谌秀玲 王曼萍 刘鸣
武汉亚心总医院
动态心电图作为诊断心律失常和心肌缺血的一项无创性检查方法,已广泛应用于临床,采集的心电数据量巨大,每24 小时的心搏量可达10 万次左右。
如此大的数据量,若心电数据完整、连续、干净清晰、心律失常简单,通过动态心电图分析软件中的自动分析技术亦能快速完成分析诊断。
但实际工作中,很多因素影响软件的自动分析结果,如各种原因导致采集的心电数据间断掉线、干扰大、伪差多,患者心律失常数量多,性质复杂多样等,这些因素给动态心电图的分析带来一定的难度,仅靠动态心电图的自动分析技术可能会造成识别不准、错认、漏认等,必须经过人工校正,合理应用分析软件中的分析工具则成为了快速准确分析动态心电图的利器。
本文主要介绍各种分析工具在动态心电图分析中的应用,包括Demix 分析技术、直方图分析、散点图分析、瀑布图分析、ST 段分析、起搏器分析、阵发性心房颤动自动分析及超快心率分析模式。
一. Demix 分析技术
Demix分析技术又称反混淆分析技术,是一种通过批量叠加心搏信号曲线从而快速筛选目标心搏的方法。
常规的操作方法如下:先对动态心电图自动分类的正常(N)、房性早搏(S)、室性早搏(V)及伪差(X)模版分别进行同类模版合并,然后从目标模版的心搏中选择QRS 波形态差异最大的导联,模版中此导联的所有心搏进行叠加绘制成叠加图,叠加图以色谱图标识出单位点密度,QRS 波形态相似度越高则重合性越好、密度则越高,颜色亦越深,QRS 波形态差异大则重合性差,从中找出形态不同的QRS 波并对其重新定义,相当于对QRS 波形态的二次归类。
通过叠加分析可以从N 模版、S 模版、X 模版中找出错认的宽QRS 波及室性早搏;从V 模版中找出错认的房性早搏,能轻松地对各种形态的室性早搏进行分类,对多源性室性早搏的分析独具优势。
Demix 分析技术极大地减少了宽QRS 波的漏检率,缩短分析时间,提高工作效率。据统计,Demix分析使心律失常分析的准确率达到99%。
二. 直方图分析
直方图是一种统计报告图,由一系列高度不等的纵向柱状体显示心电数据正常和异常的分布情况 。
以间期直方图为例,横坐标代表间期的距离,单位是毫秒(ms),纵坐标代表相同间期的心搏数量,单位是“个”,柱状体从短间期到长间期依次从左向右排列,每个柱状体代表在此间期范围内的心搏数量。
常用的直方图间期有20 余种,主要类型有R-R间期、N-N间期、N-N间期比、N-S间期、N-V间期、S-S间期、V-S间期等。
在R-R间期直方图的最右侧查找停搏、房早未下传、窦房阻滞、房室阻滞、长间歇、超长代偿、漏认心搏等;在N-N 间期、N-N 间期比直方图上查找漏认房早;
在N-S 间期直方图上查找错认房早;在N-V间期直方图上查找R on T现象;在S-S间期、V-S间期上查找间位性早搏后错认的房性早搏。
通过直方图分析可以帮助我们快速定量分析统计房早未下传、快速批量删除错认的心搏、校正错认的心搏、插入漏认的心搏,能实现心律失常的搜索和编辑,准确快速分析心律失常,同时,还可以了解心律失常的数量、分布情况及心律失常与正常节律之间的关系。
三. 散点图分析
目前大部分动态心电图分析软件均含有RR 间期(Lorenz)散点图、RR间期差值散点图和时间RR间期(t-RR)散点图,其中常用的散点图有RR 间期(Lorenz) 散点图和时间RR 间期(t-RR) 散点图。
Lorenz 散点图每个散点含有2 个RR 间期,3 个R(QRS)波,只要达到一定的量,便会呈现出一定形状的散点图,散点图采用非线性混沌的方法学对RR 间期序列进行诠释,在相互关联的海量数据中发现隐含的规律,从而提示节律的特征。
Lorenz散点图没有标记散点发生的时间,t-RR散点图弥补了这一缺陷。以时间为横坐标,以RR 间期(相邻两个R 波的时间间期)为纵坐标,在二维坐标系中描绘RR 间期随时间发生的散点,构成了时间RR 间期散点图(简称t-RR散点图),这是认识心脏节律的新方法。
每一种心律都有其独特的散点图特征,通过图形我们可以了解整体的主导节律。但是,当心电数据干扰大、伪差太多、心律失常异常复杂导致散点图呈多处不规则散点时,就给判断带来困扰。
这时需采用散点图逆向分析技术和散点心搏叠加技术。在散点图中选择具体的散点,软件可回归显示出该散点对应的心电图和心搏叠加图,通过判断具体的心电图特征,达到明确心律失常的目的。
通过散点图显示的心搏间期特征和叠加心电图显示的心搏形态特征对心搏的类型作出修改或批处理,可大大节省人工分析心律失常的时间。
在分析复杂心律失常时,Lorenz 散点图和t-RR 散点图两者互补,并结合其散点图逆向分析技术和心搏叠加技术综合分析,同时运用散点图的编辑功能,对心律进行判断、对心搏进行识别和批量修改,鉴别诊断复杂心律失常,使心律失常得到快速、准确的分析判断,散点图是快速分析心律失常的一个高效工具。
四. 瀑布图分析
