心血管系统电信号处理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三部分 生物医学信号数字处理技术的应用,（Applications of Biomedical Digital Signal Processing Techniques）,第十二章 心血管系统电信号处理,(Processing Electro-signal from Cardiaovascular System),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。,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，本书则称为对心电信号（ECS:electrocardiosignal）的处理，如心电信号的傅立叶变换（the Fourier transformation of ECS），因为这里处理的是数字化的心电信号，而不是处理描在记录纸上的“图”。,本章将分别介绍常规心电信号数字处理、心电监测（electrocardiosignal monitoring）、高频心电信号处理(high frequency eletrocardiosignal processiing)、运动心电信号处理(exercise eletrocardiosignal processiing)、心房和心室晚电位（atrial and ventricular late potential）检测、房颤波分析(atrial fibrillation wave analysis)和多点电位标测(multiple electrocardiac potential mapping)等技术。,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80100Hz，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.0.05250Hz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。,与第五章所述的中心电端C相连。所有单极导联皆参考此点电压。所有输入端皆采 用高输入阻抗电路。,图12-3 标准12导联及扩展导联电极位置,图12-4 输入电阻网络,常规ECS处理系统都设计了一个特殊的电阻输入网络。电阻输入网络的目的有两个：一是造就等效0电势点的中心电端C，二是形成加压（肢体）导联（augmented limb lead）。同时12导心电系统的电阻网络如图12-4。图中，RA、LA、LL分别接至图12-3的对应位置。,在图12-4中，RALA、RALL、LALL分别形成标准肢体I、II、III导联，RAC3、LAC2、LLC1分别形成加压肢体导联aVR、aVL、aVF。标准肢体I、II、III导联的电势差分别为,I=LA RA (12-1),II=LL RA (12-2),III=LLLA (12-3),极性如图12-4所示。,现在要证明，加压肢体导联aVR、aVL、aVF是单极肢体导联RAC（RA）、LAC（LA）、LLC（LL）的电压的1.5倍。由图12-4可知，,C3=(LA+LL)/2 (12-4),C2=(RA+LL)/2 (12-5),C1=(RA+LA)/2 (12-6),由偶极子电势分布理论可以证明，在偶极子场中，与中心等距的相差2/3的三点的电势之和为0，即,RA+LA+LL=0 (12-7),所以,aVR=RA C3,=RA(LA+LL)/2,=1.5RA (12-8),同理可证得,aVL=1.5LA (12-9),aVF=1.5LL (12-10),上面的关系也可由第5章的（5-13）（5-15）式得到证明。,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程度确定了幅度测量的精确程度。R波电压幅度过高可能提示心室肥厚。ST段电压过低提示心肌缺血。所有这些判断都有凭大量统计数据加上既往的经验制定的标准。,在心电信号的计算机自动分析中，最难的是波形分析，如顿挫、双相、倒置、rS（小R波大S波）等。如果心电专家对于计算机自动分析有怀疑，可以通过人机对话的方法进行核查。一般使用移动光标来完成核查。每当移动到一个点，,计算机自动显示位置和幅度。