星状神经节后心下交感神经放电特征及其对心率调控模式的初步探讨

论文摘要

在自主神经系统调节心血管功能的生理机制研究中,深入探讨神经放电的特征,有利于揭示自主神经系统放电活动模式以及在不同模式下放电活动的特点,从神经电生理学的角度加深对自主神经系统电活动的认识。在此基础上,将神经放电的特征与心血管功能状态结合进行探讨,可以挖掘出自主神经电活动与心率变异的关系,进而理解自主神经调节心血管系统的规律,更有效的利用自主神经电活动提供的信息,特别是可以为新型心脏起搏器及其它心脏复苏设备的研究,提供可靠的生物物理和电生理依据。在自主神经放电的研究中,统计学分析、谱分析等常规方法已经不能够充分挖掘电活动中所包含的信息。随着非线性分析方法的发展,越来越显示出其在电生理信号分析中的优势,能提取出用常规方法所不能提取的信息。正是从以上的意义出发,我们利用了多种分析方法,特别是非线性分析,对心下交感神经电活动(Inferior Cardiac Sympathetic Nerve Activity, ICSNA)的特征及其对心率调控的模式进行了初步探讨,以较全面了解心下交感神经的放电规律,尽可能挖掘其与心率变异性的耦合关系,以ICSNA为一个窗口,较深入的探讨自主神经系统对心血管系统的调控规律。 本文以猫为实验动物,进行了七次试验。在实验中构建了戊巴比妥

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言和文献回顾
• 1.1 前言
• 1.2 心血管系统的神经调节
• 1.2.1 心交感神经及其作用
• 1.2.2 心迷走神经及其作用
• 1.3 交感神经放电特征分析的研究进展
• 1.3.1 引言
• 1.3.2 交感神经放电的研究进展
• 1.3.2.1 利用统计学方法所得的研究进展
• 1.3.2.2 利用谱分析方法所得的研究进展
• 1.3.2.3 利用非线性动力学分析方法所得的研究进展
• 1.3.2.4 利用多变量耦合分析所得的研究进展
• 1.3.3 结束语
• 1.4 交感神经电活动的检测和预处理
• 1.4.1 Gebber小组
• 1.4.2 NINOMIYA小组
• 1.5 本课题的主要工作
• 正文
• 1 动物实验和信号采集
• 1.1 动物实验
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.1.1 记录设备
• 1.1.1.2 实验动物及药品
• 1.1.1.3 记录电极
• 1.1.2 实验方法
• 1.1.2.1 一般过程
• 1.1.2.2 星状神经节后心下交感神经的确定
• 1.2 信号采集
• 1.2.1 心电、血压信号的采集
• 1.2.2 ICSNA的采集
• 2 信号的预处理
• 2.1 HRV信号的获取及预处理
• 2.1.1 R波检测算法
• 2.1.2 HRV信号的获取及预处理
• 2.1.3 心电的采样频率对HRV信号的影响
• 2.2 ICSNA的预处理
• 2.2.1 ICSNA中噪声和干扰的去除
• 2.2.2 功率谱分析以及数字带通滤波方法
• 2.2.3 ICSNA的整形积分过程
• 2.2.4 特征点检测算法
• 2.2.5 特征点检测算法中参数的确定
• 2.2.6 心相关放电成分的确定
• 2.2.7 CSNA特征参数及特征信号的获取
• 3 非线性分析方法
• 3.1 前言
• 3.2 相空间延迟重构方法
• 3.2.1 延迟时间的选择方法
• 3.2.2 最小嵌入维的选择方法
• 3.3 混沌分析
• 3.3.1 关联维数
• 3.3.2 最大李雅谱诺夫指数
• 3.4 分形分析
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 分形的分析方法
• 3.5 复杂度分析
• 3.5.1 近似熵
• 3.5.2 纠正的条件熵
• 3.5.2.1 条件熵（CE）的定义
• 3.5.2.2 校正的条件熵
• 3.6 RQA方法
• 3.6.1 重现图
• 3.6.2 重现图的量化
• 3.7 替代数据法
• 3.7.1 概述
• 3.7.2 零假设及相应替代数据的构造算法
• 3.7.3 替代数据的非线性检验
• 4 信号的检测和预处理结果
• 4.1 R波的检测结果
• 4.2 ICSNA预处理结果
• 4.2.1 神经放电原始信号记录
• 4.2.2 原始信号的功率谱
• 4.2.3 数字滤波器的滤波结果
• 4.2.4 ICSNA的整形分
• 4.2.5 整形积分后的信号中特征点的检测
• 5 星状神经节后心下交感神经放电特征的非线性分析结果
• 5.1 统计学分析结果
• 5.1.1 直方图分析结果
• 5.2 混沌分析结果
• 5.2.1 最小嵌入维及延迟时间的确定
• 5.2.2 关联维数分析结果
• 5.2.3 最大李雅谱诺夫指数分析结果
• 5.3 DFA分析结果
• 5.4 复杂度分析结果
• 5.4.1 校正的条件熵分析结果
• 5.4.2 近似熵分析结果
• 5.5 RRD的非线性特征的分析
• 6 星状神经节后心下交感神经放电特征和HRV非线性耦合分析结果
• 6.1 RR间期相关放电（RRD）与HRV耦合分析结果
• 6.2 放电峰-R点相位（PRP）与RRI耦合分析结果
• 6.3 心相关放电峰点间隔（PPI）与RRI耦合分析结果
• 7 星状神经节后心下交感神经放电特和HR的时域及频域耦合分析结果
• 8 星状神经节后心下交感神经电活动的尺度分级
• 9 结果讨论及展望
• 9.1 讨论
• 9.1.1 ICSNA非线性分析的结果论
• 9.1.1.1 统计学分析结果讨论
• 9.1.1.2 混沌分析结果讨论
• 9.1.1.3 分形分析结果讨论
• 9.1.1.4 复杂度分析结果讨论
• 9.1.1.5 RRD结果讨论
• 9.1.2 ICSNA与HRV非线性耦合分析的结果讨论
• 9.1.2.1 RRD与HR耦合分析结果
• 9.1.2.2 PRP与RRI耦合分析结果
• 9.1.2.3 心相关放电峰点间隔（PPI）与HRV耦合分析结果
• 9.1.3 ICSNA与HRV时域及频域耦合分析结果讨论
• 9.2 关于课题的改进和展望
• 9.2.1 改进
• 9.2.2 展望
• 参考文献
• 个人简历和攻读学位期间的研究成果
• 致谢