一般动态心电图分析软件都无法准确识别P波,而心电瀑布图的诞生,为快速分析涉及P 波形态变化、PR 间期变化及ST-T 改变的病例提供了极大的便利。
心电瀑布图是宏观展示动态心电图P-QRS-T 波形态信息的带状信息图,以QRS 波为中心,以RR 间期为固定步长截取心电图片段,将QRS波进行水平面90 度的旋转,然后矢状面90 度旋转,从上往下看是高低不等的心电瀑布图,根据P-QRS-T 波各波形的高低用红、黄、蓝三色(每个仪器厂家设计的颜色不同)标示P 波、R 波、T 波,形成了P 峰带、PR 间期、R 峰带、T 峰带。竟争性心律失常、房室结双径路等通过常规的分析方法很难判断,而瀑布图提供了P 峰带、PR 间期、R 峰带的变化信息,为快速找出此类心律失常片段发挥了独特的作用,心电瀑布图与心电散点图有机结合,完整的表达了动态心电图为我们提供的时间信息、节律信息和形态信息。
五. ST 段分析
目前大部分动态心电图分析软件基本上都具备ST段的全程扫描分析功能,确定心肌缺血发生的时间、部位。
分析软件可自动测量ST段偏移值,以心电图QRS 的起始点作为等电位点,取J点后80ms 的电压差值作为ST 段偏移值,但ST 段的个体差异大,受干扰伪差的影响,软件自动测量往往存在误差,一般分析软件都具备手动调节测量点的功能,设定好测量点后,分析软件会对QRS 波形进行叠加扫描,以等电位点的电压值与ST 段测量点的电压值比较,得出ST 段分析结果,以趋势图的形式显示ST 段抬高或下移的程度。
同时软件还可通过ST段测量值计算出心肌缺血总负荷、每次ST 段抬高或压低持续的时间、发作时的最大心率,以表格的形式展现,医生结合患者的生活日志,对ST 段的变化作出临床判断。
ST段的分析大大提高了心肌缺血的检出率,尤其是无症状性心肌缺血。
六. 起搏器分析
随着医疗技术的发展,起搏器的种类越来越多,起搏方式也越来越符合生理性需求。新型起搏器产生的起搏钉信号在心电图上没有以往老式起搏器产生的信号粗大易辩认,这个时候则有赖于分析软件对起搏通道的识别。
大部分动态心电图分析软件都具备起搏器的分析功能,对于起搏器信号的标记更为精准,并适合各种类型的起搏器。
分析建立双腔起搏、心房起搏、心室起搏等多种起搏模式,能清楚地标记起搏钉及其类型。
特别是对于双腔起搏器的分析,因其双极起搏方式,起搏钉在心电图上肉眼几乎不可见,而在双极起搏方式应用越来越广泛的今天,起搏器分析的功能无疑大大提高了双腔起搏器心电图分析的效率。
但自动分析因伪差等原因可能会造成标识错误,此时结合散点图和瀑布图能快速对起搏方式进行重新定性,以准确地找出各种起搏方式的心搏总数。
七. 阵发性房颤自动分析
心房颤动是临床上最常见的房性心律失常之一,持续性心房颤动识别标记很简单。但阵发性心房颤动由于RR 间期不规则,有时发生持续时间短,发生阵数较多,房颤自动分析工具可根据房颤发生时房颤心搏RR 间期的固有特征自动识别房颤的起始和终止位置。
但对于同时合并有频发房性心动过速的病例,则会造成误认,此时结合时间散点图或Lorenz 散点图人工对阵发性心房颤动和房性心动过速进行编辑,可以节省大量的人工编辑房颤段的操作时间,提高工作效率。
八. 超快心率分析模式
目前大部分动态心电图分析软件为降低伪差干扰的影响都会对心率检出设置一个上限值,当婴幼儿心率较快或发生快心室率心律失常时,自动分析结果会有大量的漏认心搏,手动添加遗漏的心搏操作繁琐,耗时费力。
此时可通过调整分析心率的上限值或启用超快心率分析模式,可极大地改善自动分析算法的心搏遗漏问题,从而提高此类病例的分析效率。
总之,临床工作中,患者的情况是多种多样的,所采集的24 小时心电数据也是复杂多变的,因动态心电图自动分析技术受干扰伪差、复杂多变心律失常的影响而导致错认、漏认或不认,自动分析技术可以完成心电数据的初步处理,但大部分心电数据经自动分析后仍需要通过分析工具进行人工干预,以保证分析结果的准确性和可靠性。
对于干扰小、简单的心律失常,动态心电图自动分析技术基本上能准确高效地完成分析,用1~2 种分析工具对整体的数据进行宏观干预即可。
对于干扰大、心律失常复杂的心电数据,24 小时10 万次左右的心搏,如果单靠人工手动分析,费时、费力且容易漏诊或误诊,往往需要运用多种分析工具来回反复切换分析,各种分析工具则成为分析心电数据的利器。
通过Demix 分析技术快速对心搏进行重新定性;在直方图中通过细化的各间期批修改、批删除并查错补漏;在散点图中纵观全局批量修改、删除及鉴别诊断心律失常;通过瀑布图了解动态心电图形态方面的信息,特别是P波的识别及房室关系的判断;通过ST 段分析快速找出心肌缺血的时间段。
几种分析工具因其各自独特的功能通过联合应用而提高动态心电图分析诊断结果的高效性和准确性,大大地提高了工作效率和工作质量。
通过使用各种分析工具,能快速完成对动态心电图心电数据的分析诊断,达到事半功倍的效果!
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