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第十三章 ECG分析系统 机械心脏阀 心血管系统电信号简称心电信号（ECS: electrocardiosignal）。ECS处理的目的是根据心电信号的特征推断心血管系统的状态（正常或异常），并据之作出医学决策：药物治疗，还是外科治疗，还是介入治疗（如射频消融、起搏、除颤等）。 从1901年荷兰莱顿大学的Einthoven用弦线式电流计（string galvanometer）记录心电信号，并将正常心电波的主要波形命名为P、Q、R、S、T算起，对心电信号的记录和处理的历史已跨过了100年。在生物医学信号处理中，对心电信号中所含信息的挖掘是最为深入的，并使用了种类繁多的信号处理技术。最近出版的专著《临床心电信息学》对所涉及的技术范围，从临床的角度，进行了比较全面的收集。现在心血管疾病是发病和死亡率最高，对人类生命威胁最大的疾病，因此在临床工作中，县级以上的医院都普遍利用心电信号中所含的信息，普遍使用记录心电信号的心电图机。 对心电信号的显示和记录技术也是多种多样的。目前对于普通系统（以常规诊断为目的的短时记录），临床上最常用的是纸记录。模拟心电记录设备（一般称为心电图机）用的是模拟方式进行纸记录。数字心电图机可以数字打印输出，也可经过数模转换技术用模拟方式进行纸记录。对于动态心电系统（常称为Holter系统），先用特制慢速磁带（早期）或半导体（近期）记录系统，然后（一天）读入计算机进行分析。 对于监护设备一般用电子显示（波形和数字）＋报警技术。 对心电信号的获取技术分为无创（体表）技术、微创技术（经由心导管记录心内心电信号）、有创技术（心脏手术时体内记录）。 记录在纸上的心电信号称为“心电图”，因此临床上有“时域心电图”，“频域心电图”，“高频心电图”，“平静心电图”，“运动心电图”（如活动平板心电图），“普通心电图”，“向量心电图”，“立体心电图”等术语。对记录在纸上的各种各样的心电信息而论，这是比较准确的。在大量文献中，常把用计算机技术对心电信号的处理称为心电图 electrocardiogram 处理，也可称为对心电信号（ECS:electrocardiosignal）的处理 本章分别介绍 常规心电信号数字处理 心电监测（electrocardiosignal monitoring） 第一节 常规心电信号数字处理（Routine Digital Processing for ECS） 一、概述 常规心电信号处理系统有分时12导联单道记录式、分时12导联三道记录式、同时12导联3道记录式、6道记录式、12道记录式。同时（临床上多称为同步）12导联系统（12 lead simultaneous electrocardiograph）又分为真实12导联和计算12导联（实际8导联：2个双极标准导联，6个单极胸导联）。现代心电图机，几乎都是计算机化的数字系统，国际标准推荐500Hz采样频率，因此，所谓同时（或同步）也是相对的，因为AD转换器是单道的，道间时差2ms。如果采用真实12导联技术，则第一道与最后1道间相差24ms。 为了尽可能保持同时性，都采用采样保持技术。但是采样保持电路有有限的时间常数（时间常数过大，不利于信号清除）因而采样保持信号也会随时间而衰减，因此难于达到真正的12导联的同时性。可考虑的提高同时性的措施是采用更高的采样频率（如20KHz），然后以500Hz的采样率二次抽取 40抽1 。 配合500Hz的采样率，心电信号放大系统应有最高250Hz的高端截止频率。时间常数3s（相当于0.05Hz的低端截止频率）。对于描笔式心电图机，由于描笔的响应频率80~100Hz，因此，更高的频率成分会被描笔这种机械滤波器滤掉，所以对于这种系统，采用的采样频率为100Hz。当放大系统的通带为.0.05~250Hz时，这样的采样率获得的数字信号不宜做频域分析。 计算机化心电信号数字处理系统，又称为心电工作站（electrocardiac work station），其框图如图12-1。它有模拟和数字部分。  三、参数测量 用描出的心电信号图形进行诊断（评价心脏状态）已有100多年历史。以往都凭人工测量，然后凭积累的经验作出结论。这些经验形成了一门学问称为“心电图学”。直到现在，计算机自动诊断系统（专家系统）仍然不如有经验的专科医生，还不能代替有经验的专科医生。 心电信号的参数测量可分为时间测量、幅度的测量和波形分析三个方面。如第5章图5-6所示的各种间期和时限等时间参数测量具有重要的临床意义，它是诊断各类心律失常的基础。如P波时限过长表示心房内传导阻滞，QRS时限过长表示室内传导阻滞。RR间期过长表示心动过缓，RR间期过短表示心动过速。 在心电信号的电压测量中，参考点是“基线”，因此消除基线漂移的精确