CN1163741A

CN1163741A - 三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法

Info

Publication number: CN1163741A
Application number: CN 96104750
Authority: CN
Inventors: 刘铁英
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-05

Abstract

三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法，属医学诊断技术领域。从同步标准肢体三导联或加压三导联中找出P、QRS、T波最早出现点和最迟结束点，依这六点测得符合生理学定义的11项时域指标。以P-P为Y轴其它指标为X轴，将指标值对应点描到坐标系中，找出P-P影响规律，推导修正公式进行修正。修正的指标不受心率影响，敏感性增强，与时域指标配合可提高对心脏病的诊断水平。T-P和Q-T修正值对心衰和心肌缺血有特异性。

Description

三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法

本发明属于医学诊断技术领域，具体地说涉及到用同步采集的，时间轴放大的I、II、III或aVR、aVL、aVF导联心电图，从三个导联中找出P波、QRS综合波、T波最早出现点和最迟结束点，根据这些点测量出对医学科研和临床应用有价值的时间段指标；将这些指标通过实验的方法找出受心率(P-P)的影响规律，根据其规律用数学方法推导出修正公式，并对需要修正的指标进行修正，使修正的指标在一个相当宽的心率范围内既不受心率影响，也不受心脏在胸腔方位和呼吸等因素的影响，进一步提高了它们的医学诊断价值。

常规心电图一直是心脏仪器检查的首选方法，通常以观察波形形态学改变为诊断的主要依据，传统方法测得的时域指标因影响因素较多，致使特异性较差，用于诊断的效果不理想而较少采用。而当代心脏电生理学研究证实，心肌缺血或体液中电解质的比例失调等许多因素，都会使心肌的除极或复极时程发生改变，所以用科学的方法减少影响因素获得的心电图时域指标，用于心脏病的诊断是非常有益的。本发明正是根据心电向量经典理论，采用科学的方法获得能反映心脏不同组成成分除极和复极时程的时域指标及修正值指标，这些指标在心脏电功能检查、心脏病的诊断等方面有很高的价值。

国内外有关常规心电图的著作和文献中，心电图时域指标测量方法仅限于对同一导联各波形间的测量。根据心电向量理论和投影原理可知，心电图各导联的波形均为三维心电向量环二次投影的表达。心电图中的P波、QRS综合波、T波，是心房除极综合向量、心室除极综合向量、心室复极综合向量在投影投轴上的投影。因此，同一心动周期不同导联心电图各波出现和结束的不一致、波幅的高低及形状的不同，与投影轴位置(导联)和个体的综合心电向量环特点相关。投影因素的影响根据投影原理可以得到解释，如与投影方向一致的直线得到的图形是一个点；与投影方向平行的平面内的曲线得到的图形是一直线。某些导联相对其它导联波形出现过晚或结束过早的原因是，该段波形的振动方向恰巧与投影方向平行，投影呈直线且与等电位线成为一条直线。个体的综合心电向量环的形态受多种因素的影响，如身体的姿势的不同、深呼吸等都会使向量环的形态发生较大的改变，反映在心电图上就是发生明显的波形形态的改变。不同个体因心脏组织结构的差异，体液中电解质比例不同，心肌的生理病理改变等，而使向量环各具特点。这些因素都是造成单导联测量时域指标误差较大的重要原因。

影响心电图时域指标的重要因素是心率，心率也是时域指标，它的长短与在它之内的各时段的长短存在什么样的关系，有没有规律等问题，一直是医学界所关心的。关于这方面的研究探索并不理想，如Q-T间期受心率影响，Q-T间期的延长提示心肌有缺血现象，虽已成为医学界的共识，但一直未见到从根本消除心率影响的有关报道，在文献和专著中能见到的均为修正Q-T间期的经验公式，且从一本书中可见到几种不同的修正Q-T间期公式，如黄宛主编的《临床心电图学》第四版。Q-T间期以外时域指标受心率影响规律和修正方法尚未见报道。

本发明的目的在于为非介入性的心脏电功能检查，心脏病的诊断提供一套敏感、有效、简便易行的方法。用这种方法获得的指标，能早期发现同类方法不能或不易发现的心脏异常表现和发展趋势，并使其定量化，为心脏电功能检查和心脏病的诊断提供准确的客观依据。

本综合测量时域指标的方法如附图1所示。在同一心动周期的三个导联心电图中找出P波最早出现点A_早和P波最迟结束点B_迟；找出QRS综合波最早出现点Q_早和最迟结束点S_迟；找出T波最早出现点X_早和最迟结束点Y_迟。根据这六个点测得P-P、P-T、T-P、Pt、P-R、PR、QRS、S-T、Tt、J-T、Q-T等11项时域指标。本方法确定的时限点与传统测量方法确定的时限点比较，能更确切地表达心脏不同组成成分除极、复极过程的起止时限。它的理论依据是心电向量理论和投影原理，举例能更好地加以说明，如在同步采集的多导心电图中，无论哪个导联最先出现A波，都说明心房的除极已经开始，而A波出现较晚的导联在相差的这一时段里，其波的振动方向与投影方向是平行的，投影成为一直线段，并与等电位线交汇成一条直线。每个导联都如同是一个观察点，它不可能全面地观察到一个复杂的三维向量环的每一特征，设置多个分布合理的观察点同时观察心电向量环，对分辨各成分的交界点非常有利，而标准肢体三导联和单极加压肢体三导联的导联轴互成120度，通过同步的三导联能较准确的找出向量环各成分的交界点。根据本方法确定的测量点测得的指标，能准确地表达其生理学含意，它与传统方法测得的时域指标有本质上的区别。

