心率流動(dòng)非線性隨機(jī)系統(tǒng)研究及應(yīng)用.pdf

1、人的心率在時(shí)域上呈現(xiàn)非常復(fù)雜的波動(dòng)特性，因?yàn)樾呐K的調(diào)節(jié)體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，心率是由大量不同的反饋控制循環(huán)所直接或間接地控制，受諸多因素影響。這些不可預(yù)測的波動(dòng)已經(jīng)顯示出分形動(dòng)力學(xué)、長期相關(guān)性和l/f噪聲等統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，已經(jīng)被廣泛研究和應(yīng)用，但對于心率波動(dòng)的控制機(jī)制的時(shí)間演化細(xì)節(jié)卻知之甚少。因此，需要建立新的模型來分析心率波動(dòng)的情況，以提取更多有效信息。
　　 在本文中基于一維朗之萬隨機(jī)微分方程，分析心率波動(dòng)情況，該模型包含兩部分：

2、確定性的非線性部分和隨機(jī)部分，這兩部分可以從測量到的心電信號(hào)的R-R間期序列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取。非線性和隨機(jī)性都是心率波動(dòng)動(dòng)力學(xué)的組成部分，心臟的心率控制系統(tǒng)的不同的因素對于心率的調(diào)節(jié)的效果包含在這兩部分中。通過觀察這兩部分的變化，就可以了解系統(tǒng)的狀態(tài)。
　　 本文中研究了心臟健康人、充血性心力衰竭、心臟性猝死、房顫等疾病的R-R間期數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在大部分情況下，心臟健康人的非線性部分有一個(gè)典型的“雙穩(wěn)系統(tǒng)”的形式：有兩個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)和一個(gè)

3、非穩(wěn)定點(diǎn)。而對于其他患有心臟疾病的，此性征不明顯，大部分表現(xiàn)出的是非線性缺失性征。對于隨機(jī)項(xiàng)來說呈現(xiàn)規(guī)律性尚不明顯，心臟健康情況的結(jié)果是有些中間出現(xiàn)極值，有些類似一個(gè)常數(shù)形式，有些較散亂，其它生病狀態(tài)的結(jié)果也是比較混亂，有些出現(xiàn)波動(dòng)的形式，有些類似常數(shù)，有些則出現(xiàn)散亂情況，但是不同狀態(tài)下的平均值水平有差異。
　　 對心臟健康、充血性心力衰竭和房顫的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均分析，最后得到的確定性部分的結(jié)果顯示出了正常的與病態(tài)的一些區(qū)別，正

4、常的表現(xiàn)出非線性的形式，而病態(tài)的結(jié)果則是近似線性的形式。隨機(jī)部分函數(shù)也有些區(qū)別，整體函數(shù)的大小水平有比較明顯的不同，函數(shù)曲線形式也略有區(qū)別。
　　 對心肌缺血病例用藥后的情況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)確定性的非線性部分和隨機(jī)部分均有明顯變化。用藥后確定性部分函數(shù)的變化趨勢是從一條近似斜線的形式變到中間出現(xiàn)彎曲，向著“雙穩(wěn)系統(tǒng)”的形式變化；隨機(jī)部分函數(shù)的變化情況是在曲線中有極大值出現(xiàn)的趨勢。反映出用藥后病情的好轉(zhuǎn)。對心率失常抑制實(shí)驗(yàn)中的病例