经皮冠状动脉介入手术(Percutaneous Coronary Intervention,PCI)是目前治疗冠状动脉疾病(Coronary Artery Disease,CAD)的常见方法,但是该手术对于同时测量的心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)和脉搏传播时间变异性(Pulse Transit Time Variability,PTTV)的影响尚未得到充分的研究和确立。本文旨在研究经皮冠状动脉介入手术对于CAD患者HRV和PTTV参数的影响。
研究纳入了十六位CAD患者,分别在PCI手术前24小时内和手术后24小时内记录了两段五分钟的心电图(Electrocardiogram,ECG)信号和指尖光体积描记法(Photoplethysmography,PPG)信号。首先比较了PCI手术前后RR间期和脉搏传播时间(Pulse Transit Time,PTT)的变化。随后,通过标准的短时域时间变异性指标——即时间序列的标准差(Standard Deviation of Time Series,SDTS)以及作者之前开发的基于模糊测度熵(Fuzzy Measure Entropy,FuzzyMEn)的指标来评估HRV和PTTV。为了测试不同时间序列长度对HRV和PTTV结果的影响,使用四个时间窗口分别为200、100、50和25个心动周期对RR和PTT时间序列进行分割。
研究结果显示,PCI手术引起了HRV和PTTV的变化,以及RR和PTT间期的变化。PCI手术显著减少了RR间期(术前为973±85毫秒,术后为907±100毫秒,p<0.05),同时显著增加了PTT间期(术前为207±18毫秒,术后为214±19毫秒,p<0.01)。对于HRV来说,使用SDTS指标在时间窗口为100和25个心动周期时输出显著较低的值。
心率变异性是指在一段时间内连续心跳之间的时间间隔的自然变异,是自主神经系统调控心脏活动的重要指标。HRV的降低通常与心血管疾病、糖尿病、慢性肾病、抑郁及焦虑症等有关。HRV的分析能够提供关于心率调节的自主神经功能状态的重要信息。在临床应用中,HRV被广泛用于心脏病风险评估、自主神经失衡的诊断和治疗监测。
模糊测度熵(FuzzyMEn)是一种用于评估时间序列复杂性的方法,它基于概率论中的测度熵理论,并结合了模糊逻辑。这种方法可以更好地处理医学信号中存在的不确定性和模糊性,因此被用于替代传统的熵方法来分析HRV和PTTV。它反映了信号的复杂性和预测能力,可以定量地描述信号中时间结构的变化。
脉搏传播时间变异性是指脉搏波从心脏射出到达外周血管所需时间的变异。PTTV的变化可以反映动脉的弹性变化,这与血管老化、动脉硬化以及心血管风险的增加有关。PTTV的分析可为心血管疾病的预测、诊断和治疗效果的评估提供重要信息。
经皮冠状动脉介入手术对心率变异性和脉搏传播时间变异性的影响研究,为我们理解和评估该手术对心血管系统的影响提供了新的视角。研究结果指出,PCI手术可能导致心率调节的改变以及动脉弹性变化,这对于评估术后患者的恢复情况和预防心血管事件具有重要意义。通过进一步的研究,我们可以更好地预测和处理PCI术后可能出现的心血管问题,为患者提供更为个性化的治疗方案。
通过这项研究,我们也可以了解到,传统的HRV分析结合了基于模糊逻辑的熵指标分析,能够更全面地揭示信号的特性,这为未来的心血管研究以及相关技术的发展提供了新的方向。随着模糊测度熵等先进的分析方法的应用,我们有望更加精确地评估手术和治疗对心血管系统的影响,从而提高患者的生存率和生活质量。