心率变异性信号的分析处理:现状与展望

一、概述 从1903年Einthoven第一次记录下人体的心电图至今已近一百年。这期间心电信号的分析处理取得了长足进展,已由对常规心电图的自动分析发展到体表多导心电图的描记及其逆向求解以及心电图中微小电位变化(如希氏束图、晚电位、高频变化等)的分析。近年来心率变异性Heart Rate Variability(HRV)成为心电信号处理中又一个前沿热点。 HRV是指连续心跳间瞬时心率的微小涨落或逐拍心跳R-R间期的微小涨落。人们发现,健康人的心率即使在静息状态下也非恒定不变,而是有起伏的。心率变异过小反而     

非常规心电图检测技术

一、引言 自有心电图史以来,如何在体表检测更多的有价值的心电信息,以及如何解释所获取的信息,一贯是生物医学工程、尤其是心电科技领域内重要的研究课题。常规的心电图机由于其放大器灵敏度(增益K_v=60～80dB)、频响(BW:0.05～100Hz)不足,因而难以检测一些有价值的高频(>100Hz,延伸到3000Hz)、低幅(数μV至数百μV)、多形的心电信息,诸如体表希氏束电位(在P-R间期内)、心室晚电位(在S-T段中),以及高频心电切迹和顿挫(在QRS复合波上)等。     

心电图的计算机辅助分析

一、引言 由于计算机和微电子技术的问世,本世纪后半叶心电图的计算机辅助分析应用日益广泛,在心电监护、心电Holter、心电图自动分析仪、心电体表标测以及高频心电、心室晚电位及希氏束、胎儿心电及心率变异性等许多方面都取得了进展。本文拟结合我们的工作扼要介绍ECG计算机辅助分析所需要的主要算法,如予处理、特征检测、病类判别及数据压缩等。     

动态心电图（DCG）的发展与展望

从1903年Einthoven采用弦线式电流计开创了心电图的临床应用至今已有近百年的历史。由于记录技术的改进和临床经验的积累,心电学在理论和实际应用上均有极大的发展。其中动态心电图是其发展中的一个重要分支。动态心电图(dynamic or ambulatory ECG,DCG)是Holter在1949年首创,用一个重达31.9kg的发射器背在患者身上,把心电信号发射传送到接受器,再描出心     

心电技术一百年——笔谈会

主持人:1895年,荷兰生理学家W·Einthoven(爱因妥芬)在前人的基础上改进了毛细管电位计频响差的缺点,获得了近于现代的心电波形,首先引进了心电图——Electrocardiogram(ECG)这一词,并将心电图中可明显区分的五个独立波分别标记为P、Q、R、S、T。1903年他又设计了弦线式电流计,用来测量心电图。1905～1906年期间首创标准导联,1912年又提出了爱氏三角形理论,为测定和描述心脏电活动提供了科学的依据。由于W·Einthoven在心电图技术上一系列的重     

体表电位标测系统及心电逆问题

一、前言 心电学的研究分正问题研究和逆问题研究,前者研究体表心电是如何产生和形成的;后者研究的是如何从体表电位推断心脏状态。广义地讲,目前临床医生根据无损地从体表测得的12导联心电图或心向量图来作诊断也是心电逆问题求解。只是这种对心脏状态的推断依据的是书本知识和医生的临床经验,而且一般只能作定性的推断。     

心电向量图及其微机分析系统的新进展

心电向量图(VCG)与心电图(ECG)两者同是用以检测心电活动的,只是两者的表达形式有所不同。由于VCG具有能表达心电活动的相位变化等优点,故可以用以补充ECG诊断的某些不足。但另一方面,由于既往VCG检测仪器在图形显示、记录等技术问题等原因,使VCG的实际应用还远不如ECG广泛。VCG微机分析系统的研制成功,使VCG能从根本上克服了既往的技术性障碍,从而为充分发挥其优越作用提供了理想的条件:     

家庭心电图监护网络系统

家庭健康监护(Home Health Care),简称HHC。因为所监护的首先是心电,所以亦称经电话传送心电图监测(Transtelephonic Electrocardographic Monitoring),简称TEM。早在1906年,Einboven就描述了通过一根电话线传送心电图(ECG)信号。直到70年代国外才开始将TEM应用于临床。TEM可谓“心电电话系统”,其基本原理是应用心电记录仪将心电信号记录并转换成声频,随时随地能通过电话将其传送至监测中心,再经调制解调器转换成心电信号。     

