第28卷第6期2011年12月生物医学工程学杂志JournalofBiomedicalEngineeringVOI．28No．6December2011呼吸性窦性心律不齐定量分析研究进展*孙聪聪张政波。王步青刘洪运昂清综述王卫东h△审校1(北京理工大学信息与电子学院，北京100081)2(解放军总医院医学工程保障中心，北京100853)摘要：呼吸性窦性心律不齐(RSA)是一种心率随呼吸周期性波动的生理现象。近年来在临床上常被用作心迷走神经张力的非侵入式检测指征。但它的定量分析受呼吸参数、体位、体动等因素影响，使得至今还没有建立起一个通用的定量分析标准和校准方法。本文主要介绍了五种常见的定量分析方法：相邻R—R间期差值均方根(RMSSD)法、峰谷(pvRSA)法、逐次呼吸余弦拟合(cosinorfitting)法、谱分析(spectralanalysis)法以及时频联合分析(JTFA)法I同时本文介绍了定量分析中常见的呼吸参数校准方法：引导呼吸法、协方差分析统计学控制法、相对呼吸参数残余量法以及潮气量修正法。最后，对如何解决现阶段RSA定量估计中存在的问题做了展望。关键词：呼吸性窦性心律不齐；心迷走神经张力；呼吸率；潮气量中图分类号R318文献标识码A文章编号1001—5515(2011)06-1227-05ResearchProgressofQuantitativeAnalysisforRespiratorySinusArrhythmiaSunCongcongZhangZhengboWangBuqingzLiuHongyunAngQing’WangWeidong’1(SchoolofInformationandElectronics，UniversityofBeijingforScienceandTechnology，Beijing100081，China)2(MedicalEngineeringSupportCenter，C^inesePLAGeneralHospital·Beijing100853，China)Abstract：Respiratorysinusarrhythmia(RSA)iSknownasfluctuationsofheartrateassociatedwithbreathing．Ithasbeenincreasinglyusedasanoninvasiveindexofcardiacvagaltoneinpsychophysb1ogicalresearchrecently．Itsa—nalysisisofteninfluencedordistortedbyrespiratoryparameters，postureandaction，etc．Thispaperreviewsfivemethodsofquantification，includingtherootmeansquareofsuccessivedifferences(RMSSD)，peakvalleyRSA(pvRSA)，eosinorfitting，spectralanalysis，andjointtiming—frequencyanalysis(JTFA)．Pacedbreathing，analysisofcovariance．residuamethodandmsRSAperlitertida1volumeareadjustmentstrategiesofmeasurementandanaly—sisofRSAinthisarticleaswel1．Atlast，someprospectsofsolutionsoftheproblemsofRSAresearcharegiven．Keywords：Respiratorysinusarrhythmia(RSA)；Cardiacvagaltone；Respirationrate；Tidalvolume引言近2O年来，呼吸和心率的耦合现象在医学界受到越来越多的重视。心血管生理学的研究结果表明：呼吸和心率的时间异变往往是相关的。主要表现为：吸气时，释放儿茶酚胺增多，窦性p-P周期缩短，心率加快；呼气时产生乙酰胆碱，引起窦房结过度极化，窦房结舒张期自动除极的坡度降低，窦性p-P周期延长，心率减慢。这种现象被称为呼吸性*国家自然科学基金青年基金资助项目(60801009)；国家自然科学基金面上项目资助(60971044)；北京市自然科学基金面上项目资助(3102028)△通讯作者．E—mail：wangwd301@126．com窦性心律不齐(respiratorysinusarrhythmia，RSA)[。关于RSA的研究可追溯到1865年，但至今仍是一个研究热点。在RSA的研究过程中，研究人员对于其起源，即心率被呼吸调制的原因提出很多猜想和假设。其中最常见的为以下两种：①并行关系：呼吸中枢和心血管中枢耦合调节呼吸和窦性节律；②因果关系：呼吸通过压感反射机械性调节窦性节律]。相关动物实验和药理阻滞研究表明副交感神经抑制药物可减小RSA幅值；而交感神经抑制药物对RSA的幅值几乎没有影响。因此认为RSA的幅值反映了心迷走神经的张力。RSA幅值的大小为心肺交互机制提供了重要的信息，间接表达了心脏交生物医学工程学杂志第28卷感和迷走神经活动及其平衡与协调的关系。在临床实践中常被用作心迷走神经张力的非侵入式检测指征，甚至是其直接测定方法L4]。研究发现，RSA的变化与年龄、葡萄糖代谢水平、人体体质、充血性心力衰竭、心源性猝死、糖尿病以及高血压等现象和病症的发生有关[5]。同时它还...