位置可显示为距起点的点数，或根据采样频率换算成的时间，见第5章（5-21）式。也可根据一定的操作而显示间期或时限或幅度。人工核查的例子如图12-5,图形顶部示出了光标（空心箭头）所在位置的参数（距起点的点数和幅度）。图形底部是操作说明。光标可上、下、左、右移动。在左右移动时还可分为快速移动（Ctrl加左右移动键）。12导心电的纸记有各种格式，如34的格式，62的格式，121的格式。图12-6为121格式的例子。,四、QT间期测量,这里以心电信号的QT间期测量来进一步说明时域参量的测量。应该说，QT间期测量是诊断LQTS（long QT syndrome：长QT间期综合症）的金标准（gold standard 或gold criteria）。LQTS是一种严重的心律失常事件，现已证实LQTS是由于Na+、K+离子通道的基因突变造成的，典型地证实了基因型（genotype）与电生理表现型（phenotype）的关系。各导联间的心电信号QT间期的不一致，称为QT离散度（QT dispersion：QTd）。近来研究发现，QTd是由于心室肌的复极时间不一致造成的。QTd的测量可用以预测心肌梗塞、严重心律失常等心血管系统疾病。,QTd的计算以QT间期的测量为基础,QTd=QTmaxQTmin (12-11),设Q波起点为N1，T波终点为N2，则,QT=(N2N1)t (12-12),图12-6 常规临床12导心电信号的121格式记录,图12-7是用两种方法（峰值法和起始点法）测量QTI（QT interval：QT间期）的一个例子。图的顶部的图注的意义是：第1行为各波的幅值，如Rm表示R波的幅值，Pm表示P波的幅值，Qm表示Q波的幅值，,Sm表示S波的幅值，Tm表示T波的幅值。第2行为用测量各对应波的极值点的方法测量的心率，如HRp是用相继的两P波的极值点间的距离（点数），即PP间期计算的心率，HRq是用QQ间期计算的心率，HRr是用RR间期计算的心率，HRs是用SS间期计算的心率，HRt是用TT间期计算的心率。第3行为P波宽度的数据，pw表示均值。后继的是每一心动周期的P波宽度的测量值。第4行为用Q、T波的始末点的距离计算的QT间期，如qte表示用Q波的起点与T波的终点间的距离计算的QTI的均值，后继的是每一心动周期的qte的测量值。第5行为用Q、T波的极值点的距离计算的QT间期,如qtp表示用Q波的极值点与T波的极值点间的距离计算的QTI，后继的是每一心动周期的QTI的测量值。,当然可以定义幅度商谱：,QMxy(K)=X(K)/Y(K)(12-13),也可表示为,QMxy(K)=X(K)Y*(K)/Y(K)Y*(K),=Rxy(K)/Ryy(K)(12-4),或写为,QMxy(K)=Rxx(K)/Ryx(K)(12-15),和相位商谱,QPxy(K)=x(K)/y(K)(12-16),上式中，X(k)、Y(K)分别是II和V5导联的数字心电信号x(n)，y(n)的傅立叶变换，X*(k)、Y*(K)是其共轭量。而,x(K)=tg 1Im(X(K)/Re(X(k)(12-17),y(K)=tg 1Im(Y(K)/Re(Y(k)(12-18),式中，Im（imaginary）表示虚部、Re(real)表示实部。另外，在频域心电图研究中，还定义了“频域相干函数”（coherent function in time domain）,R2xy(K)=|Gxy(K)|2/Gxx(k)Gyy(K)(12-19),式中Gxy(K)、Gxx(k)、Gyy(K)分别表示II、V5导联心电信号的互谱（cross-spectrum）和自谱(auto-spectrum)。,文献1-2已经在一般的意义上（即不管信号是什么性质的）证明了（12-19）恒等于1，因而不含任何信息，即,R2xy(K)=|Gxy(K)|2/Gxx(k)Gyy(K)1,最简单的改造是改成如下形式,R2xy(K)=|Gxy(K)|2/Gxx(0)Gyy(0)（12-20）,这个改造只是避免了恒等于1的问题，但（12-20）式对于任意性质的两信号，都有,R2xy(0)=1,因此这样的改造是不完全的。更详细的讨论，参考文献12的讨论。,第二节 心电监测（ECS Monitoring）,心电监测是指用心电检测仪器对监测对象的心电信号进行长时间和/或远距离的监测，通过计算机分析和处理后直接显示和/或打印出心电波形和数据，为临床诊断提供依据。