第二篇 中国正常成人心电图数据库相关名词的定义与检测

中国正常成人心电图数据库的采集与分析均采用MarquetteTM 12SLTMECG分析系统,其自动测量与自动分析分为6个基本程序,依次为:①检测QRS波群;②计算心室率;③构建中位值波形;④界定各波的起止点及各间期;⑤测定各个波形;⑥检测P波。

一、检测方法概述

1.QRS波群的检测

经过减弱低频和高频波,而留下中频带波。再通过滤波器12导联的输出相加,如果超过特定的阈值,则认为检测到一个QRS波群。

2.中位值及计算

将不同个体的统一采样点的样本值由小到大或由大到小依次排队(图2-1A),当个体数目n为奇数时,处在第(n+1)/2位置的样本值即为中位数(中位值);当个体数为偶数时,将第n/2位和第(1+n/2)位的样本值相加后再除以2则为中位值(图2-1A中的数字10)。

图2-1 中位值与均值的示意图

中位值与均值的概念完全不同,中位值的算法见A图,详细算法见正文;均值即算术平均数(B),是各样本值的总和再除以个体值数目

应用上述方法可计算出各采样点各自的中位置。

3.构建中位值波形

为确定各个波形的起止点及各间期,先连续采集10s的12导联的同步心电数据。系统先确定用来进行形态学测量的心搏,这种选择不依赖于每种心搏的心搏数。然而,个数≥3的那种心搏类型在分析中提供的信息更多。计算机认为是具有最多信息量的正常传导的心搏类型被称为主导心搏(dominant beat)。在主导心搏类型确定后,每一个相关心搏都用来产生一个有代表性的波形即中位值波形。该中位值波形的产生过程十分简单,首先在各导联分别计算心电波形不同采样点(采样间期为2ms)的电压幅度值,再确定其中位值而作为该采样点的代表值。其后将各采样点的中位值依次连线即构建了一个中位值波形的模板(图2-2)。最后在12导联分别构建的本导联中位值波形模板上进行各参数的测量。

图2-2 中位值波形模板的构建

A.连续采集心电信号,计算机认定的心搏类型为主导心搏(室早剔除);B.主导心搏被叠加;C.为B图中圆圈部分的各采样点中位值的确定,再将中位值点依次连线则生成一个中位值波形模板

4.界定各波起止点及各间期

首先确定QRS波群的起始,进而确定QRS波群的终点和T波终点。然后再找寻P波,当P波存在并与QRS波群同步时,P波才能被确定。各波的起点与终点是根据中位值波形模板的各波斜率分析而确定。各波的起点是指该波在相应导联的最早偏折。各波的终点则指该波在相应导联的最晚偏折。全导联数据在同步12导联进行时间判断,分导联数据则根据各自导联的起止点进行判读。

5.各波的测量

在中位值波形模板中界定P、QRS及T复合波后,在各导联确定各组成波。只有波形面积≥160μV·ms时,才确认为一个组成波,低于此值时则认为不是独立波。由于合成了中位值波形,则定义QRS起点的电压为0。各波幅度及ST段水平是相对于QRS起点的电压值,单位为μV。P波为双相时,第一时相被定义为P波,第二时相被定义为P′波,若仅为单相时为P波。同样T波为两个相时时,第一时相被定义为T波,第二时相被定义为T′波,若仅为单相时则为T波。P波、P′波、T波及T′波的幅度及ST各部分电压水平可以是正值也可以是负值,其取决于其值是否>0。QRS波群及Q波、R波、S波、R′波、S′波的定义同临床。虽然Q波、S波、S′波的定义是负向偏折,但其幅度用正值表示,因为临床医生都了解其为负向波。

6.P波的检测

除了在中位值波形中检测P波外,还要分析QRS波群检测和中位值波形构建后的心房活动的原始节律数据。首先检查所有导联,以获得正确检测P波的最大概率。选择I和II导联中的一个及V1~V6胸前导联中的一个。选择的这两个导联的中位值波形减去QRST部分。然后,利用两个QRS复合波之间区域的最大值生成一个阈值,再从两个导联的复合信号中检测心房波(P波)。使用基于基线活动的另一个阈值来描述检测到的心房波的起点和终点。P波的振幅则根据P波顶点对P波起点与P波终点连线所确定的基线水平判断(图2-3)。

