CN1289579A - 电脑心电定量测量心肌梗塞的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物电学与临床医学、计算机科学与心电学相结合的,运用心脏生物电学原理,建立数学模型,发挥电脑快速计算和实时计测功能,对心肌缺血和心肌损伤面积、心肌坏死和心室肥大体积、心电环瞬间心电向量、心电环瞬时速度和加速度和心电环电轴向量和心室梯度向量提供了定量计测的方法,并给出了临床应用的实施例。本发明公开了的计测方法及其相应的装置。

Description

电脑心电定量测量心肌梗塞 的方法及其装置

本发明涉及心脏生物电学的测量方法及其装置，更具体地，涉及电脑心电定量测量心肌梗塞的方法及其装置。

心肌梗塞是一种死亡率较高的疾病。病人一旦被确诊为心肌梗塞，定性地判断了心肌梗塞的部位和程度，医务人员还需进一步定量地了解病人心肌梗塞范围的大小，掌握病人心肌梗塞面积与体积随时间变化的趋势，这不论是对临床心脏学科定量诊断、定量监护、定量评判治疗方案、定量筛选溶栓药物、定量判断愈后和门诊复查等都是必要的。

目前用于心肌梗塞范围的测定较具代表性的方法有酶活性曲线法，ECT(放射断层扫瞄)法和心前区多导测标法等。其中以酶活性曲线法使用最为广泛。

酶活性曲线法主要是测定血清中CPK(肌酸磷酸激酶)和CPK-MB(肌酸磷酸同工酶)的浓度随时间变化的酶活性曲线，通过该曲线再进一步测定心肌梗塞范围。该方法要对病人连续抽血三天，每天三次，每次3ml，现虽有改进，但对病人仍具有创伤性。更重要是病人往往入院不及时，难于做到适时抽血检验。另一方面，急性心梗头三天的死亡率最高，不能及时回报。由此可见，酶活性曲线法的弊端较多，很不理想。

ECT法是一种通过放射核素摄影与扫描来显示心梗范围大小和方位的方法。它包括主要用于心梗坏死区测定的“热”区(99m碍焦磷酸盐梗塞区)浓集影象，和主要用于急性期心肌缺血、损伤测定的“冷”区(201铊非梗塞区)心肌影象。但是，这两种方法都需静注放射性药物，在测定时需要移动病人，还存在着焦磷酸盐的骨性和扫描方向不易把握等缺陷，因此，难于推广。

再一种目前为专家们所看好的是心前区多导标测法。该方法不管心肌梗塞“源”，单纯从体表“场”出发，采用多导联测标方法，由于电极数量大，少则八、九十，多则上百，因此，把电极做在一个背心上，这对急性心梗病人有一定困难。更主要的是这种方法只对电极所到部位，如前间壁，前壁和侧壁的心梗范围能进行标测，而对电极达不到的部位，如易发的下壁、后壁心梗就不能进行标测，所以，在实际使用时有局限性。

本发明的一个目的在于提供一种电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，该方法包括对心肌缺血和心肌损伤面积、心肌坏死和心室肥大体积的计测方法。

另一个目的在于提供一种电脑心电定量测量心肌梗塞的装置。

首先说明电脑心电定量测量心肌梗塞的计测方法。本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞的测量方法所采用的导联是Frank导联体系(图1)，它包括七个体表电极，即A(左腋)，I(右腋)，F(左脚)，H(右颈背)，E(胸前)，M(背后)和C(左前45°)。上述七个体表电极输入到Frank导联体系，经该导联正交化规范化后，输出六个正交导联电极，即±X(左右)，±Y(上下)和±Z(前后)，经放大后，描绘出三个正交导联心电波形(图1)。

众所周知，每个周期的心电波形分成P波，QRS波和T波三段，每个波段都有一个起点和终点，因此，一个周期的心电波形有六个分界点，即a，b，c，d，e，f。其中，ab是p波的波宽，cd是QRS波群的波宽，ef是T波的波宽，把ac叫做PR间期，cf叫做QT间期，de区间心电波的平均高度叫做ST段。本发明的方法通过数学模型，用T波计测心肌缺血面积，用ST段计测心肌损伤面积，用QRS波群计测心肌坏死面积和心肌坏死与心室肥大体积(图2)。

对于不同的人，心电周期不尽相同，即使对同一个人也可能存在心律不齐，为便于计算、分析与比较，发明人引用位相概念将心电周期归一化，令心电活动t时刻的位相τ=t／T、当时间为一个周期，即t=T，这时位相τ=1。

第一，获取正常人心电图数据

本发明的方法是基于患者的心电图数据与正常人的心电图数据之间的比较。但是，目前我国还没有国人的正常人标准的正交导联的心电数据，为此，按儿童、少年、青年、壮年和老年分成五个年龄组，每个年龄组又分成男女两组，共10个组，每组按随机抽取120-140人，总共1200-1400例数据。按图3所示的程序产生各年龄组(男、女)的正常标准正交导联心电波形x_o(t)，y_o(t)，z_o(t)，存储于正常标准心电图库之中，其步骤参见图3，说明如下：

步骤S301，采集样本个体心电图波形(x_i(t)，y_i(t)，z_i(t))，步骤S302将所采集的个体心电波形按前述的定义，将周期归一化，获得x_i(τ)，y_i(τ)，z_i(τ)；然后在步骤S303对每组大样本的每个个体的心电波形迭加，求得∑x_i(τ)，∑y_i(τ)，∑z_i(τ)，在步骤S304对其取平均值，获得各瞬时值的平均值， $\frac{\mathrm{\Σ}{x}_i\left(\mathrm{\τ}\right)}{N},\frac{\mathrm{\Σ}{y}_i\left(\mathrm{\τ}\right)}{N},\frac{\mathrm{\Σ}{z}_i\left(\mathrm{\τ}\right)}{N};$ 按步骤S304所得到的瞬时平均值制作出正常人群标准心电图库x_o(τ)，y_o(τ)，z_o(τ)(步骤S305)，最后在步骤S306制作成正常人群标准空间心电向量环 $\stackrel{\→}{V}o$ =(x_o(τ)，y_o(τ)，z_o(τ))。为方便起见，下文将位相仍记为时间t。

从以上得出的人群标准心电波形和心电向量环，对个体的心电波形(x(t)，y(t)，z(t))和心电向量环 $\stackrel{\→}{V}\left(t\right)$ 给出了正常范围，该范围为：

   x(t) =X_o(t)+1．96SD_x                   (1)

   y(t)=y_o(t)+1．96SD_y                    (2)

   z(t)=z_o(t)±1．96SD_z                   (3)

    $\stackrel{\→}{V}\left(t\right)={\stackrel{\→}{V}}_0\left(t\right)\±1.96\stackrel{\→}{\mathrm{SD}}--\left(4\right)$ 式中x_o(t)，y_o(t)，z_o(t)是正常人群正交导联的标准心电波形；V_o(t)=(x_o(t)，y_o(t)，z_o(t))是正常人群标准心电向量环；SD_x，SD_y，SD_z是相应分量的标准差， SD=(SD_x，SD_y，SD_z)是空间心电向量环V₀(t)的标准差向量；±1．96SD_x，±1．96SD_y，±1．96SD_z及1．96 $\stackrel{\→}{\mathrm{SD}}$ 是相应的正常允差范围。

由统计学可知，正常人个体心电波形和心电向量环超出正常允差范围的概率不超过5％。

第二，计测心肌缺血，损伤及坏死面积的数字模型

设患有心肌缺血、损伤和坏死的病人的正交导联心电波形为x(t)，y(t)，z(t)，按发明人发明的计测心肌缺血，损伤与坏死面积的数理模型为： $S=G\left(V\right)\left(\frac{V}{U}\right)4\mathrm{\π}{R}^2{F}^{-1}-----\left(5\right)$ 式中：S是心肌缺血，损伤或坏死面积(cm²)，

  U是缺血面伤面或坏死面上电偶层间的电位差，实验确定，心肌缺血或损伤时U=37．7mv，坏死时U=32．2mv

R是导联轴的长度，即从心脏坐标原点(室间隔左侧上三分之一左束支分岔点处)到体表观测点的距离。由基础实验确定，Frank导联体系等效值R=15．8cm，

V是缺血和损伤或坏死向量在体表观测场点上产生的电位向量v的模量，即： $\stackrel{-}{V}=(V_x,V_y,V_z)$ $\mathrm{Vx}=\frac{1}{t_2-t_1}{\∫}_{t_1}^{t_2}(x\left(t\right)-x_0\left(t\right))\mathrm{dt}\left(7\right)$ $V_y=\frac{1}{t_2-t_1}{\∫}_{t_1}^{t_2}(y\left(t\right)-y_0\left(t\right))\mathrm{dt}\left(8\right)$ $V_z=\frac{1}{t_2-t_1}{\text{\∫}}_{t_1}^{t_2}(z\left(t\right)-z_0\left(t\right))\mathrm{dt}\left(9\right)$ $V={(V_x^2+V_y^2+V_z^2)}^{\frac{1}{2}}\left(10\right)$

当计测心肌缺血面积时，如前所述，取T波，其积分的上下限分别为T波的起点和终点，即t₁=t_e，t₂=t_f。

当计测损伤面积时，取ST段，积分的上下限分别为de区间的起点和终点，即t₁=t_d，t₂=t_e。

当计测坏死面积时，取QRS波群，积分的上下限分别为QRS波群的起点和终点，即t₁=t_c，t₂=t_d。

式(5)中的F是缺血面，损伤面或坏死面的方位因子，它的表达式为： $F={(F_x^2+F_y^2+F_z^2)}^{\frac{1}{2}}\left(11\right)$ $\mathrm{Fx}=\frac{\cos \mathrm{\α}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\α}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\α}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\α}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}\left(12\right)$ $\mathrm{Fy}=\frac{\cos \mathrm{\β}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\β}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\β}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\β}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}\left(13\right)$ $\mathrm{Fz}=\frac{\cos \mathrm{\γ}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\γ}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\γ}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\γ}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}\left(14\right)$ (12)-(14)式中的cosα，cosβ，cosγ是 $\stackrel{\→}{V}$ 的方向余弦； $r(=|\stackrel{\→}{r}\left|\right)$ 是缺血面，损伤面或坏死面方位向量的模量，即从心脏坐标原点到缺血面，损伤面或坏死面间垂直距离(图4)，

R是从心脏座标原点到体表导联观测点的距离。

据有关实验数据估计，Framk导联体系R=15．8cm，心脏坐标原点到心外膜垂直距离为5．0cm，所以，r平均为4．0cm。

G(V)是理论与实验相拟合的非线性修正因子，它是由模型计算值与对照测试值两组数据相回归求得。但是，在样本不够充分的情况下，G(V)可从下式求得 $G\left(V\right)={\mathrm{Ae}}^{-\mathrm{BV}}+c\frac{V-D}{E+{(V-D)}^2<mrow>\; </mrow>}$ 式中参数A，B，C，D，E初步予以确定，待仪器样机鉴定后，通过大样本做最后精确确定。

(1)心肌梗塞室壁和膜下定位定量判断规则

计测所得是向量 v的方向余弦(cosα，cosβ，cosγ)或其经纬角(φ，θ)，而室壁定位需要梗塞面方位向量r的方向余弦(cosα_r，cosβ_r，cosγ_r)或其经纬角(φ_r，θ_r)两者定义是不同的：

