CN102106728A - 运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运动心电图监护技术，尤其是一种运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法。该方法采用四个一次性使用心电电极片以及医院中常用的三通道或三通道以上同步描记式心电图检测设备，即可实现十八导联运动心电图的描记，对心电图检测设备的要求低，结构简单，成本低廉，便于操作，可以在广大基层医疗单位的临床应用上广泛推广；另外，该发明实现十八导联运动心电图的描记，可以更加全面地反应心脏功能状态，还大大降低了各个相邻通道内模拟信号的相互干扰，提高了心电图描记质量和便于临床诊断。

Description

运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法
技术领域
本发明涉及运动心电图监护技术，尤其是一种运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法。
背景技术
运动心电图方法是对于在临床运动负荷试验中所记录的心电图进行分析和参数测定并对受试者心脏功能状态和心肌缺血作出判断的一种方法。运动心电图方法已成为应用广泛的无创心功能检测方法之一。限于目前的医疗仪器技术，该方法存在着以下的不足和缺陷：
首先，目前所采用的心电图仪多以1-3个导联，配备血压、脉搏等其他参数进行试验。由于心脏的解剖和心脏病变多部位等特点，习用的方法不能全面反映各个心脏病变部位的变化情况，为此目前国际相关技术权威机构主张用全导联即十二导联代替习用的双极导联监护方式，以全面反映心脏各个部位病变及其发展情况，减少因监护死角所致的漏诊和病情贻误；
第二，十二导联同步运动心电图试验装置需在受检者身上安装十个一次性心电电极片，不仅操作费工费时，而且成本高，耗费大，干扰多。由于运动试验中受试者身体各部位都有不同程度的运动，使得所记录的运动心电信号中可能混入不同程度的干扰信号，包括呼吸引起的心电信号基线漂移、电极与皮肤间的摩擦噪声、体位移动所引发的扰动，这些干扰信号的消除不可能完全依靠数字信号处理技术来完成；
第三，在心电图监测仪器方面，十二导联同步心电图的获得需要具备8-16个生物电放大器的心电图机或生理记录仪，某一通道模拟信号的基线漂移容易造成计算机数字化处理过程的数据溢出，因而对相邻通道的数据组产生串路干扰，引起一系列连锁反映，从而使多个生物电放大器产生基线漂移的几率明显上升，致使心电图描记的质量严重下降甚至影响诊断。因此在不影响全导联监护效果的基础上进行电极和生物电放大器的减少成为近年来研究的课题之一；
第四，目前我国的心电图运动试验检测仪器多依赖于进口，而进口的十二导联同步描记心电图运动试验装置成本高，价格昂贵，费用大，因而限制其在广大基层医疗单位的临床应用，完成十八导联描记更是难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，该方法利用了最少的设备和资源即可反映最多的检测效果，成本低廉，操作简单，便于推广应用。
本发明是采用以下的技术方案实现的：一种运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其中该方法主要包括以下步骤：
(1)安装一次性使用心电电极片：在受检者贴电极处皮肤上用酒精或砂纸轻刮去脂，然后将四个一次性使用心电电极片按以下顺序粘贴在受检者胸部皮肤上，第一个一次性使用心电电极片贴于前胸胸骨角处，第二个一次性使用心电电极片贴于左侧腋前线与第五肋间交叉处，第三个一次性使用心电电极片贴于右肩胛下角线和胸前第五肋间水平交叉处，参考电极片即第四个一次性使用心电电极片贴于右侧腋前线与第五肋间交叉处；
(2)将四个一次性使用心电电极片与心电图检测设备的肢体导联线连接：肢体导联线共有四条，肢体导联线一端的导联线夹子与一次性使用心电电极片连接，其中，肢体导联线的红线即RA端与第三个一次性使用心电电极片连接；黄线即LA端与第二个一次性使用心电电极片连接；绿线即LL端与第一个一次性使用心电电极片连接，黑线即RL端与第四个一次性使用心电电极片连接，心电图检测设备上设有导联选项开关时，导联选项开关置于I、II和III导联位置；
