動態(tài)心電圖機(jī)的發(fā)展選購及臨床應(yīng)用探討

1、動態(tài)心電圖機(jī)的發(fā)展選購及臨床應(yīng)用探討動態(tài)心電圖機(jī)(AiululatoryECG),簡稱Holter。它一次能動態(tài)記錄24h或更長的心電圖信息,其獲得的心電信息幾乎是常規(guī)心電圖的千余倍,能較全面的反映被檢查者1d內(nèi)完整的生物周期變化,是心血管疾病診斷領(lǐng)域中實用、高效、無創(chuàng)、安全、準(zhǔn)確、可重復(fù)性強(qiáng)的重要監(jiān)測手段,廣泛應(yīng)用于臨床診斷、治療和科研。本文簡要介紹動態(tài)心電圖的發(fā)展、臨床應(yīng)用及選購。 1動態(tài)心電圖機(jī)的發(fā)展 自1957年美國物理學(xué)博士,實驗物理學(xué)家NormanJHolter發(fā)明了動態(tài)心電圖以來,隨著電子技術(shù)、醫(yī)學(xué)工程學(xué)技術(shù)和心電圖診斷技術(shù)的飛速發(fā)展,動態(tài)心電圖監(jiān)測內(nèi)容也不斷擴(kuò)展,在臨床上又有一

2、些新用途。特別是近幾年,12導(dǎo)聯(lián)同步動態(tài)心電圖已成為動態(tài)心電圖的發(fā)展的新趨勢。在國內(nèi)市場中,國外12導(dǎo)聯(lián)同步動態(tài)心電圖的著名品牌有:美國卓爾瑪(DelMarAvionics)12導(dǎo)動態(tài)心電圖系統(tǒng);美國Morlara設(shè)備公司的創(chuàng)始人DavieMorlara研制出的12導(dǎo)聯(lián)靜息心電圖程序(12al-金牌標(biāo)準(zhǔn)),這個靜息算法得到廣泛認(rèn)可,西門子、惠普、太空實驗室心電學(xué)算法、芯片都是從Morlara設(shè)備公司引進(jìn)的;美國DiagnostcMoni-toringSoftware(DMS)開發(fā)出了Holter全息信息顯示打印技術(shù)(Fulldisclosure),簡稱全覽圖,成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn);美國Maru-que

3、tte電子公司,于1965年成立,其3導(dǎo)、12導(dǎo)聯(lián)同步動態(tài)心電圖享譽海內(nèi)外,1982年被GE兼并稱為GEMaruquette,開發(fā)出了AECG,采用Sum公司工作站做硬件支持,分析準(zhǔn)確,得到ATA認(rèn)證;美國Zymed公司也是有名的Holter生產(chǎn)商,于2001年被飛利浦收購,其1800臨床應(yīng)用型、2001Plus專家型Holter系統(tǒng),用數(shù)字式記錄盒及液晶屏幕顯示。美國Preideal(PI)2001年推出12導(dǎo)Holter系統(tǒng)。另外,還有BMSGE的maeque、荷蘭的Philips、英國Oxford、英國delmar及budick等。比頓(北京)醫(yī)用設(shè)備公司2002年推出Bethune-2

4、118導(dǎo)聯(lián)同步動態(tài)心電圖系統(tǒng),對檢測正后壁、后側(cè)壁、后下壁、右室心肌梗塞有獨到之處。避免了Einctoven_vilson導(dǎo)聯(lián)體系的方位死角(盲區(qū))。一般這些國外品牌系統(tǒng)都是自成一個系統(tǒng),盒子與分析軟件都是配套的,即互不兼容,又價格昂貴。此外,國內(nèi)大量使用的還有組裝的Holter系統(tǒng),又稱為“兼容機(jī)”。即:將一些比較著名的Holter分析軟件和質(zhì)量比較好的Holter記錄盒,與自己選配的計算機(jī)、打印機(jī)組成一個Holter系統(tǒng)。國內(nèi)兼容機(jī)的競爭,主要是記錄盒和軟件的競爭。深圳博英公司是國內(nèi)最早進(jìn)入Holter領(lǐng)域的公司,其記錄盒在性能和兼容性方面在國內(nèi)享有一定聲譽。 2動態(tài)心電圖機(jī)主要構(gòu)成 動態(tài)