1、依据所计测心肌缺血、损伤、坏死向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{V_{\mathrm{IS}},}\stackrel{\&RightArrow;}{V_{\mathrm{IN}}},\stackrel{\&RightArrow;}{V_{\mathrm{Ne}}}$ 的方向余弦(cosα，cosβ，cosγ)或经纬角(φ，θ)分别确定缺血面、损伤面、坏死面方位向量 r的经纬角(φ_r，θ_r)，再由(φ_r，θ_r)按下表规则对缺血面，损伤面、坏死面进行室壁定位(关于经纬角与方向余弦间的关系图4(b)详细说明)：

2、心肌梗塞最初表现为心肌缺血。心肌缺血室壁定位后，其膜下方位要根据缺血向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}}$ 或其方向余弦(cosα，cosβ，cosγ)与缺血面方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 是顺平行还是反平行进行判定。如果是顺平行，则判定缺血心肌位于某室壁的心内膜下；如果是反平行，则判定缺血心肌位于某室壁的心外膜下。

3、心肌梗塞发展到重度缺血阶段表现为心肌损伤。心肌损伤室壁定位后，其膜下方位要根据损伤向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{iN}}$ 或其方向余弦(cosα，cosβ，cosγ)与损伤面方位向量 r是顺平行还是反平行进行判定。如果是顺平行，则判定损伤心肌位于某室壁的心外膜下；如果是反平行，则判定损伤心肌位于某室壁的心内膜下。

4、心肌损伤进一步发展是心肌梗死，即心肌坏死。心肌坏死特点是坏死向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 或其方向余弦(cosα，cosβ，cosγ)与坏死面的方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 总是反平行的。因此，要按反平行的法则进行室壁定位。反平行定位法则是把 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的方向余弦cosα，cosβ，cosγ都改变一下正负号，就是心肌坏死面方位向量 r的方向余弦了。然后按 r的方位向量的经纬角(φ_r，θ_r)进行室壁定位。

5．如果心肌缺血、损伤和坏死同时存在，判定梗塞应以损伤心肌所在方位为准。如果损伤向量V_IS, V_IN, V_Ne顺平行，可将 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}}$ 的方向余弦cosα，cosβ，cosγ，直接做为 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的方向余弦；如果损伤向量是反平行，这时要把 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}}$ 的余弦方向cosα，cosβ，cosγ改变一下正负号，亦即，将 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}}$ 的方向转180°才是 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的方向，然后按 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的方位向量的经纬角(φ_r，θ_r)的方向进行室壁定位。

参照图4，当

顺平行时，

α_r=α，    β_r=β，    γ_r=γ，    φ_r=φ，    θ_r=θ当 v和 r反平行时，

α_r=180°-α，β_r=180°-β，γ_r=180°-γ，φ_r=φ±180°，θ_r=180°-θ在φ_r和θ_r确定后，即能指明哪个心室壁的心肌发生了梗塞。

(Ⅱ)消除S个体差异计测规则

为了消除个体差异给S带来的假阳性，对V的计算结果特定如下规则，将V_IS，V_IN，V_Ne统记为V，当计算所得的 ${(S{D}_x^2+{\mathrm{SD}}_y^2+{\mathrm{SD}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ 时，取V=0，即S=0。这就是说，本发明的数理模型(5)式，只对V＞1．96SD， ${(S{D}_x^2+S{D}_y^2+S{D}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ 时的S值作计算，否则就认为V或S不显著，是个体差异所引起的，认定梗塞面积S=0。按照上述检测条件，假阳性S的概率不超过5％。

本发明的数理模型经动物实验和临床测试证明上述模型是正确的。其中

动物实验：经55条狗按上述数理模型计测的面积与组织化学染色切片实际测量所得面积两者相对照，相关系数达91％。

临床测试：经32病例按上述数理模型计测与酶活性曲线法和ECT法所得结果相对照，两者相关系数达89％。

第三，计测心肌坏死和心室肥大体积数学模型

设正常人和患者心脏的等效体积分别为： $\stackrel{\&RightArrow;}{V_{\mathrm{IN}}}$ 心肌坏死或心室肥大的等效体积为： $\mathrm{\&Delta;W}={\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}|\mathrm{QR}{\stackrel{\&RightArrow;}{S}}_{\mathrm{Pa}}\left(t\right)-\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{No}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}\left(20\right)$ 亦可直接计算ΔW的最小值为 $\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }=W_{\mathrm{Pa}}-W_{\mathrm{No}}={\&Integral;}_{t^{,}d}^{t^{,}d}\left|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}-{\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}\left|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}\left(21\right)$ (18)、(19)式中的(t)分别是正常人和患者心室除极瞬间心电向量； ${\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}}_{\mathrm{Pa}}\left(t\right)-{\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}}_{\mathrm{No}}$ (t)是患者与正常人心室除极瞬间心电向量的差向量，它们的分量分别为： $\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)=(X_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right),Y_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right),Z_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right))$ $\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{pa}}}\left(t\right)=(X_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right),Y_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right),Z_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right))$ $\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\{{\left(X_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right)\right)}^2+Y_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right){)}^2+Z_{\mathrm{PaQRS}}\left(t\right){)}^2{\}}^{\frac{1}{2}}$ $\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)\right|={\left(X_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right)\right)}^2+{\left(Y_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right)\right)}^2+{\left(Z_{\mathrm{NoQRS}}\left(t\right)\right)}^2{\}}^{\frac{1}{2}}$

心肌坏死与心室肥大的相对体积(％)为 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{No}}}={\&Integral;}_{{\mathrm{tc}}^{\&prime;}}^{{\mathrm{td}}^{\&prime;}}|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)-\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{No}}}\left(t\right){|}^{\mathrm{dt}}/{\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S}\left(t\right)\left|\mathrm{dt}\right)--\left(22\right)$ 亦可直接计测心肌坏死与心室肥大的相对体积的最小值，即 $\frac{{\mathrm{\&Delta;W}}_{\min }}{W_{\mathrm{No}}}=\frac{{\&Integral;}_{t^{,}c}^{t^{,}d}|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\mathrm{dt}}{{\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}\left|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{No}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}}-1=\frac{W_{\mathrm{Pa}}}{W_{\mathrm{No}}}-1--\left(23\right)$ (21)、(22)式中积分上下限，t_c和t_d为正常人QRS环的起点和终点，t_c和t_d为患者QRS环的起点和终点。心肌坏死与心室肥大体积的判据：当

时为心肌坏死；当ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}W\min }{W_{\mathrm{No}}}>0$ 时为心室肥大；ΔW_min或 ${\left(\frac{\mathrm{\&Delta;}W\min }{W_{\mathrm{NO}}}\right)}_{\min }=0$ 时为正常。

消除ΔW个体差异计算规则

为消除因个体差异给ΔW带来的假阳性，对ΔW的计算特定如下规则，当｜ΔW｜≤1．96×SD×T，SD= $\sqrt{{\mathrm{SD}}_x^2+{\mathrm{SD}}_y^2+{\mathrm{SD}}_z^2}$ 时，取｜ΔW｜=0，其中SDx，SDy，SDz分别为正常人群x、y、z正交导联标准心电波形的标准差，T=t_d-t_c为QRS环的运行时间。此计算表明，本发明方法的数理模型(23)式只对W_min＞1．96×SD×T时的 $\frac{\mathrm{\&Delta;}W\min }{W_{\mathrm{No}}}$ 作计算，否则就认为 $\frac{\mathrm{\&Delta;}W\min }{W_{\mathrm{No}}}$ 不显著，是个体差异引起的，认定心肌坏死或心室肥大体积 $\frac{\mathrm{\&Delta;}W\min }{W_{\mathrm{No}}}=0.$ 这样的规定，假阳性的概率不超过5％。

第四、心电环(波)微积性状的计测式心电环瞬时心电向量及其模量、方向余弦和经纬角分别为： $\stackrel{-}{V\left(t\right)}=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right))\left(24\right)$ $\left|\stackrel{-}{V}\left(t\right)\right|=V\left(t\right)={(x{\left(t\right)}^2+y{\left(t\right)}^{2}z{\left(t\right)}^2)}^{\frac{1}{2}}\left(25\right)$ $\cos \mathrm{\&alpha;}=x\left(t\right)/V\left(t\right)\left(26\right)$ $\cos \mathrm{\&beta;}=y\left(t\right)/V\left(t\right)\left(27\right)$ $\cos \mathrm{\&gamma;}=z\left(t\right)/V\left(t\right)$

$\mathrm{\&theta;}=\arccos y\left(t\right)/V\left(t\right)\left(30\right)$

心电环瞬时速度及其模量、方向余弦和经纬角分别按下式(31)到式(37)计算： $\frac{d\stackrel{-}{V\left(t\right)}}{\mathrm{dt}}=(\frac{\mathrm{dx}\left(t\right)}{\mathrm{dt}},\frac{\mathrm{dy}\left(t\right)}{\mathrm{dt}},\frac{z\left(t\right)}{\mathrm{dt}})\left(31\right)$ $\left|\frac{d\stackrel{-}{V\left(t\right)}}{\mathrm{dt}}\right|=\frac{\mathrm{dV}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}{[\left(\frac{\mathrm{dx}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{dy}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)}^2+{\left(\frac{\mathrm{dz}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}\left(32\right)$ $\cos \mathrm{\&alpha;}=\left(\frac{\mathrm{dx}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)/\left(\frac{\mathrm{dV}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)\left(33\right)$ $\cos \mathrm{\&beta;}=\left(\frac{\mathrm{dy}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)/\left(\frac{\mathrm{dV}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)\left(34\right)$ $\cos \mathrm{\&gamma;}=\left(\frac{\mathrm{dz}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)/\left(\frac{\mathrm{dV}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)\left(33\right)$

$\mathrm{\&theta;}=\arccos \left(\frac{\mathrm{dy}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\right)/\frac{\mathrm{dV}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\left(37\right)$ 心电环瞬时心电向量加速度及其模量，方向余弦和经纬角按下列式(38)至式(44)计算，分别为： $\frac{d^2\stackrel{-}{V}\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}=(\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2},\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2},\frac{d^{2}z\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2})\left(38\right)$ $\left|\frac{d^2\stackrel{-}{V\left(t\right)}}{{\mathrm{dt}}^2}\right|=\frac{d^{2}V}{{\mathrm{dt}}^2}=[{\left(\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\right)}^2+{\left(\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\right)}^2+{\left(\frac{d^{2}z\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}\left(39\right)$ $\cos \mathrm{\&alpha;}=\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}/\frac{d^{2}V\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\left(40\right)$ $\cos \mathrm{\&beta;}=\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}/\frac{d^{2}V\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\left(41\right)$ $\cos \mathrm{\&gamma;}=\frac{d^{2}z\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}/\frac{d^{2}V\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\left(42\right)$

$\mathrm{\&theta;}=\arccos \frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}/\frac{d^{2}V\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}\left(44\right)$

心电环的电轴向量是瞬间心电向量的积分。因此，对于P环，QRS环，T-ST环电轴向量和计算公式分别为：

对于P环

对于QRS环

上述式(45-1)至(45-4)的积分上下限分别为P环的起点a和终点b；式(46-1)至(46-4)的积分上下限分别为QRS环的起点c和终点d；式(47-1)至(47-4)的积分上下限分别为ST-T环的起点c和终点f。

心室梯度按下列公式计算：

包括心电环电轴，心室梯度，瞬间的心电向量，瞬时速度和加速度等心电矢量，统一记为A=(A_x，A_y，A_z)，其模量为 $A={(A_x^2+A_y^2+A_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ 其相应的经纬角为：φ=arctgAx／Az                          (50-1)θ=arccosAy／A                          (50-2)

