心電向量環(huán)微分幾何心電圖數(shù)學(xué)模型的臨床應(yīng)用.pdf

1、目的: 現(xiàn)時(shí)臨床心電學(xué)對(duì)心電環(huán)和心電波的觀測(cè)均體現(xiàn)在整體表象性狀上，如心電環(huán)的橫寬和周期等，心電波的幅度和間期等，還沒有對(duì)其微分幾何性狀進(jìn)行刻畫。實(shí)際上，在心電環(huán)空間曲線上的瞬時(shí)心電向量隨時(shí)間運(yùn)行每一動(dòng)點(diǎn)都存在快慢、彎曲和扭曲這三項(xiàng)微分幾何基本性狀，分別可用速率、曲率和撓率來(lái)量度。以Frank正交導(dǎo)聯(lián)x(t)、y(t)、z(t)為基礎(chǔ)，以微分幾何數(shù)學(xué)模型為原理，計(jì)測(cè)與描述心電環(huán)的微分幾何性狀，描記心電環(huán)空間曲線的速率v(t)、曲

2、率c(t)和撓率d(t)模量曲線，由v(t)、c(t)和d(t)三條圖線所組成的標(biāo)量圖叫做微分幾何心電圖(differentiate geometry ECG，DG—ECG)。 本文以微分幾何數(shù)學(xué)模型作為基本原理，以小灶心肌梗死為應(yīng)用例，并引用自然方程組作為依據(jù)，比較微分幾何數(shù)學(xué)模型與臨床診斷小灶心肌梗死的符合情況，指出微分幾何心電圖科學(xué)發(fā)展的必然前景，旨在為醫(yī)學(xué)科學(xué)研究人員提供此數(shù)學(xué)模型作為一種診斷手段，發(fā)揮計(jì)算機(jī)功效，應(yīng)用于

3、臨床實(shí)踐，促進(jìn)臨床心電學(xué)科學(xué)的發(fā)展。 方法: 采用VC++語(yǔ)言，建立心電環(huán)空間曲線的切速率、曲率和撓率數(shù)學(xué)模型，用ECG和VCG兩個(gè)導(dǎo)聯(lián)體系同步采集心電信號(hào)。Frank導(dǎo)聯(lián)體系采集的心電信號(hào)輸出三道正交心電圖，±x輸出體表左右電位差波形Vx(t)，±y輸出體表上下電位差波形Vy(t)，±z輸出體表前后電位差波形Vz(t)。將毫伏級(jí)正交心電信號(hào)輸入給心電放大器，放大到V級(jí)后輸入給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)

4、字信號(hào)，再輸入給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過計(jì)算機(jī)對(duì)臨床已確診的小灶心肌梗死組QRS環(huán)的曲率和撓率進(jìn)行分析與描記，摸索正常組QRS環(huán)和小灶心肌梗死組QRS環(huán)的曲率和撓率模量心電圖的的變化規(guī)律；分析小灶心肌梗死組QRS環(huán)反向曲率模量的最大值以及撓率模量的最大值情況。 結(jié)果: 1、經(jīng)過對(duì)正常組和小灶心肌梗死組76例QRS環(huán)的分析，得出23例小灶心肌梗死組QRS環(huán)均出現(xiàn)反向曲率，符合率達(dá)100％；53例正常組中只有1例QRS環(huán)出現(xiàn)

5、反向曲率，符合率達(dá)2％。 2、小灶心肌梗死組QRS環(huán)反向曲率模量的最大值在368～442(1/mv)之間變化，大多數(shù)集中在410(1/mv)左右，數(shù)值比較集中，心梗位置多數(shù)為前間壁。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，用均值±2標(biāo)準(zhǔn)誤表示，其結(jié)果為(405.57±6.94)1/mv(P<0.05)；QRS環(huán)撓率最大值在138～550(1/mv)之間變化，多數(shù)集中在400(1/mv)附近。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS13.0軟件進(jìn)

6、行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，其結(jié)果為(351.39±44.39)1/mv(P<0.05)。 3、在23例小灶心肌梗死組中，對(duì)QRS環(huán)反向曲率最大值對(duì)應(yīng)時(shí)間和QRS環(huán)撓率最大值對(duì)應(yīng)時(shí)間做相關(guān)性分析，其相關(guān)系數(shù)R=0.902(P<0.001)。 結(jié)論: 1、通過小灶心肌梗死臨床應(yīng)用例的分析證明微分幾何心電圖較傳統(tǒng)的心電圖、心電向量圖具有不丟失信息的優(yōu)越性； 2、QRS環(huán)的正負(fù)曲率可以作為區(qū)分健康人和心肌梗死患者的依據(jù)，并具