(3)人体的心电信号经肢体导联线输入心电图检测设备，经输入网络分配电路及心电放大器处理后，在其输出端引出三路模拟心电信号，将此三路心电信号送至模数转换器即A/D转换器，同时在计算机控制下完成此三路心电信号的量化，从而在计算机内建立三个心电图数据组，其中第一通道心电放大器输出的心电图数据组为X(i)，第二通道心电放大器输出的心电图数据组为Y(i)，第三通道心电放大器输出的心电图数据组为Z(i)；其中i为数据组随时间排列的个数，为12000，A/D转换器每通道采样频率为1000Hz，因此可以获取12秒的心电信息；
(4)用计算机程序进行十八导联心电图数据组的重建计算，其中I至V5R代表相应体表导联的名称，i为数据组的长度，由此得出下列十八个心电数据组：
I(i)＝0.73X(i)-0.35Y(i)+0.12Z(i)
II(i)＝0.256X(i)+1.17Y(i)+0.09Z(i)
III(i)＝II(i)-I(i)
avR(i)＝-(I(i)-II(i))/2
avL(i)＝(2(I(i)-II(i))/2
avF(i)＝(2(II(i)-I(i))/2
V1(i)＝-0.22X(i)+0.146Y(i)-1.57Z(i)
V2(i)＝0.062X(i)+0.21Y(i)-1.36Z(i)
V3(i)＝0.77X(i)+0.11Y(i)-1.26Z(i)
V4(i)＝1.34X(i)+0.094Y(i)-0.68Z(i)
V5(i)＝1.18X(i)+0.131Y(i)-0.13Z(i)
V6(i)＝0.98X(i)+0.15Y(i)+0.216Z(i)
V7(i)＝0.89X(i)+0.14Y(i)+0.28Z(i)
V8(i)＝0.328X(i)+0.081Y(i)+0.334X(i)
V9(i)＝0.013X(i)+0.032Y(i)+0.451Z(i)
V3R(i)＝-0.334X(i)+0.121Y(i)-1.12Z(i)
V4R(i)＝-0.431X(i)+0.081Y(i)-1.05Z(i)
V5R(i)＝-0.672X(i)+0.035Y(i)-0.98Z(i)
利用计算机作图功能，将上述十八个数据组完成图形转换，分别以计算机屏幕显示和图形诊断报告两种形式完成最终输出，即得到十八导联体表心电图。
本发明中，所述的肢体导联线采用单芯金属屏蔽线，人体端为接线夹。
所述模数转换器的精度不少于十二位，通道数不少于三个，并且每通道采样率不少于1000/s。
所述的心电图检测设备为三通道或三通道以上同步描记式，可以采用三导联心电图机或带有威尔逊导联体系的生理记录仪。
本发明的有益效果是：本发明采用四个一次性使用心电电极片以及医院中常用的三通道或三通道以上同步描记式心电图检测设备，即可实现十八导联运动心电图的描记，与现有的十二导联同步描记心电图运动实验装置相比，对心电图检测设备的要求低，使用三导联心电图机或带有威尔逊导联体系的生理记录仪即可满足要求，结构简单，成本低廉，便于操作，可以在广大基层医疗单位的临床应用上广泛推广；第二，该发明可以实现十八导联运动心电图的描记，更加全面地反应心脏功能状态，还大大降低了各个相邻通道内模拟信号的相互干扰，提高了心电图描记质量，便于临床诊断。总之，本发明利用了最少的设备和资源即可反映最多的检测效果，并且成本低廉，操作简单，可以得到广泛的推广。
附图说明
图1是本发明中四个一次性使用心电电极片安装位置的主视图；
图2是本发明中四个一次性使用心电电极片安装位置的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明所述的描记运动心电图的方法为基于四个一次性使用心电电极片描记十八导联运动心电图的方法，即采用四个一次性使用心电电极片和三通道或三通道以上同步描记式心电图检测设备实现十八导联运动心电图的描记，以三导联心电图机为例，该方法主要包括以下步骤：
