振鈴現(xiàn)象對心電圖分析和診斷的影響

潘月 潘登 龍佑玲 趙森 潘二明

心電圖機記錄心電圖過程中,常需要用工頻陷波器濾除電源線噪聲,而當(dāng)振幅變化較大的心電信號通過帶阻濾波器時,常在QRSε波之后產(chǎn)生一定時間長度的減幅振蕩。 這種出現(xiàn)減幅振蕩波的現(xiàn)象稱為振鈴現(xiàn)象。 振鈴現(xiàn)象即心電圖濾波產(chǎn)生的偽差［1］。

心電信號的振鈴現(xiàn)象主要由工頻陷波器造成。出于理論上的原因,工頻陷波器的濾波特性曲線較為尖銳,容易產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象。 總的來說,振鈴的產(chǎn)生主要有兩個原因:從濾波器的角度而言,是因為其具有單位脈沖響應(yīng)(圖1);從信號的角度而言,是由于輸入心電信號為尖窄信號。 由于QRS 復(fù)合波又高又尖,類似于脈沖響應(yīng),其作用于陷波器必然引起振鈴現(xiàn)象。 振鈴現(xiàn)象易致心電信號的ST 段出現(xiàn)逐漸衰減的波紋狀曲線,嚴(yán)重影響心電圖的分析和診斷。

圖1 50 Hz 陷波器的脈沖響應(yīng)序列Fig.1 Impulse response sequence of 50 Hz notch filter

生物醫(yī)學(xué)工程上可以采用雙向濾波來削弱振鈴現(xiàn)象的影響。 雙向濾波,即先讓信號正向通過濾波器(前向濾波),再使信號反向通過濾波器(后向濾波)。 前向濾波是指按信號數(shù)字序列,使信號以正常順序通過濾波器;后向濾波是將信號序列首尾倒置,再使信號通過濾波器。 振鈴現(xiàn)象在心電圖上一般表現(xiàn)不明顯而易被忽略,但在部分受檢者中較明顯,可在心電圖QRSε波J 點后出現(xiàn)低幅高頻波。 若用一個雙向濾波器過濾QRSε波時,則經(jīng)前向濾波,QRSε波之后存在減幅振蕩波(圖2);經(jīng)后向濾波,QRSε波之前存在減幅振蕩波(圖3)。

圖2 前向濾波的振鈴在QRSε波之后Fig.2 Ringing phenomenon after QRS complex by forward filtering

圖3 后向濾波(反轉(zhuǎn)波形順序)的振鈴出現(xiàn)在QRSε波之前Fig.3 Ringing phenomenon ahead of QRS complex by backward filtering (in an inversed order of waveform)

圖4 心電圖上的振鈴現(xiàn)象Fig.4 Ringing phenomenon in ECG

振鈴現(xiàn)象多出現(xiàn)在QRSε波之后的ST 段上,肉眼一般看不到。 當(dāng)出現(xiàn)明顯的振鈴現(xiàn)象時,可造成一段可視性偽差,影響心電圖的分析與診斷,尤其是影響對ST 段、J 點、不完全性右束支阻滯、Brugada波及epsilonε波等的分析和觀察。 在實際工作中,振鈴現(xiàn)象在心電圖表現(xiàn)較明顯的部位為J 點后。 振鈴現(xiàn)象存在個體差異,部分受檢者中較明顯(圖4)。 J波綜合征、Brugadaε波及epsilonε波對部分患者的心臟性猝死預(yù)警十分重要,故去除振鈴現(xiàn)象的影響現(xiàn)已成為生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域面臨的一個挑戰(zhàn)。

Epsilonε波又稱后激動電位或右心室晚電位,是右心室延遲除極產(chǎn)生的低幅棘波或振蕩波。Epsilonε波出現(xiàn)在 ST 段起始部,持續(xù)數(shù)十毫秒［2］。它的出現(xiàn)對診斷致心律失常性右室心肌病的特異性較強。 Epsilonε波的心電圖特征如下:① 位于QRSε波群之后;② 高頻低幅的棘波或振蕩波;③持續(xù)時間達數(shù)十毫秒;④ 多見于右胸導(dǎo)聯(lián);⑤ epsilonε波的存在,可使 QRSε波增寬。約1/3的致心律失常性右室心肌病患者中,可在V1、V2導(dǎo)聯(lián),有時在V3、V4導(dǎo)聯(lián)記錄到epsilonε波;部分患者所有導(dǎo)聯(lián)均可出現(xiàn)epsilonε波。 Epsilonε波的心電圖特征與振鈴現(xiàn)象相似,鑒別較困難。 遇到此種情況時,建議換一臺其他型號的心電圖機再描記一份心電圖。 兩臺不同型號的心電圖機同時出現(xiàn)振鈴現(xiàn)象的概率較低。