[发明专利]用于心电图波形快速解读分析的方法和装置

说明书

参考相关申请

【0001】本申请要求于2005年5月13提交给美国国家专利和商标局的美国临时申请第60/680,525号的优先权，该申请的公开内容整体并入本说明书作为参考。

技术背景

【0002】心脏是一个由响应电刺激的肌肉组织组成的泵。心跳是一个被精确控制的活动，它依赖于心房和心室间的同步化以最大化泵血效率。位于心脏右心房的窦房结产生电刺激。一个健康的人其窦房结通常以60-100Hz的频率产生电刺激信号，且心肌的兴奋和收缩的波动以明确的方式传遍心脏。电刺激信号引起心腔收缩，从而将血液泵送经过心腔。心脏的左右心房首先短暂收缩，然后左右心室短暂收缩。正常心律称作“窦性”心律，因为它起源于窦房结(也称作窦结)。窦房结输出的电刺激信号首先被送到左右心房，然后通过房室结进入左右心室。

【0003】心电图(“ECG”)测量心脏的电活动。电极安置在身体的特定区域来捕获心脏电活动的轨迹。由心脏去极化和心脏复极化产生的电活动由每个导联记录。ECG是由各导联记录的信息的叠加。捕获的ECG反映了电流的方向和去极化的肌肉数量。因此，由于心房比心室小的多，当心房去极化(和收缩)时ECG轨迹与心室收缩时相比更小。心室复极化与去极化是相同的方向(正的)。虽然ECG在膜去极化时为正而在复极化时为负，但由于心室从内到外(心内膜到心外膜)去极化所以方向相对于心室是相同的，而复极化在相反的方向发生。

【0004】参考图1，图示为一个ECG轨迹。心脏周期始于一个P波，其中窦房结中的自发放电细胞达到一个阈值并产生动作电位。去极化波传播到左侧并且向下通过左右心房，这在图1中标注为“P波”。被超极化的心房突然变为去极化且ECG记录一个正的偏转。当左右心房变为去极化时，ECG回到0。电流通过房室结产生十分之一秒的延迟。由于房室结质量小，ECG轨迹没有记录任何电活动。当房室结去极化时，其触发蒲肯野纤维(Purkinje fiber)的去极化。Purkinje纤维将电流扩散遍及左右心室，从而使各心室同时去极化。由于Purkinje纤维的组织质量小，ECG轨迹没有记录任何电活动。电流经房室结和Purkinje纤维的通行在图1中被标注为“PR段”。

【0005】左右心室的去极化指的是“QRS复合波/波群”，并且图1如此进行标注。由于左右心室组织比窦房结大，所以QRS波群很大。三个峰表示了电流传遍左右心室(也就是，从内到外)的方式，并且表示了左心室的组织质量较右心室的组织质量大的事实。左右心室完全的去极化表示QRS波群已经结束。

【0006】参考图2，对QRS波群的端点进行标注。如上所述，QRS波群表示了左右心室的去极化。心室去极化始于室内隔的左侧，而这个去极化的峰由QRS波群的“Q”峰表示。心室去极化从左心室的心内膜表面向左心室的心外膜表面传播，并由QRS波群的“R”峰表示。心室去极化到右心室的传播由QRS波群的“S”峰表示。

【0007】图1中标注为“T波”的段表示左右心室的复极化。虽然左右心室正在复极化，但由于心脏从外到内复极化因此T波是正的，这是去极化(从内到外)的相反方向。T波信号的完成标志着心脏周期的结束。

【0008】参考图3，所捕获的电活动轨迹被打印在纸带上或呈现在显示器上。ECG波形上的异常表示各种心脏相关的状况，如贫血，心肌梗塞，传导失调，电解质紊乱，心包炎，瓣膜疾病或心脏变大。某些心律失常可能只是间歇发生或只有出现某些心里或身体因素(也就是，压力，疲劳等)时发生。由于典型的ECG轨迹只有几分钟的长度，所以这种类型的心律失常难以捕获。一种称为霍尔特(Holter)监控仪的较长ECG轨迹用来捕获任何心律失常或其他异常活动。Holter监控仪可以记录几天的心脏活动。

【0009】参考图1，被测量的其中一段称为QT间期，QT间期表示控制心肌细胞收缩的电活动的持续时间。QT间期代表心室去极化和后续复极化的持续时间，始于QRS波群的Q波的起始并结束于T波回到等电位的基线。QT间期延长产生一个促成心脏心律异常的电生理环境，所述心律异常多数一般是尖端扭转性室性心动过速(torsade depointes)，但也可能是其他室性心律异常。长QT综合症标识在ECG轨迹中存在一个异常的长QT间期的状况。术语“先天性长QT”指的是遗传的长QT间期。遗传形式的发生是由于特殊心脏细胞蛋白质的不规则，当然这些蛋白质的不规则是由制造那些蛋白质的基因中的异常造成的。术语“获得性长QT”指的是长QT间期，其是由药物或血液中反常水平的盐(例如，钾和镁)导致的。