在公式(45)-(48)中不论是心电环向量积分还是心电波分量积分一律以心电环的起点为下限，终点为上限，但心电波分量的间期与心电环相应间期并不相同，这涉及心电波间期与心电环间期的统一性与唯一性问题，这个问题在电脑心电测量学中急需解决而至今尚未解决。在本发明中发明人提出(51)式解决了心电波间期与心电环间期的统一性与唯一性问题。设心电环某间期为[t₁，t₂]，正交导联心电波分量相应间期为[t₁，t₂]x，[t₁，t₂]_y，[t₁，t₂]_z，它们之间的关系式 $[t_1,t_2]=\left\{W_x\right[t_1,t_2{{]}^2}_x+W_y[t_1,t_2{{]}^2}_y+W_z[t_1,t_2{{]}^2}_z{\}}^{\frac{1}{2}}(51-1)$ $\mathrm{\&omega;x}=\frac{{\&lang;x\&rang;}_{[t_1,t_2]x}^2}{\&Sum;},\mathrm{\&omega;y}=\frac{{\&lang;y\&rang;}_{[t_1,t_2]y}^2}{\&Sum;},\mathrm{\&omega;z}=\frac{{\&lang;z\&rang;}_{[t_1,t_2]z}^2}{\&Sum;}(52-2)$ $\&Sum;={\&lang;x\&rang;}_{[t_1,t_1]x}^2+{\&lang;y\&rang;}_{[t_1,t_2]y}^2+{\&lang;z\&rang;}_{[t_1,t_2]z}^2(51-3)$ 式中ω_x，ω_y，ω_z分别是[t₁，t₂]² _x，[t₁，t₂]² _y，[t₁，t₂]² _z的百分权重，ω_x+ω_y+ω_z=1，<x>[t₁，t₂]_x ，<y>[t₁，t₂]_y ，<z>[t₁，t₂]_z ，分别是正交导联各心电波在相应间期[t₁，t₂]_x，[t₁，t₂]_y，[t₁，t₂]_z上的积分中值，即心电波瞬时值的平均值。

以QT间期为实施例，心电环QT间期与各正交心电波QTx，Qty，QTz间的关系式为 $\mathrm{\&omega;x}=\frac{{\&lang;x\&rang;}_{\mathrm{QTx}}^2}{{\&Sum;}^{\&prime;}},\mathrm{\&omega;y}=\frac{{\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTy}}^2}{\&Sum;},\mathrm{\&omega;z}=\frac{{\&lang;z\&rang;}_{\mathrm{QTz}}^2}{\&Sum;}(52-2)$ $\&Sum;={\text{\&lang;x\&rang;}}_{\mathrm{QTx}}^2+{\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTy}}^2+{\&lang;x\&rang;}_{\mathrm{QTz}}^2(52-3)$ 式中<x>_QTx=VGx／QTx，<y>_QTy=VGy／QTy，<y>_QTy=VGx／QTx<x>_QTx=VGx／QTx，<y>_QTy=VGy／QTy，<y>_QTy=VGx／QTx，分别为正交心电波在各自QT间期上的积分中值。研究表明，由公式(52)用心电环QT间期计算所得的心电环QT间期与用向量心电图机实测所得心电波QT间期，两者符合得非常好(图23)。

综合上述，按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法可以实现：

1、心肌缺血和损伤面积(包括心肌坏死面积)的定量测量；

2、心肌坏死和心室肥大体积的定量测量；

3、心电环瞬间心电向量的定量测量；

4、心电环瞬时速度和加速度的定量测量；

5、心电环电轴向量和心室梯度向量的定量测量。

6、由正交心电波QT间期计算心电环QT间期的定量测量。

按照本发明的另一个方面所提供的电脑心电定量测量心肌梗塞的装置包括一个采用Frank导联体系及其输出的心向量图数据，经心电放大器、A／D转换器输入采样频率发生器，该装置还包括一个含常规处理工作软件的CPU，键盘、显示器和打印机，其特征在于还包括一个采用前述方法的系统软件。

显然，按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法及其装置具有以下优点：

1、定量测量心肌缺血和损伤面积(包括心肌坏死面积)，心肌坏死和心室肥大体积，可动态地观测超急性和急性患者病情的发展趋势，临床可定量地随时评判治疗方案和某溶栓药物的治疗效果，可获得心性猝死(SCD)监测预报的确切指标，克服目前定性观查心电波形反应迟钝的监测方式的不足。

2、不仅可定量测量心肌缺血、心肌损伤和心肌坏死面积及心肌坏死与心室肥大体积的大小，还可定量测量心肌缺血、损伤和坏死的室壁方位，且可指出心肌缺血和损伤发生在心内膜下还是发生在心外膜下。

3、按照本发明的方法是无损伤的，非侵入的，与背景技术相比无需移动病人，且可实时测量，特别适合于急性和超急性心梗。

4、理论根基扎实，设备结构简单，适于临床医疗实践和医学科学研究，与目前的心前区多导标测法相比，导联电极少，操作方便，不受电极所到部位的限制，易于普及推广。

下面结合附图对本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法及其装置作进一步的说明，可以相信，通过进一步的说明将对本发明能更清楚的理解，附图有：

图1是按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法的从Frank导联到正交心电波和向量心电环生成的结构示意图

图2(a)是上横面(H)，左侧面(LS)和前额面(F)的心电向量环，(b)是XYZ三正交导联心电图。

图3是说明产生正常标准心电波形程序步骤的方框图。

图4(a)，(b)是本发明计测心肌梗塞面积数学模型说明图，(c)是梗塞面方位向 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的方位角(α，β、γ)与其经纬角(φ，θ)间关系的示意图。

图5(a)是按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞装置的方框图；

图5(b)是本发明总的软件流程图；

图6是本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法的系统软件主框图；

图7是初始设置项目框图；

图8是计测功能项目框图；

图9是心电环瞬间心电向量计测流程框图；

图10是心肌缺血和损伤面积计测流程框图；

图11是心肌坏死和心室肥大体积计测流程框图；

图12(a)，(b)是心电环电轴与心室梯度计测流程框图；

图13是心电环瞬时速度和加速度计测流程框图；

图14是诊断功能项目框图；

图15是心肌梗塞分型分期诊断逻辑框图；

图16是心肌梗塞监测预报定量诊断逻辑框图；

图17是心肌梗塞室壁定位诊断逻辑框图；

图18(a)-(c)是左心室壁定位(φ、θ)区域划分图；

图19是心电环电轴诊断逻辑框图；

图20是心室梯度ST-T改变鉴别诊断逻辑框图；

图21是监护功能项目框图；

图22是辅助功能项目框图。

图23是由正交心电波QT间期计测心电环QT间期的流

图5a是本发明电脑的电定量计测心肌梗塞装置的方框图，Frank导联体系1，经放大器2放大后，通过A／D转换器3，把模拟信号转换成适合于后续处理的数字信号，按采样频率发生器4发出的频率对其采样，并输入装有常规软件的计算机5，与计算机与相连接的还有用于显示计算与输出的数据和／或图形的显示装置6，打印机7，键盘8和外存储器9。计算机5还包括在一个本发明的特殊工作软件10。该软件按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法编程，它能完成心肌缺血面积损伤面积和坏死面积的计测，心肌坏死和心室肥大体积的计测，心电环瞬间心电向量的定量计测，心电环瞬时速度和加速度的定量计测，心电环电轴向量和心室梯度向量的定量计测，以及由心电波定量计测心电环间期等计测功能，并根据计测结果结合临床作出诊断的诊断功能，该软件还有对由于心肌梗塞所致的危重病人进行监护的监护功能和其它辅助功能。所述的软件将在后面详细说明。图2，3前文已作详细说明。

图5(b)是按照本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法总的流程框图。它包括步骤S501读出初始值，所述的初始值包括通过键盘键入的有关病人的数据，如姓名，性别，年龄，病史及临床常规检查的数据等；初始值还包括通过群体检查确立的作为比较标准的正常人数据。在完成步骤S501后，通过按Frank导联系统连接的心电装置对病人进行采样并显示(步骤S502)。步骤S503对采样的心电图(心电向量图和波形图)进行波形识别，以确定P波，QRS波，T波及它们的起点和终点。然后对步骤S503所识别的波形进行软件滤波，滤波后的数据进入步骤S505，这是本发明的关键步骤，在该步骤根据所需完成的功能选择相应的数学模型进行处理，处理所得结果屏显图形(步骤S506)，最后打印结果(步骤S507)。

图6所示是本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞方法的系统软件的主框图。这是本发明具有特征性的主要部份。图中所示是该软件系统的主菜单，说明本软件系统具有①初始设置、②计测功能，③诊断功能、④监护功能和⑤辅助功能五个方面。下面将就各个功能分别说明。

初始设置项目①的菜单见图7，包括采样周期(T)并进而转换成瞬间t的位相τ(=t／T)，采样通道号；屏幕设置；功能选择；临界值设定；ECG放大器倍数；病人档案信息，例如：姓名，性别，年龄，病史等，并将上述信息存盘，然后返回主菜单。在完成主菜单(图6)的初始设置项目①后，根据临床需要选择所需进行的下一步工作。应该说明的是图6中的计测功能②，诊断功能③，监护功能④和辅助功能⑤是平行的。

当选择计测功能时，由图8示出计测功能②的流程。进入计测功能后，在步骤S801读出初始设置，这也就是图7中所示的，然后按照本发明用的导联系统将各个电极接到被检测者(患者)体表上进行采样(步骤S802)，采样所得的结果经步骤S803预处理后，在步骤S804屏显如图2中所示的心电波形，如果在步骤S805采用人工识别则在步骤S807确定波形图上表示P波，QRS波和T波的起点和终点a，b，c，d，e，f。如果不采用人工识别，直接由步骤S804进入步骤S806由装置对信号自动识别，以确定P波，QRS波和T波的起点和终点a，b，c，d，e，f。确定上述六个特征点后，程序进入步骤S808，步骤S808包含多个并列的具体检测项目的子程序，即心电环瞬间心电向量计测子程序S900，心肌缺血和损伤面积计测子程序S1000，心肌坏死和心室肥大体积计测子程序S1100，心电环电轴及心室梯度计测子程序1200，心电环瞬时速度和加速度计测子程序S1300。以及由正交心电波计测心电环间期的子程序S1400。这些程序可视需要计测其中的一个或多个，甚致全部。对这些子程序待计测结束后存盘(步骤S809)，然后返回主菜单(S810)。对于每个子程序将在下面分别说明：

首先结合图9说明心电环瞬间心电向量计测子程序S900。在步骤S901，计测心电环瞬间向量的输入为 $\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)=(V_x\left(t\right),V_y\left(t\right),V_z\left(t\right))$ 其中当取P环起点为t_a=0，取其终点为ta+Tp=Tp；当取QRS环起点t_c=0，终点为t_c+T_QRs=T_QRs；当取T环起点te=0时，终点为te+T_T=T_T。其中T_p，T_QRs和T_T分别是P、QRS、T各环运行的周期。

