心率变异(HRV)信号蕴涵了有关心血管系统神经及体液调节的大量信息，通过检测患者的心率数据，可得到许多有关自主神经系统状态的信息。HRV作为一种方便、无创、定量、实用的心脏自主神经功能检测和评价的手段，已成为理论和临床研究的热点之一。 本课题主要着眼于“心率变异数据临床分析技术的研究”，目的是研究一套适合临床心率变异分析的算法，对各类心率变异数据进行分析。课题来源于两个方面：一是与重庆医科大学附属第一医院合作的重庆市科委项目“心率变异各频段与自主神经内在关系的研究”；二是与成都迪康医用数字设备有限公司合作开发“自主神经分析仪”。 研究内容和结果主要有以下几个方面： 1) 心率变异信号预处理，包含对原始心电信号的滤波、特征点标定、剔除异位搏动、RR间期的均匀重采样等。 2) 研究、比较周期图法和AR模型法两种功率谱估计方法，选择适当的方法对所采集的心率变异数据进行频域分析。 3) 设计阿托品和倍他乐克的对比药物试验，探讨心率变异各频段与自主神经的内在关系，特别是ULF与交感神经的关系。结果显示HF反映迷走神经活性，ULF可以较好地反映纯交感神经的作用，VLF和LF反映迷走和交感的共同作用。 4) 统计和对比正常人、高血压患者、冠心病患者的各项心率变异指标，研究高血压、冠心病对自主神经功能的影响，提供正常值参考范围。结果显示高血压、冠心病等患者心率变异各时域指标降低，总功率减少，HF降低，VLF／HF比值增大。说明高血压、冠心病等心血管疾病会导致自主神经功能受损，迷走神经兴奋性降低，交感神经活性相对增强。 5) 探讨非线性动力学分析方法在心率变异中的应用。本文选择RR间期散点图(包括定性描述和定量计算)、相关维数和最大Lyapunov指数，对药物试验数据进行了分析。结果显示散点图能够非常直观地反映出心率变异性正常与否；而无论何种原因造成自主神经的平衡被破坏，心脏的复杂度降低，相关维数均会减小；其中当交感神经兴奋性起主导作用时，最大Lyapunov指数增大，反之减小。 6) 选择适合心率变异性研究的时频分析方法。本文选择了Cohen类双线性时频分布指数分布，并且在具体实现时采用滑动离散指数分布，能够有效地提取重庆大学硕士学位论文HRV信号的时、频特征，抑制交叉项的影响。关键词:心率变异，自主神经，功率谱估计，非线性动力学，时频分布