定范围内，其解是随机 的，意味着可能存在混 沌的特性，从而成为世 界上了解混沌存在可能 性的第一人。
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心电散点图的理论基础与来源
Lorenz提出了研究非线性混沌规律的方法： 图形表达法——Lorenz图（ Poincare图） 非线性参数的估算——复杂度、分维数、近似度、 李雅普诺夫指数
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心电散点图的理论基础与来源
1981年L.GLASS等人在《SCIENCE》等杂志上发表研究结果： 在具 有自律性的胚胎鸡心肌细胞团上，通过插入细胞内的微电极给予电 脉冲刺激，心搏模式出现了混沌特征——倍周期分岔。 “在刺激和 一小块鸡心之间可以建立许多不同的节律，我们使用非线性数学， 能极好地了解不同节律和它们的排序”。
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心电散点图的理论基础与来源
“混沌理论之父”
Father of Chaos theory
E.N.Lorenz(1917-2008)
1948年Lorenz在进行 一项创新性气象理 论实验时，发现了 “表面看似随机， 而实际上是按照严 格而易于表达的规 则运动的现象”。
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心电散点图的理论基础与来源
1961年出现了对混沌现象的解释，Lorenz发现混沌现象的 打印数据。 1963年Lorenz在《大气科学》杂志上发表了一篇关于混沌 理论的开创性研究论文“确定性非周期流”。 1975年Li-York在美国《数学月刊》发表“周期3意味着混 沌” 的文章，并给出混沌的数学定义（Li-Yorke定义）。 自此，混沌成为科学的专业术语。
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心电散点图的理论基础与来源
心电散点图基于非线性混沌理论，依靠计算机快速运算技 术、对长程心电RR间期数据进行图形表达,用于心率变异 性和心律失常诊断的方法。 心电散点图伴随混沌理论和计算机、及长程心电记录技术 应运而生。 心电散点图来源于Lorenz 图，也称Poincare图，以 E.N.Lorenz 和J.H.Poincare的姓氏名命，是研究系统非线性 规律的方法，因图形由散点组成，亦称散点图。
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发现散点图的独特电生理信息
1991年Chishaki等用犬心脏制作的AF模型证明，当刺激 在右房、希氏束或迷走经神时，Lorenz图上所显示的房 室结功能不应期曲线分别呈不同形态。
excitement origin of Atria stimulate vagus nerve
AVNFRP ventricular region
11
发现房颤伴宽QRS波的不同图形
1993年Chishaki等观察源自文库房颤伴室早与房颤伴差传的图形差异
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国内对心电散点图的研究进展
上世纪90年代郭继鸿教授向国内介绍了混沌理论、心脏 电活动中的混沌现象(郭继鸿.混沌现象.临床心电学杂 志,1998,7(2):87 ) 郭成军教授等探讨运用散点图跟踪心脏RR间期变化的方 法与意义(郭成军,胡大一,郭晋萍等.运用POINCARE 混沌 图跟踪心脏RR 间期变化的研究.中国心脏起搏动与心电 生理杂志, 1996,138-140) 吕可诚等制作并观察了健康与心衰心电数据的散点图特 征(吕可诚,王继业，常树人等. 人体心脏搏动的相空间吸 引子.南开大学学报.自然科学版,1997,30 (3):61-64)
长时程动态心电图上的RR间期是有序的时间数据，从长RR间距趋势图 上可以看出，心动周期与时间并不是按线性关系展开的，T-RR散点图 不仅在整体上不断地起伏，而且在局部也是随时地跳跃，并没有固定的 周期和振幅，不是任何线性方程所能描述的，是一种非线性关系，是一 种混沌状态。
R-R间期的这种混沌状态，要求我们的分析与描述必须要用非线性的技 术方法来处理。
心电散点图的临床应 用
河南中医药大学第一附属医院 程忠伟
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心电散点图的有关概念
混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理 论描述的系统，其行为却表现为不确定性、不可重复、不可预测，这就 是混沌现象。
在生命系统中发现了大量的混沌现象，其产生的原因归根到底是由于事 物间的相互影响、相互制约、相互依存关系，而这种关系在系统的演化 规律上，则表现为非线性的规律。
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早期记录RR间期的心电散点图
1980年马场康维等绘制并报告了一组临床资料的Lorenz图
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散点图对心律失常图形的解读
1982年、1990年Anan等分别发表了心房颤动伴预激传导及 不同室性早搏的Lorenz图，并对室性早搏图形进行解析。
Af伴预激 Af with pre-excitation
室性早搏 ventricular premature contractions
13
国内对心电散点图的研究进展
李方洁等对散点图在长程心电分析中的应用进行了探索。 主要对1153例临床常见心律失常的病例与传统的动态心 电图诊断进行对比观察，一部分指标进行了电生理对照 观察，证明了散点图分析对HRV和心律失常诊断和鉴 别诊断的有用性，提出散点图与动态心电图互补应用对 于提高心律失常分析确率和分析速度的意义，初步建立 了散点图分析心律失常方法。
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心电散点图作图方法
RR1 RR2 RR3 RR4 RR5 RR6 RR7 RR8
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
YY 短长周期区
P1-P7
长短周期区
X=RRn Y=RRn+1
Lorenz Plot
XX
Lorenz plot of 24h RR interval of health adult 15
1988年LEON GLASS和MICHAEL C.MACKEY在《FROM CLOCKS TO CHAOS THE RHYTHMS OF LIFE PRINCETON 》中对人体生 理和病理节律的研究，以及若干生物学实例与相关数学模型进行了 精辟的论述，受到自然科学界的广泛关注。《NATURE》和 《SCIENCE》给予高度评价，指出正是在生物学中，非线性科学可 能最终找到其最重要的应用。