5、心電圖機(jī)主要由2部分構(gòu)成:(1)由患者隨身帶的記錄器;(2)回放及顯示分析的主機(jī)。隨著存儲器技術(shù)和醫(yī)學(xué)數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字連續(xù)記錄式Holter系統(tǒng)逐步取代傳統(tǒng)的磁帶式,已成為主流產(chǎn)品。記錄導(dǎo)聯(lián)數(shù)也從3導(dǎo)聯(lián)向1218導(dǎo)聯(lián)發(fā)展。隨著起搏器的大量使用,以高采樣率和高精度A/D技術(shù)為基礎(chǔ)的起波心電圖分析和心室晚電位分析已成為Holter技術(shù)的研究熱點。動態(tài)心電圖記錄器是關(guān)鍵部件,直接決定Holter系統(tǒng)的整體性能。用于心律失常分析的常規(guī)Holter系統(tǒng)采集率一般在250Hz以下,而起博脈沖和心室晚電位信息包含100Hz以下的頻率成分,只有選擇1000Hz以上的采集率才能完整記錄,最好在400

6、0Hz。為此,單用一個通道以4000Hz采集記錄起波心電脈沖,另2個通道記錄心電圖。由于24h12導(dǎo)聯(lián)心電圖記錄容量將高達(dá)1GB,所以必須進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)壓縮,由于數(shù)據(jù)采集率仍為250Hz,記錄的起博波形會嚴(yán)重失真。目前大多數(shù)用戶更傾向購買不壓縮存儲的記錄器,以防止記錄波形的失真。通常所用的數(shù)據(jù)記錄與傳輸方案是以閃存為記錄介質(zhì)的通用串行總線(USB)傳輸技術(shù),分外置(插卡)式和內(nèi)置式2種,常用的是內(nèi)置式。另外,芯片存儲記錄器也是將來的發(fā)展趨勢。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字集成電路心電圖記錄器更加小巧,記錄的信息量和記錄的時間更長,主處理系統(tǒng)的分析功能也更加強(qiáng)大,使Holter系統(tǒng)的記

7、錄和分析的速度越來越快。此外,隨著軟件技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)所提供的信息量也有很大提高。過去只能對幾種常見的心律失常進(jìn)行編輯和分析,現(xiàn)在可以對幾十種復(fù)雜的心律失常進(jìn)行編輯和分析。而且還開發(fā)出了竇性心率震蕩(簡稱HRT)、微伏極T波電交替(TWaveAlternation,TWA)、初篩睡眠呼吸暫停、評價房室結(jié)功能等方面的檢查,對檢測猝死高?；颊吆蜋z測心臟功能具有重要意義。 3動態(tài)心電圖機(jī)系統(tǒng)(Holter)的分類 目前,市場上銷售的Holter監(jiān)護(hù)系統(tǒng)品牌、型號、種類繁多,大體可以按記錄方式和分析方式分類。 3.1記錄方式 按信號記錄方式可以分成模擬和數(shù)字2種,包括:磁帶式、固態(tài)式、小磁盤式、閃存式

