專利名稱：三導同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標與修正方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學診斷技術領域，具體地說涉及到用同步采集的，時間軸放大的I、II、III或aVR、aVL、aVF導聯(lián)心電圖，從三個導聯(lián)中找出P波、QRS綜合波、T波最早出現(xiàn)點和最遲結束點，根據這些點測量出對醫(yī)學科研和臨床應用有價值的時間段指標；將這些指標通過實驗的方法找出受心率(P-P)的影響規(guī)律，根據其規(guī)律用數學方法推導出修正公式，并對需要修正的指標進行修正，使修正的指標在一個相當寬的心率范圍內既不受心率影響，也不受心臟在胸腔方位和呼吸等因素的影響，進一步提高了它們的醫(yī)學診斷價值。
常規(guī)心電圖一直是心臟儀器檢查的首選方法，通常以觀察波形形態(tài)學改變?yōu)樵\斷的主要依據，傳統(tǒng)方法測得的時域指標因影響因素較多，致使特異性較差，用于診斷的效果不理想而較少采用。而當代心臟電生理學研究證實，心肌缺血或體液中電解質的比例失調等許多因素，都會使心肌的除極或復極時程發(fā)生改變，所以用科學的方法減少影響因素獲得的心電圖時域指標，用于心臟病的診斷是非常有益的。本發(fā)明正是根據心電向量經典理論，采用科學的方法獲得能反映心臟不同組成成分除極和復極時程的時域指標及修正值指標，這些指標在心臟電功能檢查、心臟病的診斷等方面有很高的價值。
國內外有關常規(guī)心電圖的著作和文獻中，心電圖時域指標測量方法僅限于對同一導聯(lián)各波形間的測量。根據心電向量理論和投影原理可知，心電圖各導聯(lián)的波形均為三維心電向量環(huán)二次投影的表達。心電圖中的P波、QRS綜合波、T波，是心房除極綜合向量、心室除極綜合向量、心室復極綜合向量在投影投軸上的投影。因此，同一心動周期不同導聯(lián)心電圖各波出現(xiàn)和結束的不一致、波幅的高低及形狀的不同，與投影軸位置(導聯(lián))和個體的綜合心電向量環(huán)特點相關。投影因素的影響根據投影原理可以得到解釋，如與投影方向一致的直線得到的圖形是一個點；與投影方向平行的平面內的曲線得到的圖形是一直線。某些導聯(lián)相對其它導聯(lián)波形出現(xiàn)過晚或結束過早的原因是，該段波形的振動方向恰巧與投影方向平行，投影呈直線且與等電位線成為一條直線。個體的綜合心電向量環(huán)的形態(tài)受多種因素的影響，如身體的姿勢的不同、深呼吸等都會使向量環(huán)的形態(tài)發(fā)生較大的改變，反映在心電圖上就是發(fā)生明顯的波形形態(tài)的改變。不同個體因心臟組織結構的差異，體液中電解質比例不同，心肌的生理病理改變等，而使向量環(huán)各具特點。這些因素都是造成單導聯(lián)測量時域指標誤差較大的重要原因。
影響心電圖時域指標的重要因素是心率，心率也是時域指標，它的長短與在它之內的各時段的長短存在什么樣的關系，有沒有規(guī)律等問題，一直是醫(yī)學界所關心的。關于這方面的研究探索并不理想，如Q-T間期受心率影響，Q-T間期的延長提示心肌有缺血現(xiàn)象，雖已成為醫(yī)學界的共識，但一直未見到從根本消除心率影響的有關報道，在文獻和專著中能見到的均為修正Q-T間期的經驗公式，且從一本書中可見到幾種不同的修正Q-T間期公式，如黃宛主編的《臨床心電圖學》第四版。Q-T間期以外時域指標受心率影響規(guī)律和修正方法尚未見報道。
本發(fā)明的目的在于為非介入性的心臟電功能檢查，心臟病的診斷提供一套敏感、有效、簡便易行的方法。用這種方法獲得的指標，能早期發(fā)現(xiàn)同類方法不能或不易發(fā)現(xiàn)的心臟異常表現(xiàn)和發(fā)展趨勢，并使其定量化，為心臟電功能檢查和心臟病的診斷提供準確的客觀依據。
本綜合測量時域指標的方法如附

圖1所示。在同一心動周期的三個導聯(lián)心電圖中找出P波最早出現(xiàn)點A早和P波最遲結束點B遲；找出QRS綜合波最早出現(xiàn)點Q早和最遲結束點S遲；找出T波最早出現(xiàn)點X早和最遲結束點Y遲。根據這六個點測得P-P、P-T、T-P、Pt、P-R、PR、QRS、S-T、Tt、J-T、Q-T等11項時域指標。本方法確定的時限點與傳統(tǒng)測量方法確定的時限點比較，能更確切地表達心臟不同組成成分除極、復極過程的起止時限。它的理論依據是心電向量理論和投影原理，舉例能更好地加以說明，如在同步采集的多導心電圖中，無論哪個導聯(lián)最先出現(xiàn)A波，都說明心房的除極已經開始，而A波出現(xiàn)較晚的導聯(lián)在相差的這一時段里，其波的振動方向與投影方向是平行的，投影成為一直線段，并與等電位線交匯成一條直線。每個導聯(lián)都如同是一個觀察點，它不可能全面地觀察到一個復雜的三維向量環(huán)的每一特征，設置多個分布合理的觀察點同時觀察心電向量環(huán)，對分辨各成分的交界點非常有利，而標準肢體三導聯(lián)和單極加壓肢體三導聯(lián)的導聯(lián)軸互成120度，通過同步的三導聯(lián)能較準確的找出向量環(huán)各成分的交界點。根據本方法確定的測量點測得的指標，能準確地表達其生理學含意，它與傳統(tǒng)方法測得的時域指標有本質上的區(qū)別。