按照本发明的一个实施例，采样间隔为1毫秒(步骤S902)。

因此，在步骤中S903，对于P波，QRS波和T波的瞬间向量分别为： $\stackrel{-}{P}\left(t\right)=(x_p\left(t\right),y_p\left(t\right),z_p\left(t\right))$ $\mathrm{QR}\stackrel{-}{S}\left(t\right)=(x_{\mathrm{QRS}}\left(t\right),y_{\mathrm{QRS}}\left(t\right),z_{\mathrm{QRS}}\left(t\right))$ $\stackrel{-}{T}\left(t\right)(x_T\left(t\right),y_T\left(t\right),z_T\left(t\right))$ 其模量为：(步骤S904) $P\left(t\right)={\left[\right(x_p^2\left(t\right)+y_p^2\left(t\right)+z_p^2\left(t\right)]}^{\frac{1}{2}}$ $\mathrm{QRS}\left(t\right)={[x_{\mathrm{QRS}}^2{\left(t\right)}^2+y_{\mathrm{QRS}}^2\left(t\right)+z_{\mathrm{QRS}}^2\left(t\right)]}^{\frac{1}{2}}$ $T\left(t\right)={[x_T^2\left(t\right)+y_T^2\left(t\right)+x_T^2\left(t\right)]}^{\frac{1}{2}}$ 方向余弦为：(步骤S905)cos=x_p／P    cosβ=y_p／P    cosγ=z_p／Pcos=x_QRs／QRS  cosβ=y_QRS／QRS  cosγ=z_QRS／QRS

cosα=x_T／T    cosβ=y_T／T      cosγ=z_T／T

注意，附图里的(Px，Py，Pz)QRSx，QRSy，QRSz)(Tx，Ty，Tz)与这里的(x_p，y_p，z_p)(X_QRs，Y_QRs，z_QRs)(x_T，y_T，z_T)两者表示意思相同。经纬角为：(步骤S906)

$\mathrm{\&theta;}=\arccos \cos \mathrm{\&beta;}=\mathrm{\&beta;}$ 式中：0≤φ₀≤π／2；0≤φ≤2π；0≤α，β，γ，θ≤π，检查t是否大于或等于T_p，T_QRs，T_T(步骤S907)，如果t小于T_p，T_QRS，T_T则程序返回步骤S902重行计算；如果t大于或等于T_p，T_QRS，T_T，表明已完成全部计测，从而获得P环，QRS波，T波随时间t变化的心电环瞬时心电向量，及相应的方向余弦和经纬角，流程也随之结束(步骤S910)。

接下去结合图10说明心肌缺血和损伤面积计测流程图。步骤1001输入心肌缺血和损伤面积计测输入的数据，包括患者的T波和ST波和作为对比标准的正常人的T波和ST波，分别为：

步骤S1002计算患者的缺血向量和损伤向量： V_IS= T_ISmax- T_Nomax=(T_Tisxmax-T_noxmax,T_Tisymax-T_noymax,T_Tiszmax-T_nozmax)V_IN= ST_IN- ST_NO=(ST_INx-ST_Nox,ST_INy-ST_Noy,ST_INz-ST_Noz )步骤S1003计算患者缺血向量 V_IS和损伤向量 V_IN的模量 V_IS和V_IN，分别为 $V_{\mathrm{IS}}={[{(T_{\mathrm{Tisx}\max }-T_{\max \mathrm{nox}})}^2+{(T_{\mathrm{Tisy}\max }-T_{\max \mathrm{noy}})}^2+{(T_{\mathrm{Tisz}\max }-T_{\max \mathrm{noz}})}^2]}^{\frac{1}{2}}$ $V_{\mathrm{IN}}={[{({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INx}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{NOx}})}^2+{({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INy}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{NOy}})}^2+{({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INz}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{NOz}})}^2]}^{\frac{1}{2}}$ 值得说明的是一般在认定正常人 ${\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{ST}}}_{\mathrm{NO}}=0$ 时， ${\stackrel{-}{V}}_{\mathrm{IN}}=\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{ST}}_{\mathrm{IN}}}=({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INx}},{\mathrm{ST}}_{\mathrm{INy}},{\mathrm{ST}}_{\mathrm{INz}},)$ $V_{\mathrm{IN}}={({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INx}}^2+{\mathrm{ST}}_{\mathrm{Iny}}^2+{\mathrm{ST}}_{\mathrm{INz}}^2)}^{\frac{1}{2}}$

然后检查计算所得的缺血向量的模量V_IS和损伤向量的模量V_IN是否在容差的范围内(步骤1004)，即V_IS，V_IN≤1．96SD

如果，V_IS，V_IN≤1．96SD，则认定V_IS，V_IN=0，即缺血面积和损伤面积S_IS，S_IN均为0，表明患者是一个不存在心肌缺血和损伤的正常人，程序结束(步骤S1005-S1007)。如果V_IS和V_IN大于1．96SD，表明患者存在心肌缺血和损伤，计测将进入步骤S1008计算心肌缺血和心肌损伤面积S_IS，和S_IN及其的方向余弦，其中方向余弦为：进而在步骤S1009计算心肌缺血和心肌损伤的经纬角，φ_IS=arctgV_ISx／V_ISz，θ_Is=arccosV_ISy／V_Is，φ_IN=arctgV_INx／V_INz，θ_IN=arccosV_INy／V_IN，从而得到φ_IS，θ_IS；φ_IN，θ_IN(步骤S1010)，该子程序结束(S1011)。

在计算心肌缺血和心肌损伤的方向余弦后，需进一步计算它们的方位因子(步骤S1012)， $F_{\mathrm{ISx}}=\frac{\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IS}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r}{R}}{{(1+2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_{\mathrm{ISY}}=\frac{\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IS}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r}{R}}{{(1+2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_{\mathrm{ISz}}=\frac{\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IS}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r}{R}}{{(1+2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IS}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_{\mathrm{INx}}=\frac{\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IN}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r}{R}}{{(1+\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_{\mathrm{INy}}=\frac{\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IN}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r}{R}}{{(1+\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&beta;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_{\mathrm{INz}}=\frac{\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IN}}-\frac{r}{R}}{{(1-2\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}+\frac{\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r}{R}}{{(1+\frac{r}{R}\cos {\mathrm{\&gamma;}}_{\mathrm{IN}}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ 式中的r，R为常数，r=4．0cm，R=15．8cm。进而在步骤S1013计算方位因子分量平方和的开方，即 $F_{\mathrm{IS}}=\sqrt{{F_{\mathrm{ISx}}}^2+{F_{\mathrm{ISy}}}^2+{F_{\mathrm{ISz}}}^2}$ $F_{\mathrm{IN}}=\sqrt{{F_{\mathrm{INx}}}^2+{F_{\mathrm{INy}}}^2+{F_{\mathrm{INz}}}^2}$ 最后计算心肌缺血和损伤面积(步骤S1015)。

但是，由于理论与实验数据的非线性差异，需对该非线性差异进行修正，因此在步骤S1013之后需计算修正因子G(V)(S1014)，然后将步骤S1014的输出与步骤S1013的输出一起送入步骤S1015，计算心肌缺血面积SIS和心肌损伤面积S_IN，它们分别为： $S_{\mathrm{IS}}=G\left(V_{\mathrm{IS}}\right)4\mathrm{\&pi;}{R}^2\frac{V_{\mathrm{IS}}}{U}{F}_{\mathrm{IS}}^{-1}$ $S_{\mathrm{IN}}=G\left(V_{\mathrm{IN}}\right)4\mathrm{\&pi;}{R}^2\frac{V_{\mathrm{IN}}}{U}{F}_{\mathrm{IN}}^{-1}$ 其结果在步骤S1016示出，该计测程序在步骤S1011终止。心肌坏死面积S_Ne计测的程序步骤与S_ISS_IN相同，这里不作赘述。

图11示出了心肌坏死和心室肥大体积计测流程。该流程在步骤S1101输入患者和作为对比的正常人的QRS波，分别为：

患者： $\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)=\&lsqb;(\mathrm{QR}{S}_{\mathrm{Pa}}\left(t\right),\mathrm{QR}{S}_{\mathrm{Pa}}\left(t\right),\mathrm{QR}{S}_{\mathrm{Pa}}\left(t\right))\&rsqb;$

标准： $\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)=\&lsqb;({\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Nox}}\left(t\right),{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Noy}}\left(t\right),{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Noz}}\left(t\right))\&rsqb;$ 输入的数据在步骤S1102中进行计测

进而在步骤S1103计算 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{pa}}$ (t)的模量V_pa(t) $V_{\mathrm{pa}}\left(t\right)=(V_{\mathrm{pax}}^2\left(t\right)+V_{\mathrm{pay}}^2\left(t\right)+V_{\mathrm{paz}}^2\left(t\right){]}^{\frac{1}{2}}$ 检测所获模量是否在容差范围内(步骤S1104)，如在容差范围内，亦即V_pa＜1．96SD，则在步骤S1105认定V_pa=0，进而在步骤S1106示出患者不存在心肌坏死或心室肥大，即ΔW或 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}=0,$ 流程在步骤S1107结束。

如果在步骤S1104比较的结果是V_pa(t)超出容差，即当V_pa≥1．96SD时，则进入步骤S1108，接着在步骤S1109，分别计测患者正常标准的心肌坏死或心室肥大的等效体积，

患者： $W_{\mathrm{Pa}}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}$

标准： $W_{\mathrm{No}}={\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}$ 首先确定心肌坏死或心室肥大的绝对体积ΔW；或其最小值ΔW_min即 $\mathrm{\&Delta;W}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)-\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}$ $\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}-{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{NO}}}\left(t\right)\text{|dt=}{W}_{\mathrm{Pa}}-W_{\mathrm{NO}}$ 然后计测心肌坏死与心室肥大相对体积或 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{No}}}$ 或其最小值 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}$ (步骤S1110)， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{NO}}}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)-\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{NO}}}\left(t\right)\backslash \mathrm{dt}|W_{\mathrm{NO}}$ $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}=\frac{{\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}-{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{NO}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}}{{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{NO}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}}=\frac{W_{\mathrm{pa}}-W_{\mathrm{No}}}{W_{\mathrm{NO}}}=\frac{W_{\mathrm{Pa}}}{W_{\mathrm{NO}}}-1$ 进而对计算结果进行分析(步骤S1111)：

当｜ΔW｜≤1．96SD·T时，则认定 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}=0,$ W_Pa=W_NO，即认定不存在心肌坏死和心室肥大，并在步骤S1112示出，程序在S1113结束，这里T=t_d-t_c。

当Δw＞1．96SD·T时，即 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}>0,$ W_pa＞W_No，则判定患者存在心室肥大，并在步骤S1114示出，程序在S1113结束。

当Δw＜-1．96SD·T时，即 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<0,$ W_pa＜W_No，则判定患者存在心肌坏死，并在步骤S1115示出。

然后，进一步确定坏死向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的最大点及该点 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的经纬角，这将在接下去的步骤S1116和S1117中确定。最大点t₀应在坏死区间内，因此，通过令 $\frac{d{V}_{\mathrm{ne}}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}=0,$ 求解方程式 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}\&bull;\frac{d{\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}}{\mathrm{dt}}=0$ 来确定t₀，并且通过 $\frac{d^2{V}_{\mathrm{Ne}}}{{\mathrm{dt}}^2}<0$ 明确t₀是最大点，进而求在该时刻 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的经纬角： $\frac{\mathrm{\&Delta;w}}{W_{\mathrm{No}}}$ 由此，确定了心肌坏死的程度ΔW／W及其方位，并在步骤S1118示出，至此计测结束(S1113)。

图12(a)，12(b)示出了心电环电轴和心室梯度流程图。该流程的输入(步骤S1201)为 $\stackrel{-}{V}\left(t\right)=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right)),$ $\stackrel{\&RightArrow;}{P}\left(t\right)\&Element;[t_a,t_b],\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}\left(t\right)\&Element;\left[t_c{,t}_d\right],$ $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{ST}}-T\left(t\right)\&Element;[t_d,t_f],$ $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}-\stackrel{\&RightArrow;}{T}\left(t\right)\&Element;[t_c,t_f]$ 步骤S1201的输出分别供给四个并行的子程序，它们是P环电轴 $\stackrel{\&RightArrow;}{A}P,$ QRS环电轴 $\stackrel{\&RightArrow;}{A_{\mathrm{QRS}}},$ ST-T波的心电环电轴 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T}$ 和心室梯度 $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}.$

