心电信号特征提取与心率变异性信号分析方法研究
第ｌ章绪论
第１章绪论
１．１心率变异性信号的生理意义及其研究背景
心率变异性（ＨｅａｒｔＲａｔｅＶａｒｉａｂｉｌｉｔｙ，简记ＨＲＶ）是指连续心跳间瞬时心率的微小涨落，或逐拍心跳ＲＲ间期的微小涨落。它是神经体液因素对心血管系统精细调节的结果，反映神经体液因素与窦房结相互作用的平衡关系。心率受体内诸多因素的影响，且最终通过交感神经（Ｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃ
和副交感神经（ＰａｒａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃＮｅｒｖｏｕｓＮｅｒｖｏｕｓＳｙｓｔｅｍ，ＳＮＳ）ＳｙｓｔｅⅢ，ＰＮＳ）的调节作用表现出来。研究表明，当交感神经活动阻断时，ＨＲＶ谱中低频谱峰显著降低；而当迷走神经活动阻断时，ＨＲＶ谱中高频谱峰显著降低。肾素一血管紧张素及其他体液因素按新陈代谢的需要调节心血管功能，使心率的变化呈现更长周期的规律性。窦房结按照一定的节律搏动，而自主神经系统按日常生理活动调节心血管功能，使心率昼夜不断变化。交感神经系统使心率快速变化，副交感神经系统使心率缓慢变化。在这些机理的共同调节下，健康人静息时的ＲＲ间期呈周期性变化即窦性心率不齐，此时呼吸是心率波动的一个主要因素。窦性心率不齐是一种正常现象，当患某些疾病时，体液和神经系统的这种内在平衡调节机理会被打破，导致ＨＲＶ降低。
ＨＲＶ的概念是由Ｈｏｎ和Ｌｅｅ在１９６５年首先提出的口１，他们在胎儿宫内窘迫的研究中首次用Ｒ—Ｒ间期监测胎儿心率，发现心率变化减少可提示胎儿宫内窘迫。７０年代，Ｓａｙｅｒｓ等对每搏心率信号中的生理节律进行了研究口１。Ｅｗｉｎｇ等发现糖尿病合并自主神经病变的患者，心率变化明显减少，他们建议观察短时ＲＲ间期的差值以检测糖尿病患者的自主神经系统疾病Ｄ１。１９７７年，Ｗ０１ｆ等发现心肌梗塞后的死亡率与ＨＲＶ的降低相关，即心肌梗塞后的ＨＲＶ减少提示患者的高危险性Ｈ’。１９８１年，Ａｋｓｅｌｒｏｄ等提出用心率变异的功率谱分析评估心血管系统的调节功能，并证实ＨＲＶ是预测急性心肌梗塞后死亡率的独立而重要的危险因素晦３，这成为心率变异性研究的里程碑。
１９９４年Ｆｒａｍｉｎｇｈａｎ心脏研究中心报告了对７３６例老年人随访四年的记录研究，结果指出：ＨＲＶ是独立于其它传统指标以外的预测死亡的危险因子，有十分