The Correlation between Heart Rate Variability and Cerebral Infarction in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2025.0091

Abstract

Abstract:

Background

Heart rate variability (HRV) is associated with cerebral infarction, although this association has been less studied in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) .

Objective

To explore the correlation between HRV and cerebral infarction in T2DM patients.

Methods

A total of 577 T2DM patients hospitalized in Ningbo No.2 Hospital between January 2020 and August 2022 were selected. According to the presence or absence of cerebral infarction, patients were divided into the cerebral infarction group and non-cerebral infarction group. The general data and laboratory results were collected. All patients received 24-hour Holter monitoring. HRV parameters, including the standard deviation of normal-to-normal intervals (SDNN), the root mean square of successive RR interval differences (rMSSD), and the percent of adjacent RR intervals with a difference more than 50 ms (PNN50) were recorded. Multivariate Logistic regression analysis was used to analyze the correlation between HRV and cerebral infarction. Patients were further divided into the decreased SDNN group (SDNN<100 ms) and normal SDNN group (SDNN≥100 ms) based on the SDNN measurements in HRV, and the correlation with cerebral infarction was explored.

Results

A total of 577 T2DM patients were enrolled, including 287 cases in the cerebral infarction group and 290 cases in non-cerebral infarction group. Multivariate Logistic regression analysis showed that SDNN was the independent influencing factor for cerebral infarction in T2DM patients (OR=0.970, 95%CI=0.961-0.979, P<0.05). There were 264 cases in the decreased SDNN group and 313 cases in the normal SDNN group. Multivariate logistic regression showed a significantly higher risk of cerebral infarction in the decreased SDNN group than the normal SDNN group (OR=4.164, 95%CI=2.769-6.262, P<0.05) .

Conclusion

The reduction of HRV parameters in T2DM patients is closely correlated to cerebral infarction. With the reduction of SDNN, the risk of cerebral infarction in patients increases.

Key words: Type 2 diabetes mellitus, Cerebral infarction, Heart rate variability, Standard deviation of normal-to-normal intervals

摘要：

背景

心率变异性（HRV）与脑梗死发生相关。然而，在2型糖尿病患者中，关于HRV与脑梗死关系的研究尚少。

目的

探讨2型糖尿病患者HRV与脑梗死的关系。

方法

选取2020年1月—2022年8月在宁波市第二医院住院的577例2型糖尿病患者，根据患者有无脑梗死分为脑梗死组和无脑梗死组。收集患者一般资料、实验室检查结果。患者均进行24 h动态心电图监测，HRV参数包括全部正常窦性心搏间期的标准差（SDNN）、相邻RR间期之差的均方根值（rMSSD）和相邻RR间期相差>50 ms的数量占总心搏数的百分比（PNN50）。采用多因素Logistic回归分析探究HRV与脑梗死的关系。依据HRV参数中SDNN水平将患者分为SDNN减低组（SDNN<100 ms）与SDNN正常组（SDNN≥100 ms），并分析其与脑梗死的关系。

结果

共纳入577例2型糖尿病患者，脑梗死组287例，无脑梗死组290例。多因素Logistic回归分析结果显示，SDNN水平是2型糖尿病患者发生脑梗死的独立影响因素（OR=0.970，95%CI=0.961~0.979，P<0.05）。SDNN减低组264例，SDNN正常组313例。多因素Logistic回归分析结果显示，SDNN减低组患者发生脑梗死风险较正常组高（OR=4.164，95%CI=2.769~6.262，P<0.05）。