图2-3 P波的检测

二、P波相关数据的定义(图2-4)

图2-4 心电图各波段相关参数定义的示意图

1.P波峰值幅度(P Peak Amplitude,PA)

P复合波第一时相的最高振幅,单位:μV(图2-5A)。

图2-5 心电图各波段相关参数测量方法的示意图

2.P′波峰值幅度(P′ Peak Amplitude,P′A)

P复合波第二时相的最大振幅,单位:μV。

3.P波时限(P Duration,PD)

P复合波第一时相的起点到第一时相终点之间的持续时间,单位:ms。

4.P′波时限(P′ Duration,P′D)

P复合波第二时相的起点到第二时相终点之间持续的时间,单位:ms。

5.P波起点(P Onset)

即P复合波的起点(P波斜率开始变化的点),用该点与中位值波形模板原点的时间距离来表示,单位:2ms。

6.P波终点(P Offset)

即P复合波的终点,用该点与中位值波形模板点的时间距离来表示,单位:2ms。

7.P波峰值时间(P Peak Time)

P复合波的起点到第一时相内振幅最高点之间的持续时间,单位:ms。

8.P′波峰值时间(P′ Peak Time)

P复合波第二时相(P′波)的起点到P复合波第二时相内振幅最高点之间的持续时间,单位:ms。

9.P波起点幅度(P Onset Amplitude)

P复合波的起点到基线的(以QRS波群起点为0)振幅,单位:μV。

10.P波面积(P area)

P复合波第一时相(P波)波形与P波起点与P波终点连线之间的面积,单位:μV·ms。

11.P′波面积(P′ Area)

P复合波第二时相(P′波)波形与P波起点与P波终点连线之间的面积,单位:μV·ms。

12.P波总面积(P Area Full)

整个P复合波(包括第一时相与第二时相)与P波起点与P波终点连线之间的面积,单位:μV·ms。

13.P波电轴(P axis)

指额面的平均P电轴,其是心房除极过程中全部瞬间向量的综合(平均P向量),单位:°。

14.PR间期(PR Interval)

指P复合波起点到QRS复合波起点之间的时间,单位:ms。

15.P-R间期(ms)*

定义同PR间期,只是统计例数略有不同,剔除最小值为0后的数例。

16.P开始(P Onset)*

定义同P波起点(P Onset)。去除为零的数据。

17.P结束(P Offset)*

定义同P波终点(P Offset)。去除为零的数据。

三、QRS波群及相关间期

1.QRS波群的数量(Number of QRS complexes)

10秒内描记识别的QRS波群的数量,单位:个。

2.QRS波群时限(QRS Duration)

指QRS波群的起点到终点(QRS复合波结束)之间的时间,单位:ms。

3.QRS波群起点(QRS Onset)

指QRS复合波的起点,用该点与中位值波形模板原点的时间距离来表示,单位:2ms。

4.QRS波群终点(QRS Offset)

指QRS复合波的终点,用该点与中位值波形模板原点的时间距离来表示,单位:2ms。

5.QRS波群类本位曲折时间(QRS Intrinsicoid)

指QRS波群的最早起点到R波波峰之间的时间,单位:ms。

6.QRS波群偏斜(QRS Deflection)

R波(或R′波,两者中更高者)最大振幅的绝对值加上最大S波(或S′或Q波,指振幅最大者)振幅的绝对值,也就是QRS复合波正向峰值到负向峰值之和为绝对幅度。单位:μV。

7.QRS波群平衡(QRS Balance)

R波(或R′波,两者中更高者)最高振幅的绝对值减去S波(或S′或Q波,指振幅最大者)最大振幅的绝对值,如果QRS复合波主波为正向,则结果为正值;若QRS主波为负向,则结果为负。单位:μV。

8.QRS波群的面积(QRS Area)