心电监测系统可按传输方式分为有线系统和无线系统，可按传输距离分为床旁系统和遥测系统，可按应用环境分为医院系统和院外个人系统（Holter系统和基于WEB的系统）。遥测系统又可分为有线遥测系统（临床称为电话传输心电图）和无线遥测系统。遥测系统还可分为普通专用系统和基于WEB的系统。还可分为实时系统和分时系统，如Holter系统。不能获得实时处理是Holter系统的一大缺点。,一、概述,1903年Calson在手术室首次应用了监测技术监测手术患者的心电信号。这种雏型心电监测仪所起到的独特监护作用引起了学者们的共鸣，启迪了应用电子技术自动监测患者的ECS的设想。1958年Safar创建ICU（intensive care unit：重症监护室）,将床边心电作为危重患者长期监测项目。1962年Day首创CCU（central care unit or coronary care unit：中心监护室或冠心病监护室）应用床边心电监测技术持续监测AMI患者，及时发现与处理心律失常，使他所在医院该年度AMI住院患者死亡率从39降至19。CCU因此迅速得到承认，床边心电监测的医疗价值蜚声一时，但床边心电监测只适宜于住院患者的院内监测，对院外患者无所帮助。,1957年美国物理学博士Holter研制了长时间连续记录患者在日常活动状态下的心电信号(即动态心电图,AECG:ambulatory ECG)的技术于1961年应用于临床，实现对院外患者长时间(一般24h)心电图记录，这对发现24h内心电活动的改变和心肌缺血具有重要价值。然而，传统的动态心电图所记录的仅为过去的事件，只能在24h后通过心电分析仪的分析和处理才能做出诊断，不能及时发现和处理正在进行动态心电图监测期间各种严重心脏事件。1978年电话传输心电图监测技术成功地应用于临床，使远离医院的患者在发生心脏事件时能够通过电话及时地将心电信号传送至心电监测中心，及时得到医师的诊断和医疗或急救指导，显著降低了院外恶性心律失常患者的死亡率。,随着电子技术的迅猛发展和电脑新软件的不断开发，心电监测仪器不断更新，监测技术不断改进。目前CCU与ICU内床边心电监测系统的功能已相当完善，不仅能够显示、打印记录心电信号波形和数据，还能人工设置心率上、下限及心律失常自动报警；2导联、3导联乃至12导联心电图波形显示与图形冻结功能，可供逐帧心电图波形的仔细分析；数小时与24小时储存资料可提供心电活动的趋势分析以协助评估病情变化与治疗效果；微机系统可对多种心律失常进行自动分析，并可识别T波，测量ST段诊断心肌缺血；心电、呼吸、血压、心泵功能联合监测的电脑技术已应用于临床。Holter监测技术也已由传统的记录已过去的事件，发展为具有实时显示、记录的Holter监测系统，成为当代心脏病学领域中最为盛行、最为实用的诊断技术手段之一。,常的重要临床手段，也是评定有症状或无症状心肌缺血的重要辅助工具。电信事业的飞速发展和医院内ICU的普及，为电话传输心电图监测技术的临床应用创造了条件。随着区域性电话传输心电监测网络的形成与扩展乃至世界联网，在广大空间和时间中监测每一个角落的患者的心电活动，预防、急救或处理患者的突发心脏事件已不再是人类的幻想。,二、可移动心电监测,可移动心电监测系统或长时ECS监测系统（long-term ECS monitoring system）俗称HOLTER系统，因为他是由美国物理学家Holter发明的而得名，国内多称为动态心电处理系统（AECG：ambulatory ECG or ambulatory long-term ECG）。最长的记录时间可达48小时，甚至72小时。临床主要用于判断偶发心血管系统异常。早期是单导或双导或三导磁带记录系统，现在由于大容量闪存技术的出现，克服了早期的磁记系统的诸多弊端，因而12导系统可能成为常规。早期采样频率为128Hz，现在都在256Hz以上。导联系统为CM1-6（C：chest，表示胸导联，,M：manubrium,柄，CM联合表示胸骨柄，16：V1V6），是双极胸导联系统。负端为胸骨柄，正端为V1-6。Holter系统记录的心电信号要输入到计算机用专用软件进行后处理，以判断各类心律失常。也可进一步计算QTd、ST段电压，或HRV（heart rate variability：心率变异性，见第16章）。现在，已经出现了实时显示、记录的12导Holter监测系统。,图12-7 Holter系统改良12导联电极位置,Holter系统主要用于院外个人佩带，也可用于住院病人。