本时域指标的修正方法是：选择不同年龄，不同性别，不同身高、体重，无心脏病史的正常人若干为试验对象。用重复做立蹲动作使心率加快，心率加快后迅速使受检者平卧，采集多组含不同心率的三导同步时间轴放大的I、II、III或aVR、aVL、aVF导联心电图，根据本综合测量时域指标方法测得11项指标值。以P-P为Y轴，以其它10项指标分别为X轴分别建立座标系，将每位受检者的指标值对应点描记在各自的座标系中，观察同一指标个体间点的分布状况，找出分布规律。对受心率(P-P)影响且有规律的指标，根据影响规律推导出修正公式进行修正。本发明人采用本方法得出的结论是：P-T、T-P、J-T、Q-T等4项指标受P-P影响且有规律，在P-P大于650ms情况下对应点呈向右倾斜的直线带状分布，指标的不同直线带与X轴的夹角不同，T-P指标的斜率为256/243，其它3项指标的斜率为59/6，该斜率值会因受检者人群和不同，做试验者的不同会有微小的差异。本修正公式的推导方法如下：在点的分布带中央平行于带画一直线，直线与X轴夹角为α，设需要修正的点A的座标为(x，y)，A点与直线的垂足为D，设与A点等高的在直线上的点为B，其座标为(x₁，y)，设C点为该直线上的基准点，其座标为(x₀，y₀)，如附图2所示。

AD＝(x-x₁)sinα

tgα＝(y-y₀)/(x₁-x₀)x₁＝(y-y₀)tgα+x₀

修正值＝x₀+AD

＝xsinα-ycosα+[x₀(1-sinα)+y₀cosα]……(1)(1)式中x₀(1-sinα)+y₀cosα为常数项，对修正值指标意义不大，为简化运算舍去常数项得简化修正公式为：

简化修正值＝xsinα-ycosα ……(2)公式(1)(2)修正后的指标值描记在座标系中，点的分布带与Y轴垂直，带宽不变，带内各点相对带的位置不变。因此，修正值指标可用作离散度分析。

电活动期P-T和电静息期T-P等指标的研究与应用一直没有得到重视，本方法为这些指标的准确表达和修正提供了可靠保证，P-T和T-P修正值指标及其比值对揭示心衰程度均有明显的特异性。Q-T、J-T等的修正值指标对心室肌缺血程度可进行定量化表达，用这些指标进行离散度分析可更好的预测近期发生恶性心律失常和猝死的可能性。

本发明可用有可调走纸速度功能的三导同步心电图仪描记出波形，通过人工测量计算获得所需的时域指标和修正值指标。由于采取这种方法测量精度低，计算繁杂耗时多，因此不便于推广。实现本发明最好的方法是，设计制造计算机化的三导同步心电图仪，心电图波形在屏幕监控下采集，在人的监控下完成时限点的寻找与定位和指标值的计算。

Claims

1、一种三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法，其特点在于：使用时间轴放大的同步采集的标准肢体三导联或单极加压肢体三导联心电图，在同一心动周期的三个导联中找出P波、QRS综合波、T波的最早出现点A早、Q早、X早和最迟结束点B迟、S迟、Y迟，根据这六点测量出P-P、P-T、T-P、P-R、PR、Q-T、QRS、S-T、Pt、Tt、J-T等11项时域指标。

2、按照权利要求1所述的三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法，其特点在于：选择不同年龄，不同性别，不同身高、体重，无心脏病史的正常人若干为实验对象。用重复做立蹲动作使心率加快，心率加快后迅速使受检者平卧并采集三导同步心电图。按照权利要求1所述的方法获得多组含不同心率的11项时域指标值。以P-P为Y轴，以其它10项指标分别为X轴建立座标系，将每位受检者的指标值对应点描记在各自的座标系中，观察同一指标个体间点的分布规律。对受心率(P-P)影响且有规律的指标，根据影响规律推导出修正公式进行修正。

3、按照权利要求1所述的三导同步常规心电图综合测量时域指标与修正方法，其特点在于：按照权利要求2所述的实验方法得出的结论：P-T、T-P、J-T、Q-T等4项指标受P-P影响，在P-P大于650ms范围内P-P与这六项指标呈线性关系。用数学方法推导修正值公式为：

修正值＝xsinα-ycosα+[x0(1-sinα)+y0cosα]……(1)式中：x为P-T、T-P、J-T、Q-T等4项指标中某一项指标的实测值；y为某项指标实测值所对应的P-P值；α为某指标与P-P间关系的直线方程与X轴的夹角；x₀，y₀为在该直线方程上的基准点，是人为设定的，排除(1)式中人为设定常数项得简化修正公式为：

简化修正值＝xsinα-ycosα ……(2)