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[基础知识普及] 心电图的标准化推荐与解释-part2

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youyudeshui 显示全部楼层 发表于 2010-8-19 09:52:14 |阅读模式
低频过滤

技术
心率的单位是次/分,除以60后变成次/秒,也就是Hz。现实中的心率不会低于0.5Hz,也就是30次/分,低于40次/分(0.67Hz)就属于异常。但是,以往的模拟滤波器将0.5Hz以下的波形滤掉后,心电图波形出现严重的失真,尤其是ST段部分。失真在频率和波幅突然改变时出现,主要是QRS波群和ST段交接处。数字滤波器能够在不出现失真的情况下进行低频过滤。方法是采用一个双向滤波器,在反向时刻(从T波结束至下一次P波起始)进行二次滤过。这个方法可以将储存在电脑中的心电图进行处理,但是不能应用于心电图实时监测中。还可以选择一种平面过滤器实现零相转换,能够减小基线漂移而不造成低频失真。

临床意义
由呼吸等各种原因引起的低频干扰,能够引起记录轨迹在基线上下偏移。曾经在心电图领域普遍应用的0.5Hz低频过滤,在减小基线漂移的同时却造成复极化时刻的ST段严重失真。1975年AHA建议在诊断性心电图仪上使用0.05Hz低频过滤。这项建议保证了复极化时刻的图形真实,但是没有消除基线漂移问题。若想将PQRST复合波段全部真实记录下来,基线漂移问题必须要解决,否则也会使图形失真。新型的数字滤波器在保证ST段真实的同时纠正了基线漂移。

建议
为减小人为造成的ST段失真,1990年AHA文件建议常规低频滤波器的滤过频率为0.05Hz以下,但是在线性数字滤波器集合零相失真时,可以放宽至0.67Hz以下。1991年ANSI/AAMI发布文件肯定了这个界限作为12导联心电图的标准,并在2001年再次确认。这是容许误差的最大值,现在仍在遵守。

高频滤波

技术

数字采样率(每秒采样数)决定了其反映到的实际信号频率的上限。根据Nyquist理论,数字采样率必须两倍于所需以保证高频过滤。因为这一理论只适用于取样间隙没有限制的情况,1990AHA文件推荐取样率应是理论最小值的2到3倍(23)。一系列研究表明500取样率才可以保证150Hz高频数字信号过滤 ,该值可以减少成人心电图中的振幅测量误差到≈1%。而对于婴幼儿振幅的精确测量则需要更大的频率范围(35,45,46)。欧洲CSE研究组建议应当识别出最少20uV与最少6ms持续期的各种波形(23)。这意味着在150Hz范围内能够进行高频响应。2001年荷兰的一份研究报告表明,为使在>95%的病例中达到增幅测量误差<25uV,对于未成年人频响应该达到250Hz,而成人应该达到150Hz(35)。

临床意义

在过滤后信号中保留越高的频率,则对快速上行速率、振幅与持续期短的波的测量越为精确(44)。高频响应不足将减少测量QRS的振幅与检测波形微小偏转的能力。由于数字ECG可以达到毫秒级别的时间分辨率与毫伏级别的振幅分辨率,因而在近些年来对于高频响应的支持更加普遍。1975年AHA认为100Hz高频过滤足以满足对直接描记型心电图通过人力观察而做出精确诊断(5)。既便如此,人们很早就认识到,QRS复合波段存在更高的频率组分(47,48),而且这些组分可能对于患有多种心脏病的患者人群具有显著的临床意义(49-51)。精确测量成年人,青少年心电图中常规的波形持续期与振幅,需要过滤掉超过150Hz频率的波段;而对于婴幼儿,过滤掉超过250Hz的波形则更为合适。对高频响应支持的一个例子是,为减少噪声从而对于一份标准或者监护ECG设置高频过滤为 40Hz 将使得鉴别诊断中的振幅测量失效(52)。

建议

1991年提出,并于2001年重新校准的ANSI/AAMI标准,推荐标准12导联ECG至少应有150Hz的高频过滤。ANSI/AAMI文件也详细说明了对于整体输入信号的再生所允许的最大人为误差范围。这一范围超出了现有报道,但是对于生产商有重要的指导作用(24)。该误差范围适用于青少年或者成人,对于婴幼儿则扩展到应具有250Hz高频过滤(35)。并且该标准也接受了独立生产商使用标准方法进行的可信度检测(23)。心电图仪应当在未及最佳高频过滤,如40Hz,使用时自动警告使用者,而且在常规的标准的ECG记录中自动保存最佳高频过滤范围。

代表性单个导联复合波段的构建


技术
QRS波形振幅与持续期受到自身心跳与心跳之间差异与呼吸之间差异的影响。 ANSI/AAMI标准针对性的推荐每一条导联中使用最大振幅斜率作为测量程度的代表(24)。在数字心电图中相对模拟心电图所做出的测量重复性更好(53)。数字心电图可以减少或者消除无意义的心跳与心跳之间差异,并在每一导联内分别形成“模板”而作为代表性的复合波段。Willems等(54)表明对平均心跳所做的分析其差异显著性小于对每一个复合波段或者对人为选择的心跳的分析;Zywietz及其小组也报道了类似的发现(55)。单导联的平均或中值复合波段模板可能取自经人为选定的,精确对齐其他波形的复合波段。有很多方法可以精确对齐一般所得的 PQRST复合波段,但是一般都包含了模板匹配功能与排除次要波形的正交算法。匹配度是构建完的模板成功通过检测的关键。噪音,以在比对代表性复合波段时的均方差(RMS)表示,可以影响波型持续期的测量与在诊断如心肌梗塞过程中灵敏度与特异性之间的平衡(56)。通过整合更多的复合波段到代表性复合波段中以减少均方差。Zywietz(43)表明噪声水平在已建立的复合波段中可以减少到低于 5uV 以使得 20uV的偏差在10%的误差范围内得以预估。但是,并非所有复合波段差异都由噪音产生,有通过采用CSE数据库研究表明:将个体复合波段分类后,构建的代表性复合波段其诊断水平可以提高(57)。虽然1990AHA文件对于其他ECG特征做出了可信度标准(23),但目前仍然没有一个精确的可信度标准来衡量代表性心跳数据的建模。
pinapple 显示全部楼层 发表于 2011-9-29 11:46:23
好东西,谢谢
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