首先说明P环电轴的计算。步骤S1202说明时间起末点分别为P波的起点t_a和终点t_b，其采样间隔Δt=h。因此，P环电轴向量(步骤S1204)为： $\stackrel{\&RightArrow;}{A}p={\&Integral;}_{t_a}^{t_b}\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_a}^{t_b}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}y\left(t\right)\mathrm{dt}),{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}y\left(t\right)\mathrm{dt})=\left(A_{\mathrm{px},}{A}_{\mathrm{py},}{A}_{\mathrm{pz}}\right)$ 相应的模量及经纬角(步骤S1205)为： $\mathrm{AP}={[{A_{\mathrm{Px}}}^2\text{+}{A_{\mathrm{Py}}}^2+{A_{\mathrm{Pz}}}^2]}^{\frac{1}{2}}$

其中φ的取值当为

由此得出P环电轴向量及其经纬角φ_p，θ_p(步骤S1206)，然后程序返回S1203，程序终止。

与前相类同，只要将积分上下限，电轴向量、分量、模量和经纬角的下脚标号改为QRS环，ST-T环的，即可以获得QRS环，QT-T环的电轴及其向量、分量、模量和经纬角。

接下去计算心室梯度VG。步骤S1217时间始末点分别为t_c和t_f，采样间隔Δt=h。然后计算心室梯度向量VG(步骤S1219)， $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=(\mathrm{VGx},\mathrm{VGy},\mathrm{VGz})$ 及其模量和经纬角(步骤S1220)， $\mathrm{VG}={({\mathrm{VG}}_x^2+{\mathrm{VG}}_y^2+{\mathrm{VG}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ ${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{VG}}=\arccos \mathrm{VGy}/\mathrm{VG}$ 从而在步骤S1221获得VG，φ_VG和θ_VG的计算结果，该子程序在步骤S1218终止。

进而通过在步骤S1209获得的 $\stackrel{\&RightArrow;}{A_{\mathrm{QRS}}}$ 和步骤S1214获得的 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T}$ 计算 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T}$ 和 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}$ 之间的夹角(步骤S1222)，即 $({\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T},^{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}})=\arccos \frac{{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T}\&CenterDot;{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}}{A_{\mathrm{ST}-T}{A}_{\mathrm{QRS}}}$ 在步骤S1223得出 $({\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{ST}-T},^{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}})$ 的计算结果，该子程序在步骤S1224结束。

之后，通过步骤S1209获得的 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}$ 和步骤S1219获得的 $\stackrel{\&RightArrow;}{V}G,$ 在步骤S1225计算心室梯度VG和QRS环电轴 ${\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}$ 之间的夹角， $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=(\mathrm{VGx},\mathrm{VGy},\mathrm{VGz})$ 步骤S1226给出 $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=(\mathrm{VGx},\mathrm{VGy},\mathrm{VGz})$ 的计算结果后，该子程序在S1227结束。

接下去参照图13说明心电环瞬时速度和加速度计测程序。该子程序在步骤S1301的输入为： $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=(\mathrm{VGx},\mathrm{VGy},\mathrm{VGz})$ 其中h为采样间隔。

步骤S1302确认起末点及间隔后，在步骤S1304计算速度向量和加速度向量。按照本发明的一个实施例是采用五点法计测导数的方法来计算速度和加速度向量，即 $\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}\left(t_i\right)=\frac{1}{4h}[4\left(\stackrel{\&RightArrow;}{V}(t_i+h)\right)-(\stackrel{\&RightArrow;}{V}(t_i+2h)-\stackrel{\&RightArrow;}{V}(t_i-2h))]=(\stackrel{.}{x}\left(t_i\right),\stackrel{.}{y}\left(t_i\right),\stackrel{.}{z}\left(t_i\right))$ $\stackrel{..}{V}\left(t_i\right)=\frac{1}{4h}\left[4(\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}(t_i+h)-\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}(t_i-h)-\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}(t_i+2h)-\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}(t_i-2h))\right]=(\stackrel{..}{x}\left(t_i\right),\stackrel{..}{y}\left(t_i\right),\stackrel{..}{z}\left(t_i\right))$ 在步骤S1305计算瞬时速度向量和加速度向量的模量及它们的经纬角， $\left|\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}\left(t_i\right)\right|=[\stackrel{.}{x}{\left(t_i\right)}^2+\stackrel{.}{y}{\left(t_i\right)}^2+\stackrel{.}{z}{\left(t_i\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}$

$\mathrm{\&theta;}\left(t_i\right)=\arccos \stackrel{.}{y}\left(t_i\right)/\left|\underset{V}{\overset{.}{\&RightArrow;}}\left(t_i\right)\right|$ $\left|\underset{V}{\overset{..}{\&RightArrow;}}\left(t_i\right)\right|=[\stackrel{..}{x}{\left(t_i\right)}^2+\stackrel{..}{y}{\left(t_i\right)}^2+\stackrel{..}{z}{\left(t_i\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}$

$\mathrm{\&theta;}\left(t_i\right)=\arccos \stackrel{..}{y}\left(t_i\right)/\left|\underset{V}{\overset{..}{\&RightArrow;}}\left(t_i\right)\right|$ 计算所得结果在步骤S1306输出，程序返回至步骤S1303结束。

从图14至图20说明本发明的软件的第三个功能-诊断功能。诊断功能是在计测功能的基础上运用数理与医学相结合的理论方法，以快速作出诊断服务于临床。

首先参照图14说明诊断功能总的流程图。该流程图始于S1401，读出初始设置，初始设置包括病人的有关数据，如姓名、年龄、性别、病史等，也包括作为比较标准的正常人有关测试数据及其它。初始设置结束后进入步骤S1402对病人采集数据，采集的数据以屏显图形的方式显示(S1403)，然后对显示的心电图形在步骤S1404进行人工识别，以确定P波，QRS波和T波各自的起始和终结时间(步骤S1405)。如果不是采用人工识别，则步骤由S1404进入S1406进行信号识别，其结果与步骤S1405相同，也是确定六个特征点。然后在步骤S1407进行计测分析，计测分析包括六个子程序自步骤S1408至S1413，都是针对不同的临床需要设立的独立的子程序。对这些子程序将在后面详细说明。通过这六个独立的程序获得诊断结论后，确定计测结果是否打印(步骤S1414)，如果打印，则在步骤S1415打印所得结果；如果不需打印，则需在步骤S1416确定是否存盘，当然也包括步骤S1415的打印的图形和数据是否存盘，如果需要存盘，则在步骤S1417将图形和数据存盘，如果不需存盘，进入步骤S1418返回主项目单。同样，在步骤S1417存盘后也进入步骤S1418返回主项目单。

下面进一步对上述包含在图14中的的六个子程序分别进行详细说明。

图15是诊断功能中的第一个子程序(S1408)，目的在于通过对病人所得的心电数据与正常人标准的心电数据进行比较，以便对心梗分型分期，作出鉴别诊断。

步骤S1501中所列出的是输入数据，包括：

对于患者： $\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right)),$ $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}\left(t\right)\&Element;[t^{\&prime;}c,t^{\&prime;}d];\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{ST}}\left(t\right)\&Element;[t^{\&prime;}d,t^{\&prime;}c],\stackrel{\&RightArrow;}{T}\left(t\right)\&Element;[t^{\&prime;}c,t^{\&prime;}f]$ 正常标准： $\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)=(x_{\mathrm{NO}}\left(t\right),y_{\mathrm{NO}}\left(t\right),z_{\mathrm{NO}}\left(t\right))\&PlusMinus;({\mathrm{SD}}_x+{\mathrm{SD}}_y+{\mathrm{SD}}_z)$ ${\mathrm{SD}}_0={({\mathrm{SD}}_x^2+{\mathrm{SD}}_y^2+{\mathrm{SD}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}\left(t\right):t\&Element;[t_c,t_d];\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{ST}}\left(t\right):t\&Element;[t_d,t_c],\stackrel{\&RightArrow;}{T}\left(t\right):t\&Element;[t_c,t_f]$ 步骤S1503对所输入的数据进行计测，包括： ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}}={\stackrel{\&RightArrow;}{T}}_{\max }-{\stackrel{\&RightArrow;}{T}}_{\mathrm{no}\max }=(T_{\max .x}-T_{\mathrm{NO}\max .x,}{T}_{\max .y}-T_{\mathrm{NO}\max .y,}{T}_{\max z,}-T_{\mathrm{NO}\max .z})$ $V_{\mathrm{IS}}=[{(T_{\max .x}-T_{\mathrm{NO}\max .x})}^2+{(T_{\max .y}-T_{\mathrm{NO}.\max .y})}^2+{(T_{\mathrm{NO}.\max .z,}-T_{\max .z})}^2{]}^{\frac{1}{2}}>1.96\mathrm{SD}$ $\mathrm{SD}={({\mathrm{SD}}_x^2+{\mathrm{SD}}_y^2+{\mathrm{SD}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{IS}}=\mathrm{are}\cos (T_{\max .y}-T_{\mathrm{NO}\max .y})/V_{\mathrm{IS}}$ ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}}={S\stackrel{\&RightArrow;}{T}}_{\mathrm{IN}}-{S\stackrel{\&RightArrow;}{T}}_{\mathrm{NO}}=({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INx}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{Nox}},{\mathrm{ST}}_{\mathrm{INy}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{Noy}},{\mathrm{St}}_{\mathrm{INz}}{\mathrm{ST}}_{\mathrm{Noz}})$ $V_{\mathrm{IN}}=[{(T_{\mathrm{INx}}-T_{\mathrm{NOx}})}^2+{(T_{\mathrm{INy}}-T_{\mathrm{NOy}})}^2+{(T_{\mathrm{INz}}-T_{\mathrm{Noz}})}^2{]}^{\frac{1}{2}}>1.96\mathrm{SD}$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{IN}}=\arccos ({\mathrm{ST}}_{\mathrm{INy}}-{\mathrm{ST}}_{\mathrm{NOy}})/V_{\mathrm{IN}}$

$V_{\mathrm{Ne}}=[(x\left(t_0\right)-x_{\mathrm{NO}}\left(t_0\right){)}^2+(y\left(t_0\right)-y_{\mathrm{No}}\left(t_0\right){)}^2+{(z\left(t_0\right)-z_{\mathrm{No}}\left(t_0\right))}^2{]}^{\frac{1}{2}}$ ${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{Ne}}=\mathrm{aretg}(y\left(t_0\right)-y_{\mathrm{No}}\left(t_0\right)/V_{\mathrm{Ne}}$

计算的结果在步骤S1503作逻辑判断，如果，V_NE≤1．96SD，V_IN≤1．96SD，V_NE≤1．96SD，判断结果是V_IS=0，V_IN=0，V_Ne=0，说明病人属于正常人，不存在心肌缺血、心肌损伤和心肌坏死(步骤S1504)，至此，该子程序在步骤S1505终止。如果出现异常，即不是步骤S1504所示结果时，对V_IS，V_IN和V_Ne不同的情况作出相应的判断。例如，当V_IS＞1．96SD，V_IN≤1．96SD，V_NE＜1．96SD，说明病人患有心肌缺血(S1506)，当V_IS≤1．96SD，V_IN＞1．96SD，V_NE≤1．96SD(S1509)和V_IS≤1．96SD，N_IN≤1．96SD，V_NE＞1．96SD(S1512)分别判断心肌损伤和心肌坏死。但是在S1515，S1518，S1521情况下还需引用V_IN在t₀点的一阶导数 $\frac{d{V}_{\mathrm{IN}}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}=0$ 和二阶导数 $\frac{d^2{V}_{\mathrm{IN}}\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}<0$ 联在一起进行判断。对于判断的不同结果在图中已示出。判断结束后，该子程序终止。