指整个QRS复合波与基线之间的面积,单位:μV·ms。

四、Q波及相关间期

1.Q波峰值幅度(Q Peak Amplitude,QA)

Q波的最大振幅,单位:μV。

2.Q波时限(Q Duration,QD)

QRS复合波起始即为负向的波,称为Q波,Q波时限指Q波起点到Q波终点间的时间,单位:ms。

3.Q波起点(Q Onset)

指Q波的起点,用该点与中位值波形模板原点的时间距离表示,单位:2ms。

4.Q波终点(Q Offset)

指Q波的终点,用该点与中位值波形模板原点的时间距离表示,单位:2ms。

5.Q波峰值时间(Q Peak Time)

Q波的起点到最大振幅点之间的时间,单位:ms。

6.Q波面积(Q Area)

指Q波与基线之间的面积,单位:μV·ms。

五、R波及相关间期

1.RaVL+SV3

指aVL导联的R波峰值幅度的绝对值加上V3导联的S波峰值幅度的绝对值,单位:μV。

2.RV5+SV1

指V5导联的R波峰值幅度的绝对值加上V1导联的S波峰值幅度的绝对值,单位:μV。

3.R波峰值幅度(R Peak Amplitude)

QRS复合波中第一个正向波(R波)的最高振幅,单位:μV。

4.R′波峰值幅度(R′ Peak Amplitude)

QRS复合波中第二个正向波(R′波)的最高振幅,单位:μV。

5.R波时限(R Duration)

QRS复合波中第一个正向波为R波,R波时限是指R波起点到R波终点之间的时间,单位:ms。

6.R′波时限(R′ Duration)

QRS复合波中第二个正向波为R′波,R′时限是指R′波起点到R′波终点之间的时间,单位:ms。

7.R波峰值时间(R Peak Time)

QRS复合波中第一个正向波(R波)的起点到R波振幅最高点之间的持续时间,单位:ms。

8.R′波峰值时间(R′ Peak Time)

QRS复合波中第二个正向波(R′波)的起点到R′波振幅最高点之间的持续时间,单位:ms。

9.R波面积(R Area)

QRS复合波中第一个正向波(R波)与基线之间的面积,单位:μV·ms。

10.R′波面积(R′ Area)

QRS复合波中第二个正向波(R′波)与基线之间的面积,单位:μV·ms。

11.R电轴(R axis)

指额面的平均QRS电轴,其为心室除极过程中全部瞬间向量的综合(平均QRS向量),单位:°。

12.最大R幅度

R峰值幅度或R′峰值幅度中的最大值,是正向偏折波的最大振幅,单位:μV。

六、S波及相关间期

1.S波峰值幅度(S Peak Amplitude,SA)

QRS复合波中第一个正向波后出现的第一个负向波(即S波)的最大振幅,单位:μV。

2.S′波峰值幅度(S′ Peak Amplitude,S′A)

QRS复合波中第一个正向波后出现的第二个负向波(即S′波)的最大振幅,单位:μV。

3.S波时限(S Duration,SD)

QRS复合波中第一个正向波后出现的第一个负向波(即S波)持续的时间,单位:ms。

4.S′波时限(S′ Duration,S′D)

QRS复合波中第一个正向波后出现的第二个负向波(即S′波)持续的时间,单位:ms。

5.S波峰值时间(S Peak Time)

S波的起点到S波最大峰值之间的时间,单位:ms。

6.S′波峰值时间(S′ Peak Time)

S′波的起点到S′波最大峰值之间的时间,单位:ms。

7.S波面积(S Area)

S波与基线之间的面积,单位:μV·ms。

8.S′波面积(S′ Area)

S′波与基线之间的面积,单位:μV·ms。

9.最大S幅度

Q波、S波或S′波峰值幅度中的最大值,是负向偏折波的最大振幅,单位:μV。

七、ST段

1.J点的ST水平(ST @ J Point,STJ)

指在QRS复合波终点(即J点)位置的ST段相对于QRS复合波起点的电压水平,单位:μV。

2.ST段中部的ST水平(ST @ Mid ST,STM)

