[发明专利]微分几何心电图计测方法

说明书

本发明涉及一种电脑心电计测方法。

现有心电图计测仪有两大类，一类是常规12导联心电图计测仪，即ECG（Electrocardio-graphy）;另一类是向量心电图计测仪，即VCG（Vectorcardio-graphy）。这两类心电图计测仪各有优缺点。

ECG的优点是对12导联点处体表电位按时间轴展开，进行时间序列描记和分析;缺点是通过体表电位（场）的变化了解心脏电动势（源）的变化，这是很间接的。从心脏发出的电动势（源）到体表电位（场），中间经过二次投影，要丢掉许多信息。

VCG的优点是能直接地描记出心脏电动势（源）的变化，因此它对很多非心律失常类的心脏病的诊断率比ECG高，例如对心肌梗塞，ECG的诊断率为55%，VCG提高到92%，定位符合率ECG为31%，VCG提高到74%。这道理在于VCG直接描记的心电向量环是心脏发电形式的来源。

但是，VCG也存在着缺点，主要有两个方面，一方面现有的VCG对心电向量环只作大体几何形态的观测，未作各瞬间微分几何性状的计量。这就好象研究某一质点的机械运动，只作宏观位移的观测，不作瞬时速度和瞬时加速度的分析，这样对其运动行为的了解不可能是精细透彻的。另一方面的缺点是，现有的VCG对瞬间心电向量大小和方向的变化。只在一个周期内描绘成三个平面心电向量环，未按时间轴展开，因此它对心电向量各瞬间和各周期间的变化的时序分析不可能是充分的。正因为VCG现有技术存在上述两个方面的缺点，使它在心律失常这一大类心脏病的计测和诊断显得无能为力。

本发明目的是提供一种对人体心电向量环引用微分几何学特征量，按数学模型编写计算程序，按时间轴展开编写描记程序，按临床诊断和心电图报告的要求编写打印程序，得到15种微分几何心电图的微分几何心电图诊断方法。

本发明的技术内容及操作程序是这样实现的：

在计测原理方面，以微分几何学原理为基础，对心脏电动势空间心电向量环设计了10个微分几何学特征量;在描记技术方面，以Frank正交导联为基础，按数学模型和诊断指标编写计算程序，按时间轴展开编写描记程序，按临床心电图报告要求编写打印程序，这样描记出10种微分几何心电图;在仪器功能方面，本发明针对一些疑难心脏病设计了一系列具体的诊断指标，对一些疑难心脏病的诊断取得了优异的技术效果。

上述计测原理、描记技术和诊断功能这三个方面构成本发明的一套完整的总体技术方案，具体讲有以下10个发明点：

第1点：瞬间心电向量的大小是以空间心电向量环的形式随时间变化的。设空间心电向量环的矢量函数为（t），本发明设计其瞬间模量函数V（t）＝｜（t）｜描述心电向量环瞬间模量的大小，并将其按时间轴展开，形成｜（t）｜-t坐标曲线图，称之谓瞬间模量心电图（Instantaneous Modulus Electrocardiogram），英文缩写简称IMCG;

第2点：瞬间心电向量的方向也是随时间变化的，本发明设计了瞬间心电向量的单位矢量（t）＝（t）/｜（t）｜描述瞬间心电向量的方向，并以方向余弦的反函数的经纬角φ、θ为纵坐标，按时间轴展开，形成arccosφ（t）、θ（t）→t坐标曲线图，称之谓瞬间方向心电图（Instantaneous Direction Electrocardiogram），英文缩写简称IDCG;

第3点：空间心电向量环各瞬间运行的速度有大有小，是随时间变化的，本发明设计了心电向量环的切向速度＝（t），以其模量u（t）＝｜（t）｜描述切向速率的大小，并将其按时间轴展开，形成｜（t）｜-t坐标曲线图，称之谓切向模量心电图（Tangential Volocity Modulus ElectroCardiogram），英文缩写简称TVMCG;

第4点：空间心电向量环各瞬间运行的切向速度的方向也是随时间变化的。本发明设计切向速度的单位矢量₀（t）＝（t）/｜（t）｜描述切向速度的方向，并以其方向余弦反函数的经纬角φ、θ为纵坐标，按时间轴开，形成arccos₀φ（t）、θ（t）→t坐标曲线图，称之谓切速方向心电图（Tangential Volocity Direction Elecfrco cardiogram），英文缩写简称TVDCG;