图16是对心肌梗塞监测预报定量诊断的逻辑判断图。步骤1601示出了逻辑判断的输入，包括：对于病人： $\stackrel{\&RightArrow;}{V}\left(t\right)=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right)$ $\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}\left(t\right):t\&Element;[t_c,t_d];\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{ST}}\left(t\right):t\&Element;[t_d,t_e],\stackrel{\&RightArrow;}{T}\left(t\right):t\&Element;[t_e,t_f]$ 正常标准：

梗    轻    报塞(轻度区间)    重(重度区间)警(危急区间)限    限    限其中S_ISO，S_INO， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_0}$ 由SD估算；S_ISO，S_INO， $\frac{\mathrm{\&Delta;}W}{W_{\mathrm{Ne}0}},$ S_IS1，S_IN1， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{Ne}1}}$ 和S_IS2，S_IN2， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{Ne}2}}$ 统称之谓临界限(critical)，根据临床科学基础研究结果获得。

上述数据输入后进行逻辑判断。当S_IS＜S_ISO，S_IN＜S_INO， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_0}$ 时(步骤S1602)，说明病人没有心肌梗塞(步骤S1603)，判断于步骤S1604结束。

如果在步骤S1602判断不为前述结果，而是S_ISO≤S_IS＜S_ISI，S_INO≤S_IN＜S_INI， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_0}\&le;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_1}$ 时(步骤S1605)，表明病人患有轻度急性心肌梗塞(步骤S1606)，至此判断在步骤S1607结束。

如果判断的结果S_IS1≤S_IS＜S_IS2，S_IN1≤S_IN＜S_IN2， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_1}\&le;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<$ $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_2}$ 时(步骤S1608)，说明病人患有重度急性心肌梗塞，至此判断在步骤S1610结束。

如果判断的结果是S_IS≥S_IS2，S_IN≥ $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\&GreaterEqual;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_2}$ 时(步骤S1611)，说明病人的心肌梗塞已处于危急状态，需立即进行抢救，这时在步骤S1612作出报警，至此程序在步骤S1613结束。

图17及图18(a)、(b)、(c)用于说明心肌缺血、心肌损伤和心肌坏死的定位。

图18(a)所示是左心室的透视图，图中将左心室分成18个部位，藉以说明病变区域。图18(b)和(c)说明病变位置的经纬角φ和θ。

现在回到图17说明如何确定心肌梗塞的室壁定位。首先，在步骤1701依据前述对心肌缺血 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}},$ 心肌损伤V_IN和心肌坏死 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的计测结果，确定病人患的是哪一类型病变；然后按照计算所得的经角φ确定病变是发生在心室纵轴方向上的哪个部位(图18(a)和18(b))。最后按计算所得纬角确定其方向(图18(c))。之后可在步骤S1704所示的图表中查得。例如，某病人经前述的计测确定有心肌损伤，其φ角为90°，θ角为85°，从图中所见，心肌损伤的代号为2；φ角是在75°到135°的区间内，其代号为3；θ角在45°到135°的范围内，代号为2，由此得到总的代号232，从步骤S1704的表中查得，病人是在前侧壁中部的外膜下有心肌损伤病变。

下面参看图19说明心电环电轴诊断的判断逻辑。步骤1901输入病人和作为比较标准的正常人的数据，包括对于病人： $\stackrel{\&OverBar;}{V}\left(t\right)=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right))--t=t_a,t_b,t_c,t_d,t_e,t_f,$ 对于正常人：P环： $A_{\mathrm{NOP}}=(\mathrm{Apx}\&PlusMinus;\mathrm{SDx},\mathrm{Apy}\&PlusMinus;\mathrm{SDy},\mathrm{Apz}\&PlusMinus;\mathrm{SDz})$ $A_{\mathrm{NOP}}\&Element;[A_{p1},A_{p2}]$ ${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{NOP}}\&Element;[{\mathrm{\&theta;}}_{p1},{\mathrm{\&theta;}}_{p2}]$ $A_{\mathrm{NoQRS}}\&Element;[A_{\mathrm{QRS}1},A_{\mathrm{QRS}2}]$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{NoQRS}}\&Element;[{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{QRS}1},{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{QRS}2}]$ $A_{\mathrm{NOT}}\&Element;[A_{T1},A_{T2}]$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{NOT}}\&Element;[{\mathrm{\&theta;}}_{T1},{\mathrm{\&theta;}}_{T2}]$ 其中上述正常人的数据分成儿童，男成年人，女成年人三组。

步骤S1902分别计算病人的P环，QRS环和T环电轴的向量、模量和经纬角，其中：

对于P环： $\stackrel{\&RightArrow;}{A}P={\&Integral;}_{t_a}^{t_b}V\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_a}^{t_b}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=(A_{\mathrm{px}},A_{\mathrm{py}},A_{\mathrm{pz}})$ $A_p={(A_{\mathrm{px}}^2+A_{\mathrm{py}}^2+A_{\mathrm{pz}}^2)}^{\frac{1}{2}}$

${\mathrm{\&theta;}}_p=\arccos \mathrm{Apy}/\mathrm{Ap}$

对于QRS环： $A_{\mathrm{QRS}}=[{\left(A_{\mathrm{QRSx}}\right)}^2+{\left(A_{\mathrm{QRSy}}\right)}^2+{\left(A_{\mathrm{QRSz}}\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{QRS}}=\arccos A_{\mathrm{QRSy}}/A_{\mathrm{QRS}}$

对于T环：

$A_{\mathrm{QRS}}=[{\left(A_{\mathrm{Tx}}\right)}^2+{\left(A_{\mathrm{Ty}}\right)}^2+{\left(A_{\mathrm{Tz}}\right)}^2{]}^{\frac{1}{2}}$

${\mathrm{\&theta;}}_T=\arccos A_{\mathrm{Ty}}/A_T$ 完成上述计算后，分别就P环，QRS环和T环的电轴进行逻辑判断。

首先就P环进行判断。如果病人P环电轴及其经纬角都在作为比较标准的正常人的范围内，即A_p∈[A_p1，A_p2]，φ_p∈[φ_p1，φ_p2]，θ_p∈[θ_p1，θ_p2](步骤S1903)，说明病人具有正常的A_p，φ_p和θ_p(步骤S1904)，该程序在S1905结束。如果病人的A_p，φ_p，θ_p不在上述范围内，这时决定于φ_p和θ_p各自所在的位置，步骤S1906列出了不同的φ_p和θ_p的组合，而步骤S1907给出了相应电轴的及其方向，至此，步骤在S1908结束。

对于QRS环和T环电轴模量及其经纬角的逻辑判断与P环相同(S1909-1920)。

接下去参照图20说明心室梯度对ST-T改变鉴别诊断逻辑判断。

步骤S2001输入病人和作为比较标准的正常人的数据，包括：

对于病人： $\stackrel{\&OverBar;}{V}\left(t\right)=(x\left(t\right),y\left(t\right),z\left(t\right))--t\&Element;\&lsqb;t_c,t_f\&rsqb;$ 对于正常人： $\stackrel{\&OverBar;}{V}{G}_{\mathrm{NO}}=({\mathrm{VG}}_{\mathrm{NOX}}\&PlusMinus;{\mathrm{SD}}_x,{\mathrm{VG}}_{\mathrm{NOy}}\&PlusMinus;{\mathrm{CD}}_y,{\mathrm{VG}}_{\mathrm{NOz}}\&PlusMinus;{\mathrm{SD}}_z)$ ${\mathrm{VG}}_{\mathrm{NO}}=[{\mathrm{VG}}_1,{\mathrm{VG}}_2]$ ${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{NO}}=[{\mathrm{\&theta;}}_1,{\mathrm{\&theta;}}_2]$ $A_{\mathrm{NOQRS}}=[A_{\mathrm{QRS}1},A_{\mathrm{QRS}2}]$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{NO}}=[{\mathrm{\&theta;}}_1,{\mathrm{\&theta;}}_2]$ 其中，正常人的数据分为儿童，男成年人和女成年人三组。

数据在步骤S2001输入后，在步骤S2002计算病人有关各项参数，包括： $V\stackrel{\&RightArrow;}{G}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}V\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}x\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}y\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}z\left(t\right)\mathrm{dt},)=({\mathrm{VG}}_x,{\mathrm{VG}}_y,{\mathrm{VG}}_z)$ $\mathrm{VG}={({\mathrm{VG}}_x^2+{\mathrm{VG}}_y^2+{\mathrm{VG}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ $\mathrm{\&theta;}=\arccos \mathrm{VGy}/\mathrm{VG}$ $A_{\mathrm{QRS}}=[{A_{\mathrm{QRSx}}}^2+{A_{\mathrm{QRSy}}}^2+{A_{\mathrm{QRSz}}}^2{]}^{\frac{1}{2}}$ $\mathrm{\&theta;}=\arccos A_{\mathrm{QRSy}}/A_{\mathrm{QRS}}$ $(\stackrel{\&RightArrow;}{V}G^,\stackrel{\&RightArrow;}{A_{\mathrm{QR}}})=\frac{V\stackrel{\&RightArrow;}{G}\&CenterDot;\stackrel{\&RightArrow;}{A_{\mathrm{QRS}}}}{\mathrm{VG}\&CenterDot;A_{\mathrm{QRS}}}$ 从步骤S2003开始进行诊断逻辑判断。在步骤S2003首先判断病人VG，φ，θ， $\left(\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}\widehat{,}\stackrel{\&RightArrow;}{A_{\mathrm{QRS}}}\right)$ 是否在正常允差范围内，如果是在允差范围内，表明病人的心室梯度是正常的，没有异常的ST-T改变，并在步骤S2004显示有关正常值，程序在步骤S2005结束。如果在步骤S2003判别的结果VG，φ，θ， $\left(\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}\widehat{,}{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}\right)$ 不在允差范围内，表明病人的ST-T有异常改变，需要进一步鉴别是继发性还是原发性改变(S2006-2013)。

这时要进一步判定A_T，φ_T，θ_T，是否在正常范围内(S2006)如果A_T，φ_T，θ_T在正常范围内(S2007)，则表明T环电轴正常而ARS环电轴异常，判定病人为可继发性AT-T改变，在步率S2007显示VG，A_QRS，φ_QNS，θ_QNS， $\left(\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}\widehat{,}{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}\right)$ 计算结果。在S2008结束。如果S2006中A_T，φ_T，θ_T，不在允许范围内，需要进一步判断QRS环电轴A_QRS，φ_QNS，θ_QNS，是否在允许范围内(S2009)，若在允许范围内，则表明病人T环电轴异常，QRS环电轴正常，判定为原发性ST-T改变，并在步骤S2010显示VG_T，A_T，

结束，程序在S2011结束。如果S2009的结果A_QRS，φ_QRS，θ_QRS，也不在范围内，表明病人既有原发性ST-T改变又有继发生ST-T改变，程序在步骤S2012显示，在步骤S2013结束。

图21所示的是本发明的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法能实现监护功能的流程图。设计监护功能的目的是对危重病人留在医院便于对其进行监护和抢救。