纳龙心电信息系统及微信在院前急救中的应用研究

目的分析纳龙心电信息系统与微信在院前急救中的应用效果。方法选取2017年4月～2018年9月我院急诊科出诊救治需行心电图检查的100例患者使用车载心电图机进行12或18导联心电图检查,并经微信上传至相关微信群及纳龙心电信息系统将12导联心电图传输至院内中央服务器,记录应用微信及纳龙心电信息系统传输心电图信息的效果,并进行分析。结果本组患者中,75例患者主要表现为心血管系统症状,占比75%;83例患者出现心律失常及心电图改变,占比83%。微信与纳龙心电信息系统传输心电图成功率比较,差异无统计学意义(P0.05);但纳龙心电信息系统传输心电图信息时间较微信短,心电图信息保存时间较微信长,心电图信息辨识度较微信高,差异均有统计学意义(P0.05)。结论院前急救应用纳龙心电信息系统较微信更能适应院外条件,可较好的完成院外至院内的信息传输,院内接受到信息的辨识度为100%,且接收及时,可作为院内急诊医生对院前患者病情判断及提供救治指导的依据,使患者获得理想的院外治疗,缩短救治时间,促进院外与院内无缝对接完成。     

表征心室复极不一致有效参数的仿真研究

建立了从心内膜到心外膜的一维心肌几何模型,采用心肌双域模型建立心电电位的仿真模型,通过改变缺血程度构造不同的心室复极不一致状态,利用有限差分法求解控制方程,模拟了心电兴奋在心室复极不一致状态下形成的心电电位,并从中提取QT离散度和兴奋恢复间期(activation-recovery interval,ARI)离散度。分析结果显示：缺血区与正常区电位的QT间期没有明显差异,QT离散度接近于零,不能有效地表征心室肌复极不一致;缺血区ARI明显区别于正常区,ARI离散度与缺血程度有很好的对应关系,可以用来表征心室复极不一致。     

高频心电图检测与分析方法的研究

前言 用普通热笔式心电图机记录下的常规心电图,其最高频率分量为100Hz左右,心电信号小许多幅度小、时程短的高频成份因被衰减而不能记录下。采用频率响应宽的高灵敏度的检测系统即可检测显示100Hz以上的高频成份(100Hz～2KHz)。我们把含有100Hz以上频率成份的心电信号称为高频心电图(High Frequency Electrocardiogram,     

心电数据压缩方法的新进展

一、引言 心电图(ECG)是心脏细胞电生理活动在体表的总体反应。1895年荷兰生理学家爱因妥芬(W.Einthoven)首次从体表记录到代表心脏完整的除、复极过程的心电波形,并以P、Q、R、S、T来标志不同的、可区分的波段,还给这类心脏电活动命名为心电图。从此开始了心电图的研究。并于在40、50年代建立了一套成熟的理论描述心脏活动的规律。     

心电图技术发展的历史回顾

1895年在医学史上是一个值得纪念的年份。这一年德国物理学家伦琴(W.C.R(?)ntgert)发现了X线,荷兰生理学家爱因妥芬(W.Einthoven)首次从体表记录到代表心脏完整的除、复极过程的心电波形,并以P、Q、R、S、T来标志不同的、可区分的棘波,还给这类心脏电活动命名为心电图(Electrocardiogram)。     

常规心电信号的计算机处理

50年代Plpberger等人揭开了心电信号计算机处理的新篇章。目前,心电信号的计算机处理大致可分成两类。一是心电图的计算机辅助分析诊断系统;另一类是心律失常的计算机监护系统(包括Holter系统)。这些计算机处理系统一般含有电极系统、模拟处理部分、数字处理部分、分类诊断部分和终端外设等,见图1所示。一、电极系统常用的体表电极系统有标准12导联系统,正交导联系统如Frank导联系统等。在计算机处理心电信号时,要根据对心电信号的处理要求以及计算机的处理能力来决定采     