本時域指標的修正方法是選擇不同年齡，不同性別，不同身高、體重，無心臟病史的正常人若干為試驗對象。用重復做立蹲動作使心率加快，心率加快后迅速使受檢者平臥，采集多組含不同心率的三導同步時間軸放大的I、II、III或aVR、aVL、aVF導聯(lián)心電圖，根據本綜合測量時域指標方法測得11項指標值。以P-P為Y軸，以其它10項指標分別為X軸分別建立座標系，將每位受檢者的指標值對應點描記在各自的座標系中，觀察同一指標個體間點的分布狀況，找出分布規(guī)律。對受心率(P-P)影響且有規(guī)律的指標，根據影響規(guī)律推導出修正公式進行修正。本發(fā)明人采用本方法得出的結論是P-T、T-P、J-T、Q-T等4項指標受P-P影響且有規(guī)律，在P-P大于650ms情況下對應點呈向右傾斜的直線帶狀分布，指標的不同直線帶與X軸的夾角不同，T-P指標的斜率為256/243，其它3項指標的斜率為59/6，該斜率值會因受檢者人群和不同，做試驗者的不同會有微小的差異。本修正公式的推導方法如下在點的分布帶中央平行于帶畫一直線，直線與X軸夾角為α，設需要修正的點A的座標為(x，y)，A點與直線的垂足為D，設與A點等高的在直線上的點為B，其座標為(x1，y)，設C點為該直線上的基準點，其座標為(x0，y0)，如附圖2所示。
AD＝(x-x1)sinαtgα＝(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為常數項，對修正值指標意義不大，為簡化運算舍去常數項得簡化修正公式為簡化修正值＝xsinα-ycosα……(2)公式(1)(2)修正后的指標值描記在座標系中，點的分布帶與Y軸垂直，帶寬不變，帶內各點相對帶的位置不變。因此，修正值指標可用作離散度分析。
電活動期P-T和電靜息期T-P等指標的研究與應用一直沒有得到重視，本方法為這些指標的準確表達和修正提供了可靠保證，P-T和T-P修正值指標及其比值對揭示心衰程度均有明顯的特異性。Q-T、J-T等的修正值指標對心室肌缺血程度可進行定量化表達，用這些指標進行離散度分析可更好的預測近期發(fā)生惡性心律失常和猝死的可能性。
本發(fā)明可用有可調走紙速度功能的三導同步心電圖儀描記出波形，通過人工測量計算獲得所需的時域指標和修正值指標。由于采取這種方法測量精度低，計算繁雜耗時多，因此不便于推廣。實現(xiàn)本發(fā)明最好的方法是，設計制造計算機化的三導同步心電圖儀，心電圖波形在屏幕監(jiān)控下采集，在人的監(jiān)控下完成時限點的尋找與定位和指標值的計算。
權利要求
1.一種三導同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標與修正方法，其特點在于使用時間軸放大的同步采集的標準肢體三導聯(lián)或單極加壓肢體三導聯(lián)心電圖，在同一心動周期的三個導聯(lián)中找出P波、QRS綜合波、T波的最早出現(xiàn)點A早、Q早、X早和最遲結束點B遲、S遲、Y遲，根據這六點測量出P-P、P-T、T-P、P-R、PR、Q-T、QRS、S-T、Pt、Tt、J-T等11項時域指標。
2.按照權利要求1所述的三導同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標與修正方法，其特點在于選擇不同年齡，不同性別，不同身高、體重，無心臟病史的正常人若干為實驗對象。用重復做立蹲動作使心率加快，心率加快后迅速使受檢者平臥并采集三導同步心電圖。按照權利要求1所述的方法獲得多組含不同心率的11項時域指標值。以P-P為Y軸，以其它10項指標分別為X軸建立座標系，將每位受檢者的指標值對應點描記在各自的座標系中，觀察同一指標個體間點的分布規(guī)律。對受心率(P-P)影響且有規(guī)律的指標，根據影響規(guī)律推導出修正公式進行修正。
3.按照權利要求1所述的三導同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標與修正方法，其特點在于按照權利要求2所述的實驗方法得出的結論P-T、T-P、J-T、Q-T等4項指標受P-P影響，在P-P大于650ms范圍內P-P與這六項指標呈線性關系。用數學方法推導修正值公式為修正值＝xsinα-ycosα+[x0(1-sinα)+y0cosα]……(1)式中x為P-T、T-P、J-T、Q-T等4項指標中某一項指標的實測值；y為某項指標實測值所對應的P-P值；α為某指標與P-P間關系的直線方程與X軸的夾角；x0，y0為在該直線方程上的基準點，是人為設定的，排除(1)式中人為設定常數項得簡化修正公式為簡化修正值＝xsinα-ycosα……(2)
全文摘要
三導同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標與修正方法，屬醫(yī)學診斷技術領域。從同步標準肢體三導聯(lián)或加壓三導聯(lián)中找出P、QRS、T波最早出現(xiàn)點和最遲結束點，依這六點測得符合生理學定義的11項時域指標。以P-P為Y軸其它指標為X軸，將指標值對應點描到坐標系中，找出P-P影響規(guī)律，推導修正公式進行修正。修正的指標不受心率影響，敏感性增強，與時域指標配合可提高對心臟病的診斷水平。T-P和Q-T修正值對心衰和心肌缺血有特異性。
文檔編號A61B5/0452GK1163741SQ96104750
公開日1997年11月5日 申請日期1996年4月26日 優(yōu)先權日1996年4月26日
發(fā)明者劉鐵英 申請人:劉鐵英