專利名稱：三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標(biāo)與修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)領(lǐng)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(dǎo)聯(lián)心電圖，從三個導(dǎo)聯(lián)中找出P波、QRS綜合波、T波最早出現(xiàn)點(diǎn)和最遲結(jié)束點(diǎn)，根據(jù)這些點(diǎn)測量出對醫(yī)學(xué)科研和臨床應(yīng)用有價值的時間段指標(biāo)；將這些指標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)的方法找出受心率(P-P)的影響規(guī)律，根據(jù)其規(guī)律用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出修正公式，并對需要修正的指標(biāo)進(jìn)行修正，使修正的指標(biāo)在一個相當(dāng)寬的心率范圍內(nèi)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(jìn)一步提高了它們的醫(yī)學(xué)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(xué)改變?yōu)樵\斷的主要依據(jù)，傳統(tǒng)方法測得的時域指標(biāo)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(dāng)代心臟電生理學(xué)研究證實(shí)，心肌缺血或體液中電解質(zhì)的比例失調(diào)等許多因素，都會使心肌的除極或復(fù)極時程發(fā)生改變，所以用科學(xué)的方法減少影響因素獲得的心電圖時域指標(biāo)，用于心臟病的診斷是非常有益的。本發(fā)明正是根據(jù)心電向量經(jīng)典理論，采用科學(xué)的方法獲得能反映心臟不同組成成分除極和復(fù)極時程的時域指標(biāo)及修正值指標(biāo)，這些指標(biāo)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(nèi)外有關(guān)常規(guī)心電圖的著作和文獻(xiàn)中，心電圖時域指標(biāo)測量方法僅限于對同一導(dǎo)聯(lián)各波形間的測量。根據(jù)心電向量理論和投影原理可知，心電圖各導(dǎo)聯(lián)的波形均為三維心電向量環(huán)二次投影的表達(dá)。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(fù)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(dǎo)聯(lián)心電圖各波出現(xiàn)和結(jié)束的不一致、波幅的高低及形狀的不同，與投影軸位置(導(dǎo)聯(lián))和個體的綜合心電向量環(huán)特點(diǎn)相關(guān)。投影因素的影響根據(jù)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(diǎn)；與投影方向平行的平面內(nèi)的曲線得到的圖形是一直線。某些導(dǎo)聯(lián)相對其它導(dǎo)聯(lián)波形出現(xiàn)過晚或結(jié)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(jié)構(gòu)的差異，體液中電解質(zhì)比例不同，心肌的生理病理改變等，而使向量環(huán)各具特點(diǎn)。這些因素都是造成單導(dǎo)聯(lián)測量時域指標(biāo)誤差較大的重要原因。
影響心電圖時域指標(biāo)的重要因素是心率，心率也是時域指標(biāo)，它的長短與在它之內(nèi)的各時段的長短存在什么樣的關(guān)系，有沒有規(guī)律等問題，一直是醫(yī)學(xué)界所關(guān)心的。關(guān)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(xué)界的共識，但一直未見到從根本消除心率影響的有關(guān)報道，在文獻(xiàn)和專著中能見到的均為修正Q-T間期的經(jīng)驗(yàn)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(xué)》第四版。Q-T間期以外時域指標(biāo)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(biāo)，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(zhǔn)確的客觀依據(jù)。
本綜合測量時域指標(biāo)的方法如附

圖1所示。在同一心動周期的三個導(dǎo)聯(lián)心電圖中找出P波最早出現(xiàn)點(diǎn)A早和P波最遲結(jié)束點(diǎn)B遲；找出QRS綜合波最早出現(xiàn)點(diǎn)Q早和最遲結(jié)束點(diǎn)S遲；找出T波最早出現(xiàn)點(diǎn)X早和最遲結(jié)束點(diǎn)Y遲。根據(jù)這六個點(diǎn)測得P-P、P-T、T-P、Pt、P-R、PR、QRS、S-T、Tt、J-T、Q-T等11項(xiàng)時域指標(biāo)。本方法確定的時限點(diǎn)與傳統(tǒng)測量方法確定的時限點(diǎn)比較，能更確切地表達(dá)心臟不同組成成分除極、復(fù)極過程的起止時限。它的理論依據(jù)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(dǎo)心電圖中，無論哪個導(dǎo)聯(lián)最先出現(xiàn)A波，都說明心房的除極已經(jīng)開始，而A波出現(xiàn)較晚的導(dǎo)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(dǎo)聯(lián)都如同是一個觀察點(diǎn)，它不可能全面地觀察到一個復(fù)雜的三維向量環(huán)的每一特征，設(shè)置多個分布合理的觀察點(diǎn)同時觀察心電向量環(huán)，對分辨各成分的交界點(diǎn)非常有利，而標(biāo)準(zhǔn)肢體三導(dǎo)聯(lián)和單極加壓肢體三導(dǎo)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)軸互成120度，通過同步的三導(dǎo)聯(lián)能較準(zhǔn)確的找出向量環(huán)各成分的交界點(diǎn)。根據(jù)本方法確定的測量點(diǎn)測得的指標(biāo)，能準(zhǔn)確地表達(dá)其生理學(xué)含意，它與傳統(tǒng)方法測得的時域指標(biāo)有本質(zhì)上的區(qū)別。