实时显示、记录的12导Holter监测系统的出现，更增加了Holter系统的临床重要性。12导Holter监测系统常用改良的12导联，其电极位置如图12-7。如果是1，2，3导联的系统，则可根据临床需要选用CM1CM6双极胸导联。临床系统常用的导联线的标记为：通道1：红(+)白()；通道2：棕(+)黑()；通道3：橘黄(+)蓝()；参考电极（地）：绿。,三、床旁心电监测,(一)床旁心电检测系统的特点,床旁心电检测系统具有以下5个方面的特点：,1长时间性,床边心电图监测不需要病人主动协助，心电信号采集方法很简单，全部操作过程均为无创伤性，因此，可以根据临床需要持续任意长的时间监测各种重危病人的全部心电信息变化情况。这一点与常规ECG检查不同，后者只能检查很短时间内(通常只有10s至2min)的心电信息变化。,2实时性,接受床边心电图监测的病人都相对固定于一定的监测场所(ICUCCU)，并有专业人员动态观察、分析、诊断和处理病人随时间变化而出现的各种心电变化。一旦病人发生心律失常或出现恶性心律失常先兆，监测人员可以及时发现和诊断，并迅速采取各种有效治疗措施。这一点与当前采用的Holter监测不同，后者由于只能在事后才能对记录结果进行分析和诊断，因此不能及时发现和处理各种严重心律失常事件,3可干预性,常规Holter监测虽然也能长时间记录病人的心电活动，但由于要在记录结束后才能进行分析，因此对监测中发生的心电异常不能及时进行处理。,而床边心电图监测能够实时显示整个监测过程中发生的任何心律失常，监测人员可以根据具体情况及时采取各种干预措施，真正做到及时发现、早期诊断和早期治疗。,4自动性,为了减轻监测人员的劳动强度，很多现代化的监护系统部带有功能强大的自动监测、诊断和报警功能，能实现对各种恶性心律失常的自动监测、记录和警示。,5适应性,由于床边心电图监测的无创性以及导联系统简单可靠，监测过程上也不影响各种常规的急救诊疗措施的实施，因此可应用于各种重危病人。,(二)床旁检测技术,1.普通床旁心电监测系统,设置在患者床边，通过导联直接从人体引入心电信号，可以独立地进行病情监测和显示心电波形，必要时可进行报警并自动记录。有的床边监测系统还配有除颤器、起搏器等心脏复苏设备。结构简单，心电信号不易受干扰。常配备在抢救室、手术室等场所使用。,2.无线遥测心电监测系统,该设备分为人体佩带的心电获取和无线发射部分以及中央接收和处理计算机。佩带的无线发射器将患者的心电信号发射至中央遥测心电监测计算机系统，进行分析和处理。遥测半径一般在30l00m。,因为是无线连接，故患者可起床在遥测范围内活动，因而适合于监测AMI急性期后可以下床活动的患者及需要去进行CT、血管造影等特殊检查的危重患者。主要缺点是心电信号易受千扰，CCUICU内一般不用。,3.中央心电监测系统,现代CCUICU内通常配备中央心电监测系统，由一台中央监测系统和48台床边检测仪组成，床边监测仪的心电信号通过电缆和网络交换器输入到中央监测台，中央台可有4-16个显示通道，同时监测多个患者的生命特征。该系统常与血压、呼吸、体温及其他生命特征信号监测组合在一起。,第三节 高频心电信号处理(High Frequency Electrocardiosignal Processing),对心电信号中存在的高频成分（100Hz）与心血管系统疾病的关系的研究指出，在心血管系统状态出现异常的初期，心电信号中存在的高频成分增加；血管系统疾病的后期（更加严重的时期）心电信号中存在的高频成分反而减少。就是说，心血管系统从正常到异常到严重异常的三个阶段,，,心电信号中存在的高频成分有从低到高，然后更低的复杂变化。提示利用心电信号中存在的高频成分可发现心血管系统的早期异常，也可用来预示心血管系统异常的严重性。,一、概述,(一)高频心电信号,国内外文献曾用高保真心电图(high fidelity ECG)、宽频带心电图(wide band ECG)、高频心电图(high-frequency ECG)等不同的名称描述记录在纸上的含有1000Hz以上的高频成分的心电信号。这三个术语含义相近但又不完全相同。建议今后一律采用高频心电图这一术语，缩写为HFECG。高频心电图主要是研究高频成分的变化。,(二)高频成分(high frequency component),高频成分是指频率在100Hz以上，时程 5M,CMRR 90dB。