[發(fā)明專利]一種微伏級T波交替的定量檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310009766.1
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103006206A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙捷;陳甜甜;尹文楓
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種檢測方法，具體涉及一種微伏級T波交替的定量檢測方法。屬于生物醫(yī)學(xué)信號處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

T波電交替（TWaveAlternans，TWA）是指在規(guī)則的心律時(shí)，體表心電圖上T波振幅、形態(tài)甚至極性的逐搏交替變化現(xiàn)象。自1872年Traube首次發(fā)現(xiàn)電交替現(xiàn)象后，許多研究表明TWA與心肌缺血、冠狀動(dòng)脈病變、電解質(zhì)紊亂和長QT綜合癥有關(guān)，最近30年的研究表明TWA是心肌電活動(dòng)不穩(wěn)定的標(biāo)志，是預(yù)測室性心律失常與心臟性猝死獨(dú)立的，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)。與其它無創(chuàng)心電檢測方法比較，TWA在預(yù)測心律失常事故上具有較高的精確度，對提高惡性心律失常的防治水平、降低猝死率具有重要意義。目前，TWA檢測已成為心律失常研究熱點(diǎn)，通過數(shù)字信號處理技術(shù)檢測體表心電圖上肉眼難以辨別的微伏級T波交替也成為臨床上一種無創(chuàng)評定發(fā)生惡性室性心律失常及猝死的技術(shù)。

然而，體表心電圖上肉眼可分辨的TWA現(xiàn)象非常少。1981年Adam等首次報(bào)告了微伏級TWA（Microvolt?T-wave?Alternans，MTWA），發(fā)現(xiàn)貌似形態(tài)完全一致的T波之間可能存在微小差異，表現(xiàn)為微伏級的電壓幅值差異，并呈交替性變化。MTWA在體表心電圖上肉眼不可辨，需經(jīng)特殊心電信號處理技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有了多種檢測方法。根據(jù)TWA檢測統(tǒng)計(jì)方法不同，將TWA檢測分為短時(shí)傅里葉變換法、符號變換法和非線性法。龐加萊映射（poincare?map,PM）是非線性法的一種，利用散點(diǎn)圖適于描述周期性變化數(shù)據(jù)的特性，可以使T波交替中T波幅值逐拍變化的特點(diǎn)從形態(tài)上直觀表現(xiàn)出來。但是只從直觀形態(tài)上進(jìn)行分析沒有明確的判據(jù)且不利于臨床統(tǒng)計(jì)研究，為此我們需要探討散點(diǎn)圖外部形態(tài)與T波交替的關(guān)系，并進(jìn)一步研究散點(diǎn)圖中的有效定量指標(biāo)。

文獻(xiàn)《利用Poincare散點(diǎn)圖法檢測t波交替的指標(biāo)研究》（李斐、趙捷等，現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，VOL.12，NO.14MAY2012）和《基于Poincare散點(diǎn)圖與譜分析法的T波交替檢測》（李斐，山東師范大學(xué)，2012年）主要采用“散點(diǎn)到直線x+y=0的距離均值”和“散點(diǎn)到直線x-y=0的距離均值與到直線x+y=0的距離均值的比值”作為定量指標(biāo)來進(jìn)行TWA檢測。該方法對所有T波采樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)值處理，數(shù)據(jù)處理量大且受異常數(shù)據(jù)影響較大，因不同人心電幅值差別較大且同一心電信號中也存在很多異常心拍，都會(huì)導(dǎo)致誤檢，降低TWA檢測的準(zhǔn)確性。本發(fā)明從圖形處理角度，提取散點(diǎn)圖最有價(jià)值的目標(biāo)邊界信息，大量縮減待分析數(shù)據(jù)的同時(shí)剔除異常數(shù)據(jù)，提高TWA檢測的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

文獻(xiàn)《心率的Poincare散點(diǎn)圖量化指標(biāo)》（生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2000：17(4)，P433-436）是以連續(xù)心搏的RR間距為坐標(biāo)作散點(diǎn)圖，用“龜爬行計(jì)數(shù)”法進(jìn)行圖形處理，定義了適用于描述散點(diǎn)圖形態(tài)與心率變異關(guān)系的四個(gè)指標(biāo)：長軸、短軸、面積和角度。但其圖形處理算法是基于散點(diǎn)的，指標(biāo)計(jì)算公式復(fù)雜，算法不適于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)和實(shí)時(shí)處理，且由于心率變異與T波交替的發(fā)生機(jī)制不同，是基于不同心臟非線性動(dòng)力學(xué)特征的，所以其散點(diǎn)圖作圖方式，散點(diǎn)圖形態(tài)特征，檢測指標(biāo)都完全不同。若要利用散點(diǎn)圖法實(shí)現(xiàn)TWA片段檢測，還需克服以上困難。

中國專利申請201210064226公開了一種心電圖中的T波交替檢測的方法，采用相關(guān)分析法從時(shí)域角度檢測TWA信號，雖然能夠動(dòng)態(tài)跟蹤非穩(wěn)態(tài)TWA現(xiàn)象，但其對信號輸入質(zhì)量要求高，對鄰頻噪聲十分敏感，容易造成誤檢和漏檢。

中國專利申請201110418860.3公開了一種基于模型的動(dòng)態(tài)心電圖T波交替定量分析方法，即基于維格納分布（Winger-Ville?Distribution，WVD）的TWA時(shí)頻檢測。其檢測過程涉及多尺度小波變換、WVD時(shí)頻分析并采用WVD高階譜抑制交叉干擾項(xiàng)。這些方法的復(fù)雜度都很高，其主要應(yīng)用WVD雖然時(shí)頻集中性高，但交叉干擾嚴(yán)重，復(fù)雜度高，且清晰度和復(fù)雜度是彼此取舍的，運(yùn)算量大導(dǎo)致實(shí)時(shí)性差，對現(xiàn)有硬件的處理能力來說在實(shí)際應(yīng)用中存在很大缺陷。

中國專利申請200410003212.1公開了一種用于改善T波交替的測量的方法和系統(tǒng)，通過將某些搏動(dòng)從T波交替測量中剔除來改善TWA檢測的方法，僅涉及TWA檢測的心電信號預(yù)處理，并未提出具體的TWA檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容