心电图T波交替检测的研究

• 作 者: 张建兴
• 机 构: 南开大学
• 出 处: 南开大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 心电图 T波交替 谱分析法 相关分析法 室性心律失常 心脏性猝死 室颤

T波交替(TWA)是指心电图T波的幅度、形态的逐拍交替变化。虽然TWA的产生机制及其与室性心律失常的关系尚无定论，但大量的研究表明，TWA与室性心律失常、室速、室颤、心脏性猝死等有直接的密切联系。随着数字信号处理技术和计算机技术的迅速发展，微伏级的TWA已经可以被检出，并且精度越来越高。目前，作为一项新的无创心电检测方法，TWA已经可以作为预测室性心律失常、心脏性猝死风险的指标。
本论文对传统的谱分析法作了改进，用Welch法代替了FFT谱估计，使分辨率大大提高。利用改进的谱分析法和相关分析法，分别对模拟心电信号和EuropeanST-T数据库的心电信号中存在的TWA现象进行检测和研究。
1.为了比较两种方法的检测效果，设计了四组模拟实验，分别从TWA的幅度、非稳态TWA、噪声影响、呼吸调制影响四个方面进行了比较。得到的结论为：
(1)改进的谱分析法受噪声干扰、呼吸调制等因素的影响较小，但无法有效检测数据中的非稳态TWA现象。
(2)相关分析法受噪声干扰、呼吸调制等因素的影响较大，但对检测非稳态的TWA现象的效果很好，不仅能检测出T波幅值的变化，还能检测出一系列心动周期中发生TWA的时间段的数目和长度，以及发生交替的T波的比例。
2.结合运用改进的谱分析法和相关分析法，研究了EuropeanST-T数据库中真实心电信号TWA的检测结果，以及不同程度心律失常情况下TWA的发生规律。得到的结论为
(1)结合以上两种方法检测TWA，可以准确地分辨出TWA时间段，并能识别出心律失常事件(如心室扑动、室速、室颤等)发生的时间段。
(2)TWA较易出现在恶性心律失常的数据中，而在普通心律失常和正常心电信号数据中较为罕见。
(3)TWA现象一般出现在心律失常事件的前后，因此可以作为预测室性心律失常、心脏性猝死风险的指标。