,4、模数转换子系统：12位精度，采样频率30kHz以内可任意设定，双极性，输入最大幅度5Vp-p。使用采样频率200Hz（用于控制）和300Hz（用于分析）。,5、计算机子系统,软件功能有：信号采集、数字滤波、基线校正、P、QRS、T波及J点自动识别。ST段判读、QTc的判读与计算、ST/HR斜率的计算和报告打印。,二、运动心电分析的基本特征参量,传统的的运动心电分析用ST段压低作为提示心肌缺血的参考指标。这里，除了给出ST段压低值外，还给出了一个敏感性和特意性更高的参数：ST/HR斜率。另外还给出了QTc.,1ST段压低,使用常用的0.1mv标准。自动测量J点后60mS的ST段幅度，,读取静态、恢复期1、2、4、6秒的CM5、aVF及V5导联的数据以及即刻和运动中的CM5导联的数据。,2QTc,Q波起点至T终点的时间（mS）为QT间期，并按下式计算QTc：,QTc=QT间期/(R-R间期)1/2 （12-22）,仅计算即刻和静态CM5导联的QTc值(秒)。,3.ST/HR斜率,由计算机自动计算运动过程中的ST/HR斜率。读取即刻及即刻前的两次运动中的CM5导联的记录的ST段值（J点后60mS），以及相应的心率，进行三点直线拟合，计算平均ST/HR斜率(微伏/bpm)。用R-R间期的测量值（检测方法见第五章）计算心率。,第五节 心房和心室晚电位信号检测(Atrial and Ventricular Late Potential Measure),晚电位(late potential)又有译作“迟电位”，分为心房和心室晚电位。心室晚电位是指出现在QRS终末部、ST段内的一种高频，低振幅、多形性的心电活动，是由于心室肌病变和/或损伤产生去极化非同步和传导速度减慢，而由小块心肌内延迟发生除极(depolarization)所产生的心电信息。它对了解室性心律失常的发生机制，评估心肌梗死患者的预后以及预测心性猝死等方面具有重要价值。,心房晚电位是由于心房肌病变和/或损伤产生去极化非同步和传导速度减慢，而由小块心肌内延迟发生除极所产生的心电信息。它对了解房性心律失常的发生机制，预测心房扑动和颤动等方面具有重要价值。,现在首先讨论心室晚电位。心室晚电位这种心电信息发生在心室去极化电信息的晚期，故形象地称为晚电位。由于这种电信号非常微弱，一般在几十微伏(V)以下，其频率下限为25100Hz，上限为300500Hz，与肌电频带部分重合，加之环境电磁干扰，故常规心电图显现不出该信息。现在一般用信号迭加平均技术提取心室晚电位。,由于临床上一般都将心电信号，包括含晚电位的心电信号，记录在一种特殊的心电图纸上，故临床医生把这种用信号迭加平均技术获得的、记录在纸上的、含心室晚电位的心电信号的图形称为信号平均心电图（SAECG:signal-averaged ECG）。,从理论上讲，在心肌的任何部位，只要存在有不稳定的电信息，且这种电信息有延迟出现的病理基础，就有可能出现晚电位(LP：1ate potentials)，包括心房晚电位和心室晚电位。用心内膜或心外膜标测记录时，在QRS波主体之外，在舒张期的任何时相（phase），可呈孤立的电波，称为延迟电活动(delay electivity)或者呈连续杂乱的碎裂电位，称为碎裂电活动(fragmented activity)，亦即心室晚电位。,晚电位是碎裂电位在体表上的反映。迄今为止人们对心室晚电位的研究较多，而对心房晚电位的研究相对较少。,一、概述,近年来，人们对记录心室晚电位的方法学和临床意义的研究在不断深化。自从1961年Durrer等在实验犬缺血心肌兴奋过程中，发现心内膜下梗死区的相应心外膜区有延迟电位存在以来，开展对这种心电活动现象的研究已有30余年历史。由于冠心病发病率的增高，恶性室性心律失常又是致死的主要原因，所以这一电活动现象及其意义日益被人们重视，嗣后有很多学者在这方面的工作取得较大成绩。,1978年，Berbari等采用信号平均技术首次报道在犬的体表测出心室晚电位。Fohtoine报道在人的体表测出心室晚电位。同年，Josephson等第一次在病人的心内膜用导管心内膜标测方法直接记录到碎裂的延迟电活动，并发现这种延迟的、低振幅的信号与室性心律失常有关，证实了碎裂电位与室性心动过速的密切关系。1984年Cain等在前人研究的基础上利用快速傅利叶变换，对SAECS(信号平均心电信号)进行频谱域分析，从而使心室晚电位的研究更加深入。