8、、電子硬盤式和芯片技術(shù)等幾種存儲介質(zhì)。 (1)磁帶式:以磁帶為記錄介質(zhì),多數(shù)磁帶記錄器采用模擬記錄方式,磁帶資料可長期保存,記錄信息量大,可實現(xiàn)全信息記錄,無需保護(hù)電池,成本低。但記錄和回放都依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu),系統(tǒng)復(fù)雜,連續(xù)使用導(dǎo)致故障率升高,可靠性下降,同步精度差。由于是磁帶記錄,磁帶和磁頭磨損容易引起失真,因此,維修和售后服務(wù)量大,目前中低檔磁帶記錄盒已經(jīng)開始逐步退出市場。 (2)固態(tài)式:以固態(tài)存儲器(固態(tài)和靜態(tài)RAM)為記錄介質(zhì),無機(jī)械結(jié)構(gòu),系統(tǒng)簡單,可靠性好,但是容量小,一般容量為1.516MB,因有剔點壓縮而產(chǎn)生一定的信息失真。另外,固態(tài)存儲器耗電量大,需要有效保護(hù)電池,否則一旦斷電將

9、引起信息丟失而導(dǎo)致記錄失敗。另外,固態(tài)存儲器價格也比較高。 (3)小磁盤式:以溫式磁盤為記錄介質(zhì),容量大,無失真,精度高,無需保護(hù)電池。但溫式硬盤仍是以精密機(jī)械結(jié)構(gòu)為主的磁性記錄系統(tǒng),對抗震性能要求高。因此,故障率高,而且維修困難。 (4)閃存式:以閃爍存儲器(FlashMemory)為記錄介質(zhì),又分為外置式、內(nèi)置式2種,是目前普遍采用的一種記錄盒。其采樣點已由128點/s提高到256點/s。外置式:即插卡式,以專業(yè)公司生產(chǎn)的閃存卡作為記錄信息媒體,每次用閃存卡接插方式進(jìn)行記錄和回放心電數(shù)據(jù),使用較為靈活,由于閃存卡在使用中頻繁接插,容易產(chǎn)生接觸不良等故障。內(nèi)置式:將閃光卡固定在記錄盒內(nèi),不易

10、插入和拔出,克服了以上缺點。 (5)電子硬盤式:即集成式,把閃爍存儲器、微控制器、心電放電器等集成在一個記錄盒內(nèi),由記錄盒直接記錄和回放,體積超小,可靠性高。特點是:記錄和回放系統(tǒng)簡單,無任何機(jī)械結(jié)構(gòu)和由其引起的故障;超大容量,64128MB,無需進(jìn)行剔點壓縮,數(shù)十兆的容量可記錄多導(dǎo)全信息心電數(shù)據(jù),使心電圖形不失真;無需保護(hù)電池,不會因為電池用完或斷電而丟失已經(jīng)記錄的信息;性能可靠,操作方便,使用壽命長。這是20世紀(jì)90年代中期由于閃爍存儲器發(fā)展而產(chǎn)生的一種新的Holter記錄方式(但它仍是一種固態(tài)存儲方式,但與原固態(tài)Holter有本質(zhì)不同,Holter廠商為了與原固態(tài)存儲器區(qū)別而稱之為電子硬

11、盤式)。電子硬盤記錄方式避免了上述方式的所有缺點,又集中了各個優(yōu)點于一身,是Holter最理想的記錄方式,真正實現(xiàn)了12導(dǎo)聯(lián)24h或更長時間的全息同步無壓縮記錄,保證了記錄的高可靠性和準(zhǔn)確性。而且實現(xiàn)了超薄、超小型記錄盒,攜帶方便,易被患者所接受。 (6)芯片存儲記錄器:采樣點頻率高達(dá)10003000點/s。是將來的一種發(fā)展趨勢。 3.2分析方式 心電圖通道:按記錄和分析的心電圖通道數(shù)來分,動態(tài)心電圖可分為單通道、雙通道、三通道及12導(dǎo)聯(lián)同步動態(tài)心電圖系統(tǒng)。 3.3分析軟件 按照分析的模式分為:全程人機(jī)對話模式分析方式;人機(jī)對話自學(xué)習(xí)方式;自動模板歸納人工修正等多種方式。過去的軟件只能分析房早