指距QRS复合波终点加上1/16平均RR间期值的位置上的ST段相对于QRS复合波起点的电压水平,单位:μV。

3.ST段末端的ST水平(ST @ End ST,STE)

指距QRS复合波终点加上1/8平均RR间期值位置上的ST段相对于QRS复合波起点的电压水平,单位:μV。

4.最大ST水平(Maximum ST level)

指STJ、STM、STE中的最大值,单位:μV。

5.最小ST幅度(Minimum ST amplitude)

指STJ或STM中的最小值,单位:μV。

6.ST间期(ST Interval)

指ST起点即QRS复合波终点(J点)到T波起点之间的时间,单位:ms。

八、T波及相关间期

1.T波峰值幅度(T Peak Amplitude,TA)

T复合波第一时相(即T波)的最高振幅,单位:μV。

2.T′波峰值幅度(T′ Peak Amplitude,T′A)

T复合波第二时相(即T′波)的最高振幅,单位:μV。

3.T波时限(T duration,TD)

T复合波第一时相(即T波)起点到T复合波第一时相终点间的时间,单位:ms。

4.T′波时限(T′ duration,T′D)

T复合波第二时相(即T′波)起始点到T复合波第一时相终点间的时间,单位:ms。

5.T波起点(T onset)

指T复合波的起点,指距QRS复合波终点加上平均RR间期值用该点到中位值波形模板原点的时间距离来表示,单位:2ms。

6.T波终点(T offset)

指T复合波的终点,用该点到中位值波形模板原点的时间距离,单位:2ms。

7.T波峰值时间(T Peak Time)

T复合波第一时相的起点(即T波)到T复合波第一时相最高振幅点之间的时间,单位:ms。

8.T′波峰值时间(T′ Peak Time):

T复合波第二时相(即T′波)起始点到T复合波第二时相的最高振幅点的时间,单位:ms。

9.T波面积(T area)

指各导联T复合波第一时相(即T波)与基线之间的面积,单位:μV·ms。

10.T′波面积(T′ area)

指T复合波第二时相与基线之间的面积,单位:μV·ms。

11.T复合波总面积(T Area Full)

指整个T复合波与基线之间的面积,单位:μV·ms。

12.T波电轴(T axis)

指在额面的平均T电轴,其为心室复极过程中全部瞬间向量的综合(平均T向量),单位:°。

13.特殊T幅度(Special T amplitude)

等于T波幅度或T波幅度减去ST后部的电压水平(STE)中较小的一个。该数值能反映没有ST段影响的T波幅度。①如果T′幅度是负的,则特殊T幅度=T′幅度;②如果T幅度>-70μV且T′幅度大于T幅度的4倍,且T′幅度是正值,则特殊T幅度=T′幅度;③如果T′幅度=0且T幅度是负值,则特殊T幅度=T幅度或T幅度减去STE或T幅度减去T终点幅度3个数值中最小的一个。

九、QT间期

1.QT间期(QT Interval)

指QRS波群起点到T复合波终点之间的时间,单位:ms。

2.QTc(Bazett)

按Bazett公式计算经心率校正后的QT间期值,公式:QTcBazett)=QT,单位:ms。

3.QTc(Fredericia)

按Fredericia公式计算经心率校正后的QT间期值,公式:QTcBazett)=QT3,单位:ms。

4.QTc(Framingham)

按Framingham公式计算经心率校正的QT间期值,公式:QTc=QT+154,单位:ms。

十、心率与相关间期

1.平均RR间期(Average RR Interval)

指所有QRS波群被检测后,通过检测到最早到最晚心搏之间的时间间距除以心搏数来计算。公式:平均RR间期=,单位:ms。

2.心房率(Atrial Rate)

在所有P复合波被检测后,通过检测到的P数除以最早到最晚P波之间的时间间距来计算。公式:心率=×600 000ms/min。单位:次/min。

3.心室率(Ventricular Rate)

在所有QRS复合波被检测后,通过检测到的心搏数除以最早到最晚心搏之间的时间间距而计算。公式:心率=×600 000ms/min。单位:次/min。

参考文献

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