第一步，安装一次性使用心电电极片：本发明采用四个一次性使用心电电极片，在受检者贴电极处皮肤上用酒精或砂纸轻刮去脂，然后将四个一次性使用心电电极片按照以下顺序粘贴在受检者的胸部皮肤上：如图1和图2所示，第一个一次性使用心电电极片A贴于前胸胸骨角处，第二个一次性使用心电电极片B贴于左侧腋前线与第五肋间交叉处，第三个一次性使用心电电极片C贴于右肩胛下角线和胸前第五肋间水平交叉处，参考电极片即第四个一次性使用心电电极片G贴于右侧腋前线与第五肋间交叉处；
第二步，将上述四个一次性使用心电电极片与三导联心电图机的肢体导联线连接，三导联心电图机的肢体导联线共有四条，肢体导联线一端的导联线夹子与一次性使用心电电极片连接，肢体导联线采用单芯金属屏蔽线，人体端为接线夹，肢体导联线的红线即RA端与第三个一次性使用心电电极片C连接；黄线即LA端与第二个一次性使用心电电极片B连接；绿线即LL端与第一个一次性使用心电电极片A连接，黑线即RL端与第四个一次性使用心电电极片G连接，此时三导联心电图机上的导联选项开关置于I、II和III导联位置；
第三步，人体的心电信号经肢体导联线输入三导联心电图机，经输入网络分配电路及心电放大器处理后，在其输出端引出三路模拟心电信号，将此三路心电信号送至模数转换器即A/D转换器，其中模数转换器的精度不少于十二位，通道数不少于三个，并且每通道采样率不少于1000/s，同时在计算机控制下完成此三路心电信号的量化，从而在计算机内建立三个心电图数据组，其中第一通道心电放大器输出的心电图数据组为X(i)，第二通道心电放大器输出的心电图数据组为Y(i)，第三通道心电放大器输出的心电图数据组为Z(i)，其中i为数据组随时间排列的个数，i取值为12000，A/D转换器每通道采样频率为1000Hz，因此可以获取12秒的心电信息；
第四步，用计算机程序进行十八导联心电图数据组的重建计算，算法如下，其中I至V5R代表相应体表导联的名称，i为数据组的长度，由此得出下列十八个心电数据组：
I(i)＝0.73X(i)-0.35Y(i)+0.12Z(i)
II(i)＝0.256X(i)+1.17Y(i)+0.09Z(i)
III(i)＝II(i)-I(i)
avR(i)＝-(I(i)-II(i))/2
avL(i)＝(2(I(i)-II(i))/2
avF(i)＝(2(II(i)-I(i))/2
V1(i)＝-0.22X(i)+0.146Y(i)-1.57Z(i)
V2(i)＝0.062X(i)+0.21Y(i)-1.36Z(i)
V3(i)＝0.77X(i)+0.11Y(i)-1.26Z(i)
V4(i)＝1.34X(i)+0.094Y(i)-0.68Z(i)
V5(i)＝1.18X(i)+0.131Y(i)-0.13Z(i)
V6(i)＝0.98X(i)+0.15Y(i)+0.216Z(i)
V7(i)＝0.89X(i)+0.14Y(i)+0.28Z(i)
V8(i)＝0.328X(i)+0.081Y(i)+0.334X(i)
V9(i)＝0.013X(i)+0.032Y(i)+0.451Z(i)
V3R(i)＝-0.334X(i)+0.121Y(i)-1.12Z(i)
V4R(i)＝-0.431X(i)+0.081Y(i)-1.05Z(i)
V5R(i)＝-0.672X(i)+0.035Y(i)-0.98Z(i)
利用计算机作图功能，将上述十八个数据组完成图形转换，分别以计算机屏幕显示和图形诊断报告两种形式完成最终输出，即得到十八导联体表心电图，实现了全方位监测受检者的心脏功能状态。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例采用带有威尔逊导联体系的生理记录仪作为心电图检测设备。
另外，本发明也可以采用其他的三通道或三通道以上同步描记式心电图检测设备。
其它同实施例1。

Claims (5)

1.一种运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其特征在于该方法主要包括以下步骤：