12、、室早等常見的幾種心律失常,現(xiàn)在的軟件可對幾十種心律失常進(jìn)行編輯與分類。 (1)全程人機(jī)對話模式分析方式:對于每出現(xiàn)一個新的心電圖波群都建立一個模板,然后要求分析者給出判斷是何種心律失常。其優(yōu)點是不會放過每一個可疑的異常波形,缺點是分析速度慢,對分析人員要求高。 (2)人機(jī)對話自學(xué)習(xí)方式:在分析過程中將心電圖分為正常和異常2類,遇到無法識別的波形時,要求分析者予以歸類,然后根據(jù)波形的時序判斷是否心律失常。與人機(jī)對話模式分析方式相比,心律失常判斷的準(zhǔn)確性有所提高,但分析速度慢,對分析人員要求高,勞動強(qiáng)度大。 (3)自動模板歸納人工修正等多種方式:由系統(tǒng)將所有心電圖自動分析一遍,將異常和無法識別的

13、心電信號分成若干模板,再由分析人員對模板進(jìn)行編輯定性。這樣可大大提高分析速度,降低勞動強(qiáng)度,但對分析軟件的準(zhǔn)確性要求相應(yīng)提高。 4動態(tài)心電圖機(jī)的新用途 DCG不僅在心律失常檢測中用于定性和定量,并有助于指導(dǎo)抗心律失常藥物的臨床應(yīng)用;廣泛用于檢測心肌缺血;篩選高?；颊咝募」Ｈ罂赡馨l(fā)生的心臟事件;評定藥物療效和評估起搏器功能及心臟自動除顫器(AICD)的功能,為臨床診斷和治療提供了可靠的依據(jù)。有的動態(tài)心電圖軟件還增加了晚電位和起搏器分析功能。分析晚電位很有臨床價值,連續(xù)研究,如引發(fā)心律失常的時間與其他時間比較分析,晚電位陽性常見于自發(fā)或誘發(fā)室速的冠心病。 (1)竇性心率震蕩(簡稱HRT)。正常人

14、,當(dāng)植物神經(jīng)功能正常時,1次室早后常有竇性心律先加速、后減慢的變化,這種現(xiàn)象稱為竇性心率震蕩。而心梗后以及重度心衰猝死高?；颊叱４嬖谑以绾笮穆收鹗幀F(xiàn)象減弱或消失。據(jù)北京大學(xué)人民醫(yī)院郭繼鴻教授介紹,目前應(yīng)用的一些預(yù)測猝死的方法及指標(biāo),如左室射血分?jǐn)?shù)、心室晚電位、心率變異性、心臟電生理檢查等都存在一定的局限性,而室早后竇性心率震蕩檢測是一種新方法?；颊哂涗?4h動態(tài)心電圖,計算機(jī)通過測定室性早搏后TO(震蕩初始)、震蕩斜率(TS)2個值,便可察覺患者室早后是否存在先加速、后減慢的現(xiàn)象,從而預(yù)測患者猝死的危險性。研究表明,TO和TS是2個獨立的預(yù)測死亡危險性的指標(biāo),二者均陽性,則患者猝死的危險度增加

15、4倍。 (2)微伏極T波電交替:篩查猝死高?；颊哂捎谂鋫湮⒎塗波電交替檢測功能的動態(tài)心電圖軟件。目前,微伏級T波電交替檢測主要用于已知或可疑會發(fā)生室性心律失常和猝死危險的患者。多項研究表明微伏級T波電交替與有創(chuàng)的電生理檢查預(yù)測心律失常事件的價值相同。隨著先進(jìn)的信號處理及多段頻譜感知電極等減噪技術(shù)的發(fā)展,原來在運動試驗中應(yīng)用的T波電交替已能在動態(tài)心電圖中測量,并達(dá)到很高的敏感性和特異性,T波電交替陽性患者發(fā)生致命性心律失常及猝死的危險性是陰性者的11倍。因此,微伏級T波電交替是預(yù)測室速及室顫發(fā)生的一個有重要意義的指標(biāo),與顯性T波電交替相比,它更有助于早期發(fā)現(xiàn)猝死高危患者。 (3)初篩睡眠呼吸暫

