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心血管疾病是危害人类健康的常见病、多发病，是我国乃至全球人类健康的大敌。随着经济发展和生活水平的提高，发病率正在逐步提高，在我国乃至全世界均已跃居各类疾病的首位。因此，提高心血管疾病尤其是冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease，CHD)的诊疗技术与防治水平至关重要。众所周知，冠状动脉造影(coronary angiography, CAG)是公认诊断CHD特别是冠状动脉狭窄的金标准，但它的有创性和高成本在国内目前尚难普及。动态心电图(Dynamic Electrocardiogram, DCG)仍是目前CHD诊断中重要的无创性检查方法之一。随着计算机技术的迅速发展，DCG中可检测的指标越来越多，尤其是心率变异性(heart rate variability,HRV)方面的指标，已成为心血管疾病诊断领域中的实用、高效、无创、安全、准确、重复性强的重要检测技术，广泛应用于临床诊断及其他医学研究领域。
1 HRV发展史
早在1933年，Hales在定量测定动脉血压时首先发现，动脉血压、呼吸周期和心律变化相关，1903年心电图机用于临床后发现窦性心律不齐与呼吸有关，1935年Salnman通过实验证明心率变异和迷走神经之间的关系。HRV在临床上的应用始于1965年，妇产科医生Hon和Lee在产程监测中发现胎儿存活率降低与心率变异的减低有关，确立了HRV的临床重要性。1978年，Wolf报道了HRV降低与急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)后患者的死亡率增加有相关性。1981年从Akselord将频谱分析引入HRV，从而可以定量地分析心跳与心跳之间的心血管控制，能直观、定量地反映自主神经系统对心脏的控制。1987年Klinger〖1〗发表有关急性心肌梗死后HRV降低的患者猝死率显著增高的文章。随后国内外许多报道都显示HRV的降低与严重室性心律失常、心源性猝死、心功能不全有关〖2，3〗
谛牟』颊咧蠬RV显著降低者发生心脏事件的可能性大〖4,5〗。随着新的数字化高频24h多通道动态心电图的应用，HRV有可能提供更多、更有价值的信息，使我们对HRV的生理意义及病理意义有更深的理解。
2 HRV基本内容与指标
HRV是通过测量连续正常R-R间期变化的变异数，从而反映心率的变化程度,其分析方法可分为时域分析法与频域分析法。由于多年来国内外各家研究方法不一，导致其结果缺乏可比性，比较紊乱，故欧洲心血管病学会(ESC)和北美心脏起搏和电生理学会(NASPE)专题委员会讨论制定方案，以规范HRV的研究和临床应用〖6〗。HRV的分析指标如下：
(1)时域指标: ①SDNN(Standard deviation of normal-to-normal intervals)：即所有的窦性心搏R-R(N-N)间期的标准差，单位为ms，SDNN正常参考值为141±39ms;SDNN随记录时间延长而增加，因此不同记录时间间隔的SDNN之间不具可比性.为了规范其方法学，专题委员会建议采用24h记录。②SDANN(Standard deviation of the average of NN intervals in all 5-minutes of the entire recording)：是指NN间期平均值的标准差，即全程24h测量得到的NN间期数据，按时间顺序，以每5min为一段划分成为若干段(如为24h，共288段)，先计算每5min段内N-N间期的平均值可得到288个NN间期的平均值，再计算这288个数据的标准差，单位为ms。SDANN正常参考值为127±35ms;③rMSSD (The root mean square of difference between adjacent NN intervals ):即指相邻N-N间期差值的均方根(相邻N-N间期的含义是指两个心搏既是相邻的，同时又都符合作为心率变异性分析原始数据的标准),单位为ms。rMSSD正常参考值为27±12ms;④PNN50 (Percent of NN50 in the total number of RR intervals)：窦性相邻N-N间期差值>5Oms的心搏数占NN间期总搏数的百分比。从统计学观点来看，rMSSD优于PNN50。两者与频谱分析中的高频成分高度相关。
另外还有一些参数是通过几何图形得到的。一定时间内的RR间期或NN间期可以转换成几何图形来直观地表示HRV的大小。如NN间期直方图、NN间期差值直方图和Lorenz散点图等等。值得注意的是需要有一定数量的NN间期才能构成几何图形，至少需要有20min的记录时间(最好是24h)。因此，几何的方法不适合评价短程的HRV变化。