本時域指標(biāo)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(yàn)對象。用重復(fù)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(dǎo)同步時間軸放大的I、II、III或aVR、aVL、aVF導(dǎo)聯(lián)心電圖，根據(jù)本綜合測量時域指標(biāo)方法測得11項(xiàng)指標(biāo)值。以P-P為Y軸，以其它10項(xiàng)指標(biāo)分別為X軸分別建立座標(biāo)系，將每位受檢者的指標(biāo)值對應(yīng)點(diǎn)描記在各自的座標(biāo)系中，觀察同一指標(biāo)個體間點(diǎn)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(biāo)，根據(jù)影響規(guī)律推導(dǎo)出修正公式進(jìn)行修正。本發(fā)明人采用本方法得出的結(jié)論是P-T、T-P、J-T、Q-T等4項(xiàng)指標(biāo)受P-P影響且有規(guī)律，在P-P大于650ms情況下對應(yīng)點(diǎn)呈向右傾斜的直線帶狀分布，指標(biāo)的不同直線帶與X軸的夾角不同，T-P指標(biāo)的斜率為256/243，其它3項(xiàng)指標(biāo)的斜率為59/6，該斜率值會因受檢者人群和不同，做試驗(yàn)者的不同會有微小的差異。本修正公式的推導(dǎo)方法如下在點(diǎn)的分布帶中央平行于帶畫一直線，直線與X軸夾角為α，設(shè)需要修正的點(diǎn)A的座標(biāo)為(x，y)，A點(diǎn)與直線的垂足為D，設(shè)與A點(diǎn)等高的在直線上的點(diǎn)為B，其座標(biāo)為(x1，y)，設(shè)C點(diǎn)為該直線上的基準(zhǔn)點(diǎn)，其座標(biāo)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(shù)項(xiàng)，對修正值指標(biāo)意義不大，為簡化運(yùn)算舍去常數(shù)項(xiàng)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(biāo)值描記在座標(biāo)系中，點(diǎn)的分布帶與Y軸垂直，帶寬不變，帶內(nèi)各點(diǎn)相對帶的位置不變。因此，修正值指標(biāo)可用作離散度分析。
電活動期P-T和電靜息期T-P等指標(biāo)的研究與應(yīng)用一直沒有得到重視，本方法為這些指標(biāo)的準(zhǔn)確表達(dá)和修正提供了可靠保證，P-T和T-P修正值指標(biāo)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(biāo)對心室肌缺血程度可進(jìn)行定量化表達(dá)，用這些指標(biāo)進(jìn)行離散度分析可更好的預(yù)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(diào)走紙速度功能的三導(dǎo)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(biāo)和修正值指標(biāo)。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(shí)現(xiàn)本發(fā)明最好的方法是，設(shè)計制造計算機(jī)化的三導(dǎo)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(diǎn)的尋找與定位和指標(biāo)值的計算。
權(quán)利要求
1.一種三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標(biāo)與修正方法，其特點(diǎn)在于使用時間軸放大的同步采集的標(biāo)準(zhǔn)肢體三導(dǎo)聯(lián)或單極加壓肢體三導(dǎo)聯(lián)心電圖，在同一心動周期的三個導(dǎo)聯(lián)中找出P波、QRS綜合波、T波的最早出現(xiàn)點(diǎn)A早、Q早、X早和最遲結(jié)束點(diǎn)B遲、S遲、Y遲，根據(jù)這六點(diǎn)測量出P-P、P-T、T-P、P-R、PR、Q-T、QRS、S-T、Pt、Tt、J-T等11項(xiàng)時域指標(biāo)。
2.按照權(quán)利要求1所述的三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標(biāo)與修正方法，其特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)對象。用重復(fù)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(dǎo)同步心電圖。按照權(quán)利要求1所述的方法獲得多組含不同心率的11項(xiàng)時域指標(biāo)值。以P-P為Y軸，以其它10項(xiàng)指標(biāo)分別為X軸建立座標(biāo)系，將每位受檢者的指標(biāo)值對應(yīng)點(diǎn)描記在各自的座標(biāo)系中，觀察同一指標(biāo)個體間點(diǎn)的分布規(guī)律。對受心率(P-P)影響且有規(guī)律的指標(biāo)，根據(jù)影響規(guī)律推導(dǎo)出修正公式進(jìn)行修正。
3.按照權(quán)利要求1所述的三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標(biāo)與修正方法，其特點(diǎn)在于按照權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)方法得出的結(jié)論P(yáng)-T、T-P、J-T、Q-T等4項(xiàng)指標(biāo)受P-P影響，在P-P大于650ms范圍內(nèi)P-P與這六項(xiàng)指標(biāo)呈線性關(guān)系。用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)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(xiàng)指標(biāo)中某一項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測值；y為某項(xiàng)指標(biāo)實(shí)測值所對應(yīng)的P-P值；α為某指標(biāo)與P-P間關(guān)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(zhǔn)點(diǎn)，是人為設(shè)定的，排除(1)式中人為設(shè)定常數(shù)項(xiàng)得簡化修正公式為簡化修正值＝xsinα-ycosα……(2)
全文摘要
三導(dǎo)同步常規(guī)心電圖綜合測量時域指標(biāo)與修正方法，屬醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)領(lǐng)域。從同步標(biāo)準(zhǔn)肢體三導(dǎo)聯(lián)或加壓三導(dǎo)聯(lián)中找出P、QRS、T波最早出現(xiàn)點(diǎn)和最遲結(jié)束點(diǎn)，依這六點(diǎn)測得符合生理學(xué)定義的11項(xiàng)時域指標(biāo)。以P-P為Y軸其它指標(biāo)為X軸，將指標(biāo)值對應(yīng)點(diǎn)描到坐標(biāo)系中，找出P-P影響規(guī)律，推導(dǎo)修正公式進(jìn)行修正。修正的指標(biāo)不受心率影響，敏感性增強(qiáng)，與時域指標(biāo)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(quán)日1996年4月26日
發(fā)明者劉鐵英 申請人:劉鐵英