16、停:我國目前患睡眠呼吸暫停綜合征的人約有30005000萬人,患病率高達(dá)2%以上。如果患者每小時的睡眠呼吸暫停超過20次,那么他的5年病死率將超過11%,8年病死率則達(dá)到37%。如果能早期診斷、及時治療,便可以消除癥狀,減少并發(fā)癥,提高患者的生活質(zhì)量。目前采用的多導(dǎo)睡眠檢測儀可有效診斷此病,但這種儀器價格昂貴、操作復(fù)雜,需患者入院留觀至少7h,加之我國僅在大醫(yī)院開展此檢測,嚴(yán)重限制了睡眠呼吸暫停綜合征患者的檢出。最新報告指出,應(yīng)用心電圖推導(dǎo)呼吸曲線技術(shù)和心率變異性2種方法,對睡眠呼吸暫停綜合征患者進(jìn)行定量、定性初步篩選已取得了令人矚目的進(jìn)展。這些技術(shù)是在動態(tài)心電圖檢測基礎(chǔ)上附加的一項新功能,無

17、須增加新設(shè)備,對患者的生活和睡眠影響甚小,也不增加檢查費用,簡單又省錢。 (4)評價房室結(jié)功能:房室結(jié)就像一個“黑匣子”,有許多未知的領(lǐng)域,同時,它在心臟傳導(dǎo)等方面又起著非常重要的作用。準(zhǔn)確地評價房室結(jié)的功能顯得尤為重要,動態(tài)心電圖恰恰在此方面優(yōu)勢突出。由于房室結(jié)傳導(dǎo)具有隨心率增快而遞減傳導(dǎo)和變時性特點,同時功能性房室阻滯又有一過性、間歇性、可逆性等特點,普通的心電圖只能記錄短時間內(nèi)靜息狀態(tài)下的心電情況,對房室結(jié)功能的評價有明顯的局限性。而動態(tài)心電圖能連續(xù)24甚至72h長程記錄,在對房室結(jié)的評價方面有明顯優(yōu)勢:可檢出一過性房室阻滯;診斷頻率依賴性房室阻滯,并能進(jìn)一步鑒別功能性或病理性房室阻滯;

18、迷走型房室阻滯的診斷;評價房室結(jié)的變時功能;發(fā)現(xiàn)PR間期過度延長綜合征;鑒別21房室阻滯為二度I型或II型(觀察有無21向31或41轉(zhuǎn)化);發(fā)現(xiàn)快頻率依賴的房室結(jié)的隱匿性傳導(dǎo);評價房顫時房室結(jié)功能。 5選購動態(tài)心電圖系統(tǒng)的原則 (1)動態(tài)心電圖系統(tǒng)的心電圖記錄器是其關(guān)鍵部件,直接決定Holter系統(tǒng)的整體性能。所以,選擇記錄器是關(guān)鍵的一環(huán)。隨著存儲器技術(shù)和醫(yī)學(xué)數(shù)字信號處理技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字連續(xù)記錄式Holter系統(tǒng)逐步取代傳統(tǒng)的磁帶式已成為主流產(chǎn)品。一般應(yīng)考慮選購數(shù)字式記錄器,選購數(shù)字式記錄器時,要考察A/D轉(zhuǎn)換采樣率、頻響等參數(shù)。這些參數(shù)影響圖形質(zhì)量。較高的采樣率和寬的頻響范圍,可以避免圖形失真。一般要求采樣率在128/s以上,頻響范圍在0.520Hz以上。隨著數(shù)字化電路廣泛應(yīng)用,使頻響、采樣率均明顯提高,有些儀器采樣率達(dá)到1000Hz,可清晰記錄出患者起搏器發(fā)放的脈