一种高阶插值边界单元法及其在人体生物电场计算中的应用

在人体生物电分析方面,人们熟悉的方法是由体表测取人体生物电信号直接分析处理,如常规心电图(ECG)和脑电图(EEG)。这种由体表电信号测量加上临床医生经验推断,就构成了目前生物电分析的主要手段。近年虽然在生物电测量与显示方面应用了一些新技术,如多点同步采集电信号与插值平滑技术结合获得包含一定空间信息的体表电位图与脑地形图。测量分析体表功率谱以及压缩谱阵等。但这些方法终究仅能反应一种源     

人体骨骼肌肉层对心电传导和体表电位标测的影响

应用电磁场数值计算方法求解三维心电图正问题,重点考察了人体骨骼肌肉层的各向异性导电性对心电传导的影响。推导了描述人类心电场的有限元模型和边界元模型,以及二者结合的形式,并在一个包含各向异性导电性肌肉层的三维人体模型下进行了模拟计算。讨论了骨骼肌肉层在不同的肌肉纤维方向组合下的胸腔模型,以及纤维的各向异性导电性对体表电位图的影响     

猕猴心电图的分析

(一)本文分析了107例不同年龄的正常獼猴心电图,包括R-R,P-R,Q-T,P-Q間期,心率,心电位和心电軸,以及6个肢导程和3个胸导程中的P,QRS,T波的时間和幅度,ST段移位情况等。 (二)猴子的心率,依年龄的增加而减慢。心率与房室間的傳导时間,有着很密切的关系:P-R=0.079+0.09(R-R)±0.0078。 (三)冲动通过猴子的心房或心室的傳导时間是比較恒定,并不因年龄、性別、心率等的不同而有所改变。但冲动通过房室結和房室束的时間,則随年龄的增加而显著地延长。 (四)猴子的心电位多为垂悬型或半垂悬型,横置和半横置型的心电位亦有出現,且在幼体的猴子較为多見。 (五)P、QRS、T波的电压以及左心室外膜綜合电压,均不因年龄或性別的不同而有显著性的差异。 (六)猴子ST段移位情况較为多見,这可能与猴子心率快有关。     

人体心电物理模型的构造和应用

心脏生物电过程与心脏组织的生物化学过程、收缩松弛过程以及心脏组织的变异、控制心脏活动的有关神经系统有着密切的关系,它们之间存在着错综复杂的内在联系。研究心电过程以及心电过程在人体表面的电位分布——心电图,对于推断心脏生理的正常或异常,具有极其重要的价值。人体心脏生物电的活体测量是非常困难的,其过程的测定更是几乎不可能的,最好的办法是根据某些心脏生物电的实测结果,凭藉电学普遍原理,得出人类心     

心电向量图对慢性肺源性心脏病右心室肥厚与扩张的诊断研究

目的:探讨心电向量图(VCG)对慢性肺源性心脏病早期右心室肥厚与扩张的诊断价值。方法:选择我院2015年1月-2016年1月门诊及住院慢性肺源性心脏病患者100例,所有患者进行心电向量图和常规心电图(ECG)检查,比较两种方法对慢性肺心病右心室肥厚与扩张的检出率,以及和超声心动图诊断的符合率,另外对比两种检测方法的检测差异,并进行统计分析。结果:与超声结果对比,ECG的检出率为43.00%(73/100)明显低于VCG的91.00%(91/100),且差异具有统计学意义(X2=36.326,P=0.000);VCG在诊断慢性肺源性心脏病右心室肥厚与扩张方面的敏感性明显高于ECG(P0.05),而两种检测方法的特异度、假阳性预测值及假阴性预测值之间的差异无统计学意义(P0.05)。结论:以超声心动图为标准,VCG对于慢性肺源性心脏病早期右心室肥厚与扩张的检出率较高,且具有较高的敏感性,值得在临床上广泛推广应用。     

基于小波变换的心肌梗塞体表电位特征分析

小波变换已被很多心电学者用于ＥＣＧ信号的特征分析检测,在虚拟心脏基础上,选取合适的小波,对心肌梗塞的仿真体表电位进行小波变换细节分量处理,提出了一种新的体表电位形态特征的分析方法。结果表明,基于小波变换处理后体表电位图可以更地提示不同部位心肌在体表电位分布的特征,其表征出的拓扑形态对体表电位和虚拟心脏方法用于心肌梗塞临床诊断提供了一种新的途径。