(1)安装一次性使用心电电极片：在受检者贴电极处皮肤上用酒精或砂纸轻刮去脂，然后将四个一次性使用心电电极片按以下顺序粘贴在受检者胸部皮肤上，第一个一次性使用心电电极片贴于前胸胸骨角处，第二个一次性使用心电电极片贴于左侧腋前线与第五肋间交叉处，第三个一次性使用心电电极片贴于右肩胛下角线和胸前第五肋间水平交叉处，参考电极片即第四个一次性使用心电电极片贴于右侧腋前线与第五肋间交叉处；
(2)将四个一次性使用心电电极片与心电图检测设备的肢体导联线连接：肢体导联线共有四条，肢体导联线一端的导联线夹子与一次性使用心电电极片连接，其中，肢体导联线的红线即RA端与第三个一次性使用心电电极片连接；黄线即LA端与第二个一次性使用心电电极片连接；绿线即LL端与第一个一次性使用心电电极片连接，黑线即RL端与第四个一次性使用心电电极片连接，心电图检测设备上设有导联选项开关时，导联选项开关置于I、II和III导联位置；
(3)人体的心电信号经肢体导联线输入心电图检测设备，经输入网络分配电路及心电放大器处理后，在其输出端引出三路模拟心电信号，将此三路心电信号送至模数转换器即A/D转换器，同时在计算机控制下完成此三路心电信号的量化，从而在计算机内建立三个心电图数据组，其中第一通道心电放大器输出的心电图数据组为X(i)，第二通道心电放大器输出的心电图数据组为Y(i)，第三通道心电放大器输出的心电图数据组为Z(i)，其中i为数据组随时间排列的个数，为12000，A/D转换器每通道采样频率为1000Hz；
(4)用计算机程序进行十八导联心电图数据组的重建计算，其中I至V5R代表相应体表导联的名称，i为数据组的长度，由此得出下列十八个心电数据组：
I(i)＝0.73X(i)-0.35Y(i)+0.12Z(i)
II(i)＝0.256X(i)+1.17Y(i)+0.09Z(i)
III(i)＝II(i)-I(i)
avR(i)＝-(I(i)-II(i))/2
avL(i)＝(2(I(i)-II(i))/2
avF(i)＝(2(II(i)-I(i))/2
V1(i)＝-0.22X(i)+0.146Y(i)-1.57Z(i)
V2(i)＝0.062X(i)+0.21Y(i)-1.36Z(i)
V3(i)＝0.77X(i)+0.11Y(i)-1.26Z(i)
V4(i)＝1.34X(i)+0.094Y(i)-0.68Z(i)
V5(i)＝1.18X(i)+0.131Y(i)-0.13Z(i)
V6(i)＝0.98X(i)+0.15Y(i)+0.216Z(i)
V7(i)＝0.89X(i)+0.14Y(i)+0.28Z(i)
V8(i)＝0.328X(i)+0.081Y(i)+0.334X(i)
V9(i)＝0.013X(i)+0.032Y(i)+0.451Z(i)
V3R(i)＝-0.334X(i)+0.121Y(i)-1.12Z(i)
V4R(i)＝-0.431X(i)+0.081Y(i)-1.05Z(i)
V5R(i)＝-0.672X(i)+0.035Y(i)-0.98Z(i)
利用计算机作图功能，将上述十八个数据组完成图形转换，分别以计算机屏幕显示和图形诊断报告两种形式完成最终输出，即得到十八导联体表心电图。
2.根据权利要求1所述的运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其特征在于：所述的肢体导联线采用单芯金属屏蔽线，人体端为接线夹。
3.根据权利要求1所述的运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其特征在于：所述模数转换器的精度不少于十二位，通道数不少于三个，并且每通道采样率不少于1000/s。
4.根据权利要求1所述的运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其特征在于：所述的心电图检测设备为三通道或三通道以上同步描记式。
5.根据权利要求4所述的运动心电图中基于四个电极片描记十八导联心电图的方法，其特征在于：所述的心电图检测设备为三导联心电图机或带有威尔逊导联体系的生理记录仪。
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