结论

2型糖尿病患者中HRV参数减低与脑梗死相关，随着SDNN减低，患者发生脑梗死的风险增高。

关键词: 2型糖尿病, 脑梗死, 心率变异性, 全部正常窦性心搏间期的标准差

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Figures/Tables 2

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组别	例数	性别（男/女）	年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]	病程[M（P₂₅，P₇₅），年]	高血压病史[例（%）]	吸烟史[例（%）]	饮酒史[例（%）]	使用ACEI/ARB[例（%）]	使用β受体阻滞剂[例（%）]	BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]
脑梗死组	287	170/117	67（58，75）	5（1，10）	221（77.0）	97（33.8）	59（20.6）	95（33.1）	17（5.9）	24.2（22.2，26.8）
无脑梗死组	290	182/108	57（49，64）	3（1，10）	156（53.8）	101（34.8）	67（23.1）	90（31.0）	30（10.3）	24.9（22.7，27.8）
Z（χ²）值		0.754^a	-9.423	-0.321	34.312^a	0.068^a	0.548^a	0.283^a	3.769^a	-2.443
P值		0.385	<0.001	0.749	<0.001	0.794	0.459	0.595	0.052	0.015
组别	HbA_1c[M（P₂₅，P₇₅），%]	TC[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	HDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	TG[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	24 h平均心率[M（P₂₅，P₇₅），次/min]	SDNN[M（P₂₅，P₇₅），ms]	rMSSD[M（P₂₅，P₇₅），ms]	PNN50[M（P₂₅，P₇₅），%]
脑梗死组	7.4（6.7，9.3）	4.36（3.63，5.10）	1.05（0.88，1.21）	2.66（2.12，3.28）	1.41（1.03，1.99）	71（65，78）	90（73，111）	18（15，23）	1（0，4）
无脑梗死组	8.0（6.8，9.7）	4.56（3.75，5.37）	1.10（0.93，1.31）	2.80（2.17，3.39）	1.39（1.00，1.93）	72（67，77）	116（96，132）	22（16，28）	3（1，7）
Z（χ²）值	-1.924	-2.117	-2.251	-1.214	-0.681	-0.702	-9.347	-5.263	-5.461
P值	0.054	0.034	0.024	0.225	0.496	0.483	<0.001	<0.001	<0.001

组别	例数	性别（男/女）	年龄[M（P₂₅，P₇₅），岁]	病程[M（P₂₅，P₇₅），年]	高血压病史[例（%）]	吸烟史[例（%）]	饮酒史[例（%）]	使用ACEI/ARB[例（%）]	使用β受体阻滞剂[例（%）]	BMI[M（P₂₅，P₇₅），kg/m²]
脑梗死组	287	170/117	67（58，75）	5（1，10）	221（77.0）	97（33.8）	59（20.6）	95（33.1）	17（5.9）	24.2（22.2，26.8）
无脑梗死组	290	182/108	57（49，64）	3（1，10）	156（53.8）	101（34.8）	67（23.1）	90（31.0）	30（10.3）	24.9（22.7，27.8）
Z（χ²）值		0.754^a	-9.423	-0.321	34.312^a	0.068^a	0.548^a	0.283^a	3.769^a	-2.443
P值		0.385	<0.001	0.749	<0.001	0.794	0.459	0.595	0.052	0.015
组别	HbA_1c[M（P₂₅，P₇₅），%]	TC[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	HDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	LDL-C[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	TG[M（P₂₅，P₇₅），mmol/L]	24 h平均心率[M（P₂₅，P₇₅），次/min]	SDNN[M（P₂₅，P₇₅），ms]	rMSSD[M（P₂₅，P₇₅），ms]	PNN50[M（P₂₅，P₇₅），%]
脑梗死组	7.4（6.7，9.3）	4.36（3.63，5.10）	1.05（0.88，1.21）	2.66（2.12，3.28）	1.41（1.03，1.99）	71（65，78）	90（73，111）	18（15，23）	1（0，4）
无脑梗死组	8.0（6.8，9.7）	4.56（3.75，5.37）	1.10（0.93，1.31）	2.80（2.17，3.39）	1.39（1.00，1.93）	72（67，77）	116（96，132）	22（16，28）	3（1，7）
Z（χ²）值	-1.924	-2.117	-2.251	-1.214	-0.681	-0.702	-9.347	-5.263	-5.461
P值	0.054	0.034	0.024	0.225	0.496	0.483	<0.001	<0.001	<0.001

参数	模型1		模型2		模型3
参数	OR（95%CI）	P值	OR（95%CI）	P值	OR（95%CI）	P值
SDNN	0.971（0.962~0.979）	<0.001	0.971（0.963~0.980）	<0.001	0.970（0.961~0.979）	<0.001
rMSSD	0.993（0.927~1.062）	0.832	1.000（0.933~1.071）	0.996	1.031（0.957~1.111）	0.423
PNN50	0.984（0.868~1.115）	0.799	0.972（0.856~1.104）	0.666	0.925（0.806~1.061）	0.264

参数	模型1		模型2		模型3
参数	OR（95%CI）	P值	OR（95%CI）	P值	OR（95%CI）	P值
SDNN	0.971（0.962~0.979）	<0.001	0.971（0.963~0.980）	<0.001	0.970（0.961~0.979）	<0.001
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