,1989年Haberl等报导了呈现晚电位的多段频谱标测技术（multi-segment spectral mapping），即动态谱技术，形象地展现了晚电位的存在，如图12-9。图中可以看出，从下到上，晚电位的成分逐渐增加（从心电信号的R波下降支逐渐进入ST段）。,图12-9 展现心室晚电位的动态谱技术,二、检测方法,晚电位的记录方法分有创直接记录法和无创体表记录法。,(一)有创直接记录法,1心内膜标测,经静脉或动脉插入导管做左或右心室内膜标测。由于冠心病主要累及左心室，而且恶性心律失常也多起源于左心室，故在左室标测更利于检测心室晚电位。将心内电极置于心内膜进行，以1016个探查点记录心室电信号，观测有无心室晚电位。也可在心脏直视手术中采用网套式多个电极进行多点心内膜标测，记录心室电信号，观察有无心室晚电位。,2心外膜标测,在外科心脏直视术中进行，利用探查电极在心外膜选多个探查点，于窦性心律时观察心电信号的QRS波群后是否出现心室晚电位。据一些学者的研究结果表明，心肌梗死和室速患者中，内膜标测法发现心室晚电位的机会高于外膜标测法。有创方法由于是直接记录，检出率高，干扰小，而且是每搏的心室晚电位而非叠加的，故准确性高，可靠性强。缺点是要行手术或心导管，不易被患者接受，而且一般的医院也没有条件进行。,(二)无创性体表记录法,无创性体表记录法都是采用迭加平均法记录SAEGS。常用的工作程序是：病人前置放大高通滤波A/D转换QRS波检测建立模板迭加平均显示与记录。,三、分析方法,1时域分析,(1)体表电极与导联,记录心室晚电位，应采用银氯化银或纯银电极，通过导电胶与皮肤接触，以有效地降低接触阻抗。病人的皮肤要用乙醇或其他溶剂彻底清洁，以降低阻抗，减少噪声，最好能测量阻抗，要求10M。高共模抑制比（CMRR），如1010分贝（dB）。高放大倍数，如103106倍。通带宽度为：0.03500Hz。采用隔离浮置技术。,(3)高通滤波,巴特沃什（Batterworth）高通滤波器，如4阶，低端截止频率25或40Hz。目的是去除低频成分（T、P波的主要成分都要被除去）。不需工频（50或60Hz）陷波。,(4)A/D转换,A/D转换器要求最少有12位精度。转换频率不小于2kHz(一般都能达到)，至少三个通道。,(5)QRS波检测：,见第五章。,(6)信号迭加平均,技术要求：对于低端截频为25Hz时，噪声1V。对于低端截频为40Hz时，噪声99%，则进行迭加平均，否则舍弃。,噪声窗选择：一般选择TP段40mS长度（对于1kHz采样，40点），可人工移动，用以计算噪声水平。,相关窗选择：在QRS波的降支，相关窗长度40mS。相关窗可人工移动，用以计算相关系数。,综合向量模的合成：见第五章的三维正交导联的向量合成。综合向量：,V(n)=X2(n)+Y2(n)+Z2(n)1/2 (12-23),式中，V(n)为综合向量模信号，X(n)、Y(n)、Z(n)为滤波后的X、Y、Z导联的心电信号。,(7)晚电位的识别,晚电位的终点：逆向扫描ST段，以3倍于基础噪声（一般1V）的段（至少5mS段长）与基础噪声段的交点视为晚电位的起点。,晚电位的起点：QRS向量模末端幅度低于40V的点。但标准尚未统一。,图12-10 VLP综合向量模,(8)晚电位测量,晚电位的总的特点是持续时间长，幅度小。测量参数有：,QRSD：标准QRS波时限，在未滤波的X、Y、Z三个导联上的测量值的均值。正常值：120mS。,QRST：综合模上测量的总QRS波时限。正常值：114mS。,LAS40（D40）：QRS向量模末端幅度低于40V的段（到QRS终点）的持续时间。正常值：40mS。,RMS40（V40）：QRS向量模末端幅度低于40V的段的40mS内的幅度的均方根值。正常值：25V。,QRSD、LAS40、RMS40测量结果的例子示于图12-10。,2频谱分析,心室晚电位信号的时域分析法存在以下一些问题：诊断标准不统一；不能检测出埋在QRS之中的心室晚电位；对有束支传导阻滞或心室内阻滞者常难于鉴别；由于各患者心室晚电位的频率范围不同，因此使用何种高通频率滤波器带有定的盲目 性。因此有主张进行频域分析的研究。频域分析具有以下优点：不需要复杂的高通滤波器；对存在束支传导阻滞或心室内阻滞病例的晚电位检测亦有效；采用空间迭加和单搏分析技术可检出有文氏现象的晚电位。,频域分析常采用功率谱(power spectrum)和幅度谱两种形式：,