[發明專利]用于分析和編輯ECG形態和時間序列的方法和設備

無效

• 申請號: 200710097082.6
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101057781A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: J·Q·薛;P·P·埃爾科
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452;G06F17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李亞非;王小衡

技術領域

本發明涉及一種用于分析和編輯心電描記(ECG)信號內的形態和時 間序列關系的方法和設備。

背景技術

心臟具有使血液循環到肺部以進行充氧作用和CO₂釋放的右側和使 充氧的血液循環到身體的全身循環血管區的左側。每一側具有在心肌舒 張(心舒張)期間接收血液的心房和當心肌收縮(心收縮)時釋放血液 的心室。

ECG信號數據反映了心臟傳導系統和將血液泵送通過受檢者的肺部 和全身循環區的肌肉的電活動。該信號包含心臟的重復作用或搏動產生 的一連串波形。對于每分鐘大約60至80次搏動的正常心率，大約每0.75 至1秒或大約每750至1000毫秒產生該波形。

典型的ECG波形示于圖1。其包含P波，QRS復合，以及T波。該P 波由在心房收縮發生之前心臟的心房去極化時產生的電勢引起。該QRS 復合由在心室收縮之前心室去極化時產生的電勢引起，并且其特征為突 出的R峰。當產生心臟收縮和泵送作用時，心肌的復極化開始，開始是 慢慢的，然后隨著ECG波形在T波，在有些情況下在U波中結束而加快。

除了ECG波形(即，形態)的分量的存在和形狀之外，該分量的長 度、分量之間的間距或間隔在ECG解釋中是有用的。圖1所示的通常使 用的間隔是P-R間隔，QRS持續時間，ST-T片段和QT間隔。也可以使用 在ECG波形的S-T片段內微微降低的U波，相信可歸因于心臟的某些部 分隨后的復極化，也可以使用該U波。

某些藥品或藥品結合的使用可能影響心臟細胞的離子通道并被反映 在ECG波形特性的改變中。其實例為諸如某些抗抑郁和抗逆轉錄病毒 (anti-retrovirals)的藥品的使用，其導致QT間隔的延長。該延長可 能導致威脅生命的被稱作“torsade?de?pointes”的室性心動過速(過 快性)形式的心率不齊，常常簡稱為“torsade”或TdP。QT間隔的使用 當前是由制定規章的管理機構批準用于預測在臨床藥品試驗中藥品引起 的TdP的可能性的唯一技術。

由于這一原因，已經進行了努力以獲得QT間隔的正確測量，以及對 一個時間序列的ECG波形的QT間隔的校正的精確計算。將該校正，QTc， 用于調節心率改變的QT間隔的確定。過去，QT間隔通常根據剛剛在前 發生的R-R間隔進行校正。R-R間隔是連續波形的R峰之間的間隔。然 而，越來越多的研究已經表明，在R-R間隔改變和QT間隔改變之間存在 某些延遲效應。通常被稱作“滯后現象”的這個延遲效應在某些情況可 能有2分鐘長。但是在大多數實際情況下，僅有一段短的ECG信號數據 是可用的，例如，10秒的數據。如果在心臟搏動中存在某種類型的心率 不齊，那么如果選擇不同的ECG搏動用于QTc計算，則可能產生大的差 異，這由不規則的R-R間隔來證明。因此，重要的是在可用的、短片段 的ECG信號數據內選擇用于QTc計算的一組適當ECG搏動。

當前，在進行QT間隔和QT校正(QTc)的測量中，利用ECG分析算 法對一定量的ECG信號進行分析，以對那些被認為適合于QT間隔和QTc 測量的信號的ECG波形進行標記。然后由心臟病專家或其他臨床醫生對 該信號數據進行檢查，該心臟病專家或其他臨床醫生決定哪些波形用于 QT間隔測量和QTc計算。盡管將該選擇設計為提高用于計算QT數量的 數據質量并提高最終確定精度，但是，現在，對于臨床醫生來說，這常 常是艱巨的任務。

發明內容

在確定QT間隔和QTc中，本發明實施例的方法和設備獲取了ECG信 號數據并確定了該數據中的波形的R-R間隔和QT間隔。選擇顯示出相對 穩定心率的ECG信號數據的部分。可以根據ECG波形的R特征之間的間 隔，即R-R間隔，的標準偏差的比較來選擇該穩定的心率波形。也可以 使用波形的最大R-R間隔和最小R-R間隔之間的離差(dispersion)。

具體地，所選擇的ECG信號數據的波形是那些具有最小R-R間隔標 準偏差和最小R-R間隔離差的波形。通過用圖形關聯波形的R-R間隔和 QT間隔的新穎顯示可以幫助進行人工選擇。根據所選擇的ECG信號數據， 計算QTc。

此后，對ECG信號數據的每個所選擇的心臟搏動顯示R-R間隔、QT 間隔和QTc以根據其分析Q-T特性并進行診斷。