母体心率变异性（HRV）在分娩启动中的作用：一项探索性研究及其临床预测潜力

　　本综述深入探讨了母体心率变异性（HRV）与分娩启动时序之间的关联。研究通过分析RR间期（RRI）、时域指标（SDNN, RMSSD）及频域指标（HF, LF, LF/HF），发现多项HRV指数与分娩时间存在强相关性（r > 0.5），表明自主神经系统（ANS）活动变化可能是预测分娩时机的新型生物标志物，为改善妊娠管理提供了新方向。

　　

引言

目前，准确预测足月分娩发动时间尚无可靠方法。临床主要依赖末次月经或超声解剖信息推算的预计分娩日（EDD），但EDD无法识别可能导致早产发动的生理因素。因此，亟需发现与分娩启动相关的潜在生物标志物，以精准预测分娩时机。分娩过渡期被认为可通过自主神经活动反映神经内分泌变化，而母体心率变异性（HRV）作为自主神经系统（ANS）活动的无创指标，在此过程中可能发挥关键作用。尽管既往研究关注了妊娠期间HRV的 trimester-wise 变化，但直接探讨其与分娩发动时间关联的研究较少，且多局限于穿戴设备提供的时域指标，缺乏对频域指标如高频（HF）、低频高频比（LF/HF）等的深入分析。本研究旨在通过母体心电图（ECG）和子宫电图（EHG）记录的逐搏R–R间期，全面分析时域和频域HRV指标，探索其与分娩时间的关联。

方法

数据描述

本研究使用两个独立数据集。第一个数据集来自冰岛16电极子宫电图（EHG）数据库（Nordic数据库），包含122条记录，经筛选排除非生理原因分娩（诱导分娩n=4、剖宫产n=6）及R波检测困难记录（n=10）后，最终纳入25条记录（年龄：28±5.9岁；记录时孕周（GA）：34±2.7周）。EHG记录中常见母体心电图（ECG）噪声，因此通过视觉检查确认R波以计算HRV。第二个数据集来自澳大利亚墨尔本Mercy妇女医院的研究，原始记录52条，排除非生理原因分娩（择期/计划剖宫产n=13、诱导分娩n=24）后，最终分析12条非侵入性心电图（NIFECG）记录（年龄：32±4.5岁；GA：38±1.5周）。

R波检测与HRV分析

尽管记录模态不同（EHG衍生母体ECG采样率200 Hz vs. 直接母体ECG采样率1,000 Hz），但预处理步骤一致，包括滤波、R波检测、伪差校正以及从5分钟片段提取HRV。所有RR间期（RRI）值以毫秒表示，确保HRV指标跨数据集可比。通过高通滤波减少基线漂移和低频子宫活动后，对信号进行幅度归一化（最大值缩放至1），使用MATLAB“findpeaks”函数识别R波，并进行视觉检查排除噪声段。选择5分钟片段计算HRV，因其是频域分析的最小推荐时长。手动校正异位搏动后，计算时域指标：正常RRI标准差（SDNN）、连续正常搏动间期差值的均方根（RMSSD）；频域指标：甚低频（VLF，0.0033–0.04 Hz）、低频（LF，0.04–0.15 Hz）、高频（HF，0.15–0.4 Hz）。

相关性分析

通过计算记录时GA与分娩时GA的差值定义“分娩时间”，采用Spearman相关性分析（数据不服从正态分布）评估母体RRI和HRV指标与分娩时间的关联。

结果

参与者 demographics 总结显示，墨尔本数据集参与者年龄、BMI和记录时GA均高于Nordic数据库。相关性分析揭示：时域指标中，RMSSD（25±13 ms）与分娩时间呈显著负相关[r=?0.50, p=0.0016, CI: ?0.75 to –0.18]；SDNN（44±14 ms）和RRI（677±79 ms）无显著关联（p>0.05）。频域指标中，HF功率（5.2±1.0）与分娩时间显著负相关[r=?0.42, p<0.009, CI: ?0.70 to –0.10]，表明随着分娩临近，副交感神经活动降低；LF/HF比值（0.69±0.71）与分娩时间显著正相关[r=0.55, p=0.0004, CI: 0.23–0.78]，提示交感神经主导性增强；LF（5.9±0.60）和VLF（6.7±0.64）无显著关联（p>0.05）。

讨论

本研究发现多项HRV指标与分娩时间存在显著关联（p<0.05），包括RMSSD、HF和LF/HF。这与既往观察妊娠期间HRV变化的研究一致，但多数关注 trimester-wise 变化而非分娩时序。与Musa等人研究相比，本研究发现HF在分娩临近时增加（一致），但LF/HF降低（不一致），可能源于方法学差异：Musa等人分析的是 active labor 期间HRV，而本研究关注的是第三 trimester 非临产状态，且结合了ECG和EHG信号。HF和RMSSD的负相关可能反映分娩临近时副交感神经活动增强，这与通常报道的临产前交感神经活动增强 norm 似乎矛盾，但可能体现了分娩生理的复杂性： labor 启动可能涉及交感-副交感交替的动态 interplay，而非线性主导变化。我们推测，观察到的副交感主导可能与神经激素因素（如催产素水平上升）调节有关。

本研究存在若干局限性：样本量小（n=37），且因排除非生理原因分娩而减半；未对多重比较进行校正，增加假相关风险；缺乏第一、二 trimester 数据，限制早期预测潜力；ECG和EHG信号的异质性可能引入偏差。未来研究可扩展至纳入胎儿HRV、结合多模态生理信号（如母胎HR耦合模式），并应用回归或机器学习识别复杂非线性模式，以开发临床有用的分娩时序预测工具。

结论

本探索性研究发现短时程HRV指标与分娩时间存在显著关联：HF和RMSSD与分娩发动呈负相关，LF/HF呈正相关。这些关联可能代表临产前的一个过渡 phase， characterized by transient parasympathetic predominance，为先于 active labor 期间典型交感神经 surge 的自主神经动态变化提供了新见解。