(2)频域指标：心率变异性的频域分析是从频谱分析的角度来分析心率变化的规律。它与时域分析既有相关性，又能揭示出心率的更复杂的变化规律。
①高频功率(high frequency, HF)：在有参数算法中代表高频分量曲线(中心频段在0.15～0.40Hz范围内)的积分值;在无参数算法中，代表整个频谱曲线在0.15～0.40Hz范围内的积分值。参考值为975±203ms2;HF是受迷走神经调节的。②低频功率(low frequency, LF)：在有参数算法中代表低频分量曲线(中心频段0.04～0.15Hz范围内)的积分值;在无参数算法中，代表整个频谱曲线在 0.04～0.15Hz范围内的积分值。参考值1170±416ms2;LF由交感神经和迷走神经共同调节，与体位、姿势有明显的关系。③极低频功率(very low frequency, VLF)：在有参数算法中代表极低频分量曲线(中心频段<0.04Hz范围内)的积分值;在无参数算法中，代表整个频谱曲线<0.04Hz范围内的积分值;VLF机制未完全阐明，可能与肾素-血管紧张素系统有关，在评估频谱时，VLF具有重要的意义。④总功率(total power, TP)：5min总功率。是0～0.4HZ范围内的积分值。参考值3466±1018ms2;⑤LH/HF(低高频比值)：正常范围1.5～2.0;该指标主要反映交感神经与迷走神经张力平衡性〖7〗。频谱分析有短时间(5min)和长时间(24h)分析两种，其意义各有不同。24h的频谱分析其意义和平均频谱分析(24h内每5min频谱的平均值)相同，反映的是24h平均的自主神经调节情况。短时间的频谱分析能反映自主神经调节的细微变化。
3 HRV的生理基础
生理状况下，心律受到起搏传导系统所控制，窦房结是心脏的最高起搏点，它的活动受到植物神经的调节。交感神经末梢释放去甲肾上腺素，兴奋心肌细胞膜的β-肾上腺素能受体，增加内向isi和if离子流，使舒张期除极速率加快，自律性增高，心率增快;迷走神经末梢释放乙酰胆碱，作用于心肌细胞膜的M胆碱能受体，提高钾离子通道的通透性，促进外向ik离子流，使窦房结过度极化和舒张期除极速率减慢，自律性降低，心率减慢。正常生理状况下，交感神经和迷走神经协调地控制心脏的节律变化，使心脏节律有序地周期性改变。一旦由于疾病等原因使这种相互作用失去平衡，将导致心率的改变和心血管系统的功能紊乱，这就是HRV分析的生理基础。因此，HRV的大小反映了自主神经系统活动与心血管系统相互制约的关系，HRV分析可反映心血管系统的自主神经功能状况〖8〗。〖BT1〗4 HRV在冠心病中的临床应用评价
4.1 HRV与急性心肌梗死 心率变异性是判断自主神经活动的重要的定量指标，用于评价心脏自主神经的平衡状况。急性心肌梗死发生后机体的自主神经功能受到损害，以交感神经活性增强为主要表现，这种损害有两种情况: (1) 功能性损害，即急性心肌梗死后，由于疼痛等刺激，机体处于应激状态，表现为交感神经兴奋性增强，血中儿茶酚胺水平增高，迷走神经功能相对抑制，临床上表现为心动过速、恶性室性心律失常、心功能不全甚至猝死;(2) 器质性损害，即急性心肌梗死时，由于缺血和坏死心肌的节段性运动，使心肌节段性神经末梢受到机械性牵拉，其交感传入冲动异常增强引起中枢交感优势〖9〗。急性心肌梗死患者的HRV 降低，HRV对AMI 后恶性室性心律失常事件的预测具有较高的价值〖10〗唬?)由于冠状动脉狭窄导致心肌缺血，心室壁或神经末梢受到机械性或化学性刺激，反射性改变植物神经调节的均衡性，主要表现为交感神经活动增高，迷走神经活性降低〖16,17〗谧炊霾”洳课挥胄脑嘧灾魃窬低乘鸷τ泄兀氨谛募」K澜戏乔氨谛募」K阑颊逪RV更小。另一方面，HRV分析对判断冠脉血管病变程度及冠心病患者的预后有重要价值。Dovgalevskil等〖19〗对同一心功能分级的冠心病患者行HRV分析，发现冠状动脉狭窄程度越严重，HRV越低。当有多支冠状动脉病变时，迷走神经受损的同时，交感神经也受损。 冠状动脉病变支数反映的是心肌缺血的广泛程度，心肌缺血范围增大，交感迷走系统受损严重，迷走神经的调节作用被抑制。Meloni等〖20〗发现冠脉严重病变者较冠脉正常或狭窄<40%者HRV显著下降,同时也显示HRV低者冠状动脉病变重、预后差。
5 前景与展望
HRV是一项正在蓬勃发展中的无创性检测技术，其分析方法简便、易行、无创、实用，在临床上已得到广泛的应用，近20年来的研究使HRV在各个方面均取得了较大的进展，但目前还需进行前瞻性、大样本、长时间的研究去验证临床应用的效果及其特异性和敏感性，其准确性也需要依赖计算机及软件程序设计的合理性，相信随着长程心电图抗干扰记录技术和计算机分析技术的不断改进和发展，HRV作为一个判断自主神经功能的定量指标，定能更好地应用于临床、服务于临床。
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