步骤S2101输入有关病人的信息，包括姓名、性别，年龄，病史及临床检测的有关数据，以及作为对比标准的正常人的有关数据。上述数据输入后用心电图仪检测病人心电图并进行采样(步骤2102)，采样后在步骤S2103屏显心电图形，然后对该图形进行人工识别(步骤S2104)，识别可以是人工的或是非人工的，如果采用人工识别，则在步骤2105用人工的方式确定P，QRS和T各波的始末点，t_a，t_b，t_c，t_d，t_e，t_f；如果采用非人工识别，则在步骤S2106进行信号识别来确定的六个特征点。然后在步骤S2107进行计测分析。计测分析的方法和流程如图9至图11所示，将计测结果 $S_{\mathrm{IS}},S_{\mathrm{IN}},{\left(\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\right)}_{\mathrm{Ne}}$ 或者在步骤S2108屏显或在步骤S2109数显，以便医护人员能随时监视了解患者的情况。如果S_IS，S_IN， ${\left(\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\right)}_{\mathrm{Ne}}$ 一直小于设定的临界值(步骤S2110)，则需要存盘保留数据(步骤S2112)如果S_IS，S_IN， ${\left(\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\right)}_{\mathrm{Ne}}$ 接近报警值，一旦出现S_IS，S_IN， ${\left(\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\right)}_{\mathrm{Ne}}\&GreaterEqual;$ 报警值则立即报警(S2111)，表示病人情况严重，医务人员需立即抢救，并将数据存盘。

总之上述情况均需确定或是存盘(S2112)或是打印(S2114)。如需存盘，则在步骤S2113存盘。如需打印，则在步骤S2115打印。如无需打印，程序进入步骤S2116，确定对病人是否需要继续监护。如果需继续进行监护，程序返回步骤S2102。如无需监护，程序在步骤S2117终止。

图22所示是本发明的软件的辅助功能流程图。辅助功能是本发明的软件的附加部分，用于整理记录病例的个情及其统计数据。它包括步骤2201从初始设置装置中读取初始设置的数据。之后步骤S2202给出辅助功能项目菜单，包括步骤S2203的数据整理，步骤S2204的图文编辑，步骤S2205的病例打印和步骤S2206的原始数据再处理。其中步骤2203的数据整理后，利用整理的数据在步骤S2207建立数据库，并在步骤S2208对所建数据库中的数据进行统计分析，供研究和分析病因等用。上述并行的功能项目任一个或多个工作完成后在步骤S2209返回主菜单。

图23所示是最后补遗说明由正交心电波计测心电环间期(以QT间期实施例)子程序的流程图。图中步骤S2301输入正交导联心电波x(t)，y(t)，z(t)及其QT间期QTx，QTy，QTz，于步骤S2302和S2303分别计算QT² _x+QT² _y+QT² _z和心室梯度分量VGx，VGy，VGz，接S2303的S2304计算积分中值，<X>_QTX，<X>_QTy，<X>_QTz，再由S2305计算∑=<X>² _QTx+<X>² _QTy+<X>² _QTz，由S2306计算权重W_x，W_y，W_z，然后由S2306的W_x，W_y，W_z与S2302的 ${\mathrm{QT}}_x^2,{\mathrm{QT}}_y^2,{\mathrm{QT}}_z^2,$ 两者在S2307中进行“点乘”，得 $W_x{\mathrm{QT}}_x^2+W_y{\mathrm{QT}}_y^2+W_z{\mathrm{QT}}_z^2,$ 最后在S2308中进行开方得出心电环QT间期， $\mathrm{QT}={(W_x{\mathrm{QT}}_x^2+W_y{\mathrm{QT}}_y^2+W_z{\mathrm{QT}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ 本程序于S2309结束。此外，还可取另一计算程序，如图右所示，步骤S2303下接S2310计算 $\mathrm{VG}={({\mathrm{VG}}_x^2+{\mathrm{VG}}_y^2+{\mathrm{VG}}_z^2)}^{\frac{1}{2}},$ 步骤S2305下接S2311计算∑(<x>² _QTx+<x>² _QTy+<x>² _QTz)，然后步骤S2310之VG除以S2311中∑的开方，同样可得出心电环QT间期QT=VG／∑ $\frac{1}{2}.$

申请人已就本发明的电脑心电定量计测心肌梗塞的方法和装置的构思和应用实施例作了详细的说明，对于本专业的技术人员可以在此基础上作出各种变换和改进，但这些变换和改进都没有脱离开本发明的构思，且都在权利要求书所限定的保护范围内。

Claims (13)

1、一种电脑心电定量计测心肌梗塞的方法，包括如下步骤：

a、用心电图仪按照Frank导联体系在左腋(A)，右腋(I)，左脚(F)，右颈背(H)，胸前(E)，背后(M)和左前45°(C)测量并获取正常人的正交导联心电波形和心向量波形。

b、采用上述步骤相同的方法计测并获得被检者的正交导联心电波形(x(t)，Y(t)，z(t))和心向量环V(t)。

C、确定被检者正交导联心电波形(X(t)，Y(t)，Z(t))的正常容差范围：

            x(t)=X₀(t)±1．96SDx，

            y(t)=y₀(t)±1．96SDy，

            z(t)=z₀(t)±1．96SDz其中(SD_x，SD_y，SD_z)为标准差。

d、确定计测心肌缺血、损伤和坏死面积的数据学模型： $S=G\left(V\right)\left(\frac{V}{U}\right)4\mathrm{\&pi;}{R}^2{F}^{-1}$ 其中：

S是心肌缺血、损伤和坏死面积，

U是缺血面、损伤面和坏死面上电偶层间的电位差，对于心肌缺血和心肌损伤，U=37．7mv；对于坏死，U=32．2mv；

R是心脏座标原点到体表导联观测点的距离，据估算等于15．8cm；

V是心肌缺血，损伤和坏死的心电向量在体表观测场点上电位向量 V=(Vx，Vy，Vz)的模量， $\mathrm{Vx}=\left(\frac{1}{t_2-t_1}\right){\&Integral;}_1^2(x-x_0)\mathrm{dt}$ $\mathrm{Vy}=\left(\frac{1}{t_2-t_1}\right){\&Integral;}_1^2(y-y_0)\mathrm{dt}$ $\mathrm{Vz}=\left(\frac{1}{t_2-t_1}\right){\&Integral;}_1^2(y-z_0)\mathrm{dt}$ $V={(V_x^2+V_y^2+V_z^2)}^{\frac{1}{2}}$

其中积分上下限(t₁，t₂)对于心肌缺血为T波的起点和终点；对于心肌损伤为ST段的起点和终点；对于心肌坏死为QRS波的起点和终点；

F是方位因子， $F={(F_x^2+F_y^2+F_z^2)}^{\frac{1}{2}}$ $F_x=\frac{\cos \mathrm{\&alpha;}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\&alpha;}\frac{r}{R}\text{+}\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\&alpha;}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\&alpha;}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_y=\frac{\cos \mathrm{\&beta;}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\&beta;}\frac{r}{R}\text{+}\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\&beta;}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\&beta;}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ $F_z=\frac{\cos \mathrm{\&gamma;}-\frac{r}{R}}{{(1-2\cos \mathrm{\&gamma;}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}-\frac{\cos \mathrm{\&gamma;}+\frac{r}{R}}{{(1+2\cos \mathrm{\&gamma;}\frac{r}{R}+\frac{r^2}{R^2})}^{3/2}}$ 其中：

r是心脏座标原点到缺血面，损伤面或坏死面的垂直距离，通常平均为r=4．0cm；

cosα，cosβ，cosγ为 V的方向余弦；

G(V)是理论与实验相拟合的非线性修正因子， $G\left(V\right)=+{\mathrm{Ae}}^{\mathrm{BV}}C+\frac{V-D}{G+{(V-D)}^2}$ 其中：

G(V)及A、B、C、D、E可初步预定，待样机鉴定后通过大样本测试做最后精确确定；

e按数学模型(5)计测被检者心肌缺血和／或心肌损伤和／或心肌坏死面积的大小，排除了个体差异给计测S带来的假阳性，条件是V＞1．96SD。当V≤1096SD时，认定V或S=0。

f依据所测得的电位向量 V=(Vx，Vy，Vz)的经纬角φ_vθ_v，确定心肌缺血面，损伤面或坏死面的方位向量 r=(r_x，r_y，r_z)的经纬角

φ_v=arctgVx／vz，    θ_v=arccosVy／V，

φ_r=arctgrx／rz，    θ_r=arccosry／r，其中：

当 V和 r顺平行时，α_r=α_v，    β_r=β_v，    γ_r=γ_v    φ_r=φ_v，    θ_r=θ_v

当 v和 r反平行时，α_r=180°-α_v，β_r=180°-β_v，γ_r=180°-γ_v，φ_r=φ_v±180°，θ_r=180°-θ_v

2、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括测量心肌坏死和心室肥大体积的步骤：

a．计算心肌坏死和心室肥大的等效体积Δw或其最小值 $\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }:\mathrm{\&Delta;w}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)-\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}\left(t\right)}|\mathrm{dt}$ $\mathrm{\&Delta;}{w}_{\min }={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}-{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}\left|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}$ (20)式中被积分函数是被检者和正常人的QRS瞬间心电向量的差向量的绝对值，积分上下限取被检者QRS环的起点和终点[t_c，t_d]；

b、计算心肌坏死和心室肥大的相对体积 $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_{\mathrm{NO}}}$ 或其最小值 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}:$ $\frac{\mathrm{\&Delta;w}}{w_{\mathrm{NO}}}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\left|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{No}}}\left(t\right)\right|\mathrm{dt}/\left|{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}\right|\mathrm{QR}\stackrel{\&RightArrow;}{S_{\mathrm{NO}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}$ $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}={\&Integral;}_{t^{\&prime;}c}^{t^{\&prime;}d}\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{Pa}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}/{\&Integral;}_{t_c}^{t_d}|\stackrel{\&RightArrow;}{{\mathrm{QRS}}_{\mathrm{No}}}\left(t\right)|\mathrm{dt}-1=\frac{W_{\mathrm{Pa}}}{W_{\mathrm{No}}}-1$ 式中分母是正常QRS环积分，上下限(t_c，t_d)是正常QRS环的起点和终点；

c、判别是心肌坏死还是心室肥大，条件是看ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}$ 的正负。当ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}<0$ 时，为心肌坏死；当ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}>0$ 时为心室肥大；当ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}=0$ 时为正常；

d．排除个体差异给ΔW_min带来的假阳性，条件是ΔW_min＞1．96SDT。当ΔW_min≤1．96SDT时，认定ΔW_min或 $\frac{\mathrm{\&Delta;}{W}_{\min }}{W_{\mathrm{NO}}}=0$ 为正常，这里T=t_d-t_c；

3、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括测量心电环瞬间心电向量的步骤，包括：

a、计算该向量V(t)=(x(t)，y(t)，z(t)的瞬间模量，

   V(t)=(x(t)²+y(t)²+z(t)²)^_

b、计算该向量的方向余弦，

   cosα=x(t)／V(t)，cosβ=y(t)／V(t)’cosγ=z(t)／V(t)

c、计算该向量的经纬角

   φ=arctgx(t)／Z(t)

   θ=arccosy(t)／V(t)

