心脏电活动过程的非线性分析

非线性科学是国内外科学研究中的热点，其研究涉及确定性和随机性、有序和无序、简单性和复杂性等范畴和概念上的认识与深化，对于整个自然科学，包括生命科学的发展都有着重大的影响．生命体是自然界中最复杂的非线性系统之一．非线性系统的一种极为重要的运动形态就是混沌，它研究的是自然界非线性过程内在随机性所具有的特殊规律性．而与混沌密切相关的分形是指一类极其零碎而复杂、但有其自相似性或自仿射性的体系，混沌中的混沌吸引子就存在着无穷嵌套的自相似几何结构．近20多年来，国内外研究人员对生命循环系统的核心部分——心脏电活动的非线性特性做了深入的研究．除了用关联维数、李雅普诺夫指数和柯氏熵等对心电信号（HRV，ECG）进行分析，以及用多重分形谱面积特性参数对ECG信号进行分析并取得重要的进展外，最近在短时HRV和高频心电信号数据的非线性参数的探索上也得到了满意的结果，在临床观察疗效和早期诊断等方面具有广泛而重要的应用价值．本文评述了心电信号非线性特性分析的现状和进展，指出了以某些适用于短数据的非线性敏感特征量及其估计算法，用于生理系统的动态过程和临床有效性研究是今后值得关注的研究方向．