4、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括测量心电环瞬时速度和加速度的步骤，包括：

a、计算心电环瞬时速度和加速度及其模量， $\underset{V}{\overset{.}{-}}=(\stackrel{.}{x}\left(t\right),\stackrel{.}{y}\left(t\right),\stackrel{.}{z}\left(t\right))\left(31\right)\left|\underset{V}{\overset{.}{-}}\right|={(\stackrel{.}{x}{\left(t\right)}^2+\stackrel{.}{y}{\left(t\right)}^2+\stackrel{.}{z}{\left(t\right)}^2)}^{\frac{1}{2}}$ $\underset{V}{\overset{..}{\&RightArrow;}}=(\stackrel{..}{x}\left(t\right),\stackrel{..}{y}\left(t\right),\stackrel{..}{z}\left(t\right)\left)\left(38\right)\right|\underset{V}{\overset{..}{-}}|={(\stackrel{..}{x}{\left(t\right)}^2+\stackrel{..}{y}{\left(t\right)}^2+\stackrel{..}{z}{\left(t\right)}^2)}^{\frac{1}{2}}$

b、计算心电环瞬时速度和加速度的方向余弦，对于速度 $\cos \mathrm{\&alpha;}=\stackrel{.}{x}\left(t\right)/\underset{V}{\overset{.}{-}}\cos \mathrm{\&beta;}=\stackrel{.}{y}\left(t\right)/\underset{V}{\overset{.}{-}}\cos \mathrm{\&gamma;}=z\left(t\right)\underset{V}{\overset{.}{-}}$ 对加速度 $\cos \mathrm{\&alpha;}=\stackrel{..}{x}\left(t\right)/\underset{V}{\overset{..}{-}}\cos \mathrm{\&beta;}=\stackrel{..}{x}\left(t\right)/\underset{V}{\overset{..}{-}}\cos \mathrm{\&gamma;}=\stackrel{..}{z}\left(t\right)/\stackrel{..}{v}$

c、计算心电环瞬间速度和加速度的经纬角，对于速度对加速度

5、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括测量心电环电轴向量及其模量和经纬角的步骤，包括：

P环 $\left(a\right){\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_p={\&Integral;}_{t_a}^{t_b}\stackrel{\&RightArrow;}{P}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_a}^{t_b}{x}_p\left(t\right)\mathrm{td},{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}{y}_p\left(t\right)\mathrm{td},{\&Integral;}_{t_a}^{t_b}{z}_p\left(t\right)\mathrm{td})$ $=(A_{\mathrm{Px}},A_{\mathrm{Py}},A_{\mathrm{Pz}})$ $\left(b\right)A_P=(A_{\mathrm{Px}}^2+A_{\mathrm{Py}}^2+A_{\mathrm{PZ}}^2)\frac{1}{2}$

QTS环 $\left(a\right){\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{QRS}}={\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}\mathrm{QRS}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}{x}_{\mathrm{QRS}}\left(t\right)\mathrm{td},{\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{\mathrm{tc}}^{\mathrm{td}}{z}_{\mathrm{QRS}}\left(t\right)\mathrm{dt})$ $=(A_{\mathrm{QRSx}},A_{\mathrm{QRSy}},A_{\mathrm{QRSz}})$ $\left(b\right)={(A_{\mathrm{QRSx}}^2+A_{\mathrm{QRSy}}^2+A_{\mathrm{QRSz}}^2)}^{1/2}$

式中积分上下限(t_c，t_d)，分别为QRS环的起点和终点。ST-T环：

$\left(b\right)A_{\mathrm{ST}-T}={(A_{\mathrm{ST}-\mathrm{Tx}}^2+A_{\mathrm{ST}-\mathrm{Ty}}^2+A_{\mathrm{ST}-\mathrm{Tz}}^2)}^{1/2}$

式中积分上下限(t_c，t_d)，分别为QRS环的终点和T环的终点。

6、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括测量心室梯度及其模量的经纬角的步骤， $\left(a\right)\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{VG}}={\&Integral;}_{t_c}^{t_f}\stackrel{\&RightArrow;}{\mathrm{QRS}}-\stackrel{\&RightArrow;}{T}\left(t\right)\mathrm{dt}=({\&Integral;}_{t_c}^{t_f}{x}_{\mathrm{QRS}-T}\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}{y}_{\mathrm{QRS}-T}\left(t\right)\mathrm{dt},{\&Integral;}_{t_c}^{t_f}{z}_{\mathrm{QRS}-T}\left(t\right)\mathrm{dt})$ $=({\mathrm{VG}}_x,{\mathrm{VG}}_y,{\mathrm{VG}}_z)$ $\left(b\right)\mathrm{VG}={({\mathrm{VG}}_x^2+{\mathrm{VG}}_y^2+{\mathrm{VG}}_z^2)}^{\frac{1}{2}}$

式中(t_ct_f)，分别为QRS环的起点和T环的终点，即QT间期。

7、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括用正交导联心电波的任何间期计测心电环相应间期的步骤，其中对所述的QT期间为： $[t_1,t_2]=\left\{w_x\right[t_1,t_2{]}_x^2+w_y[t_1,t_2{]}_y^2+w_z[t_1,t_2{]}_z^2{\}}^{\frac{1}{2}}$ $\mathrm{QT}=\{W_{x}Q{T}_x^2+W_{y}Q{T}_y^2+W_{z}Q{T}_z^2{\}}^{\frac{1}{2}}={\mathrm{VG}/\&Sum;}^{\frac{1}{2}}$ $\&Sum;={\&lang;x\&rang;}_{\mathrm{QTx}}^2+{\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTy}}^2+{\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTz}}^2$ 式中 $W_x={\&lang;x\&rang;}_{\mathrm{QTx}}^2/\mathrm{\&Sigma;},W_y={\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTy}}^2/\mathrm{\&Sigma;},W_z={\&lang;z\&rang;}_{\mathrm{QTz}}^2/\mathrm{\&Sigma;},$ 分别是 ${\mathrm{Qt}}_x^2{,\mathrm{QT}}_y^2,{\mathrm{QT}}_z^2$ 的百分权重，W_x+W_y+W_z=1，这里 ${\&lang;x\&rang;}_{\mathrm{QTx}}=\mathrm{VGx}/\mathrm{QTx},{\&lang;y\&rang;}_{\mathrm{QTy}}=\mathrm{VGy}/\mathrm{QTy},{\&lang;z\&rang;}_{\mathrm{QTz}}=\mathrm{VGz}/\mathrm{QTz}$ 分别是正交心电波在各自QT间期上的积分中值。

8、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，其中包括被检者心肌缺血和／或心肌损伤和／或心肌坏死的室壁定位的方法和步骤：

a．依据计测心肌缺血、损伤、坏死向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}},{\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}},{\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}},$ 的经纬角(φ_v，θ_v)，分别确定缺血面、损伤面、坏死面方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的经纬角(φ_r，θ_r)，再由(φ_r，θ_r)按确定规则对缺血面、损伤面、坏死面进行室壁定位。

b．将 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}},{\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}},{\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 统记为 v，如果 v与 r是顺平行，则两者的方位角和经纬角间的关系为α_r=α_v，    β_r=β_v，    γ_r=γ_v，    φ_r=φ_v，    θ_r=θ_v；如果 v与 r是反平行，则两套的方位角和经纬角间的关系为α_r=180°-α_v，β_r=180°-β_v，γ_r=180°-γ_v，φ_r=φ_v±180°，θ_r=180°-θ_v；

c．由 v计算其经纬角(φ_v，θ_v)再由(φ_v，θ_v)计算 r的经纬角(φ_r，θ_r)，然后依据(φ_r，θ_r)按下表规则进行室壁定位：     经角φ     纬角θ    室壁定位     -45°≤φ＜15°     θ≤θ＜45°    前间壁心尖部  45°≤θ＜135°    前间壁中位部 135°≤θ＜180°    前间壁高位部     15°≤φ＜75°    0°≤θ＜45°    前壁心尖部  45°≤θ＜135°    前壁中位部 135°≤θ＜180°    前壁高位部     75°≤φ＜135°     0°≤0＜45°    前侧壁心尖部  45°≤θ＜135°    前侧壁中位部 135°≤θ＜180°    前侧壁高位部     135°≤φ＜195°    0°≤θ＜45°    后壁心尖部  45°≤θ＜135°    后壁中位部 135°≤θ＜180°    后壁高位部     195°≤φ＜225°     0≤θ＜45°    下壁心尖部  45°≤θ＜135°    下壁中位部 135°≤θ＜180°    下壁高位部     225°≤φ＜315°  0≤θ＜45°    后间壁心尖部  45°≤θ＜135°    后间壁中位部 135°≤θ＜180°    后间壁高位部

d．在本发明的数学模型的理论体系中，心肌坏死向量 ${\stackrel{\&OverBar;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 总是与坏死面方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 是反平行的，因此计算 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{Ne}}$ 的经纬角φ_Ne，θ_Ne后，必须按反平行法则求得 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 的经纬角φ_r=φ_Ne±180°，θ_r=180°-θ_Ne，再由(φ_r，θ_r)按上表对心肌坏死壁定位。

e．当心肌缺血，心肌损伤和心肌坏死同时存在时，室壁定位应以损伤心肌所在方位为准。

9、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，还包括判断心肌缺血和心肌损伤的膜下定位的步骤，

a．室壁定位后还要进行膜下定位，膜下定位是依据是顺平行还是反平行来进行判定。坏死心肌的膜下定位临床意义不大，因此本发明不对坏死心肌进行膜下定位；

b．如果心肌缺血向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}}$ 与其缺血面的方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 是顺平行，则判定缺血心肌位于某室壁的心内膜下；如果 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IS}}$ 与 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 是反平行，则判定缺血心肌位于某室壁的心外膜下；

c．如果心肌损伤向量 ${\stackrel{\&RightArrow;}{V}}_{\mathrm{IN}}$ 与其损伤面的方位向量 $\stackrel{\&RightArrow;}{r}$ 是顺平行，则判定损伤心肌位于某室壁的心外膜下；如果是反平行，则判定损伤心肌位于某室壁的心内膜下；

10、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，进一步包括心肌梗塞分型分期定量判断的方法，其中：

当V_IS≤1．96SD，V_IN≤1．96SD，V_Ne≤1．96SD时，判定为正常；

当V_IS＞1．96SD，V_IN≤1．96SD，V_Ne≤1．96SD时，判断为心肌缺血；

当V_IS≤1．96SD，V_IN＞1．96SD，V_Ne≤1．96SD时，判断为心肌损伤；

当V_IS≤1．96SD，V_IN≤1．96SD，V_Ne＞1．96SD时，判断为稳定性后期陈旧性心肌坏死；

当V_IS＞1．96SD，V_IN＞1．96SD，V_Ne≤1．96SD，ST″(t)＜0时，判断为超急性早期心肌梗塞；

当V_IS＞1．96SD，V_IN＞1．96SD，V_Ne＞1．96SD，ST″(t)＜0时，判断为急性期心肌梗塞；

当V_IS＞1．96SD，V_IN＞1．96SD，V_Ne＞1．96SD，ST″(t)＞0时，判断为急性期心肌梗塞合并心包积液；

当V_IS≤1．96SD，V_IN＞1．96SD，或V_IS＞1．96SD V_IN≤1．96SD；且V_Ne＞1．96SD时，判断为陈旧心梗急性发作。

11、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的方法，进一步包括监测预报定量判断的方法：其中：

当S_IS＜S_IS0，S_IN＜S_IN0， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_0}$ 时，判断为正常；

当S_IS0≤S_IS＜S_IS1，S_IN0≤S_IN＜S_IN1， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_0}\&le;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_1}$ 时，判断为轻度急性心肌梗塞；

当S_IS1≤S_IS＜S_IS2，S_IN1≤S_INI＜S_IN2， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_1}\&le;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}<\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_2}$ 时，判断为重度急性心肌梗塞；

当S_IS≥S_IS2，S_IN≥S_IN2， $\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W}\&GreaterEqual;\frac{\mathrm{\&Delta;W}}{W_2}$ 时，判断为重危急性心肌梗塞，并作出报警。

12、一种电脑心电定量测量心肌梗塞的装置，包括心电图仪，A／D转换器及包含键盘、外存储装置，和打印机的计算机，其特征在于还包括权利要求1所述的方法的软件。

13、按照权利要求1所述的电脑心电定量测量心肌梗塞的装置，其特征在于还包括权利要求2-11之一的所述的软件。

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