心电自动分析技术综述-Phililps DXL / GE Marquette / Glasgow / HES Hannover / Mortara / 福田 / 光电...
转载自：http://blog.csdn.net/timdunk/article/details/44409901
心电分析简介
心电图自动分析是至今为止计算机在医学中应用最为成功的范例之一，它融合了包括传感器技术、信号处理技术、描记技术以及逻辑判断技术（人工智能）等最新的研究成果。心电自动分析软件利用计算机分析并显示心电图，测量必要的参数，再根据临床标准作出正确的诊断或评价。心电自动分析软件减少了医生的工作量，提高了临床指标分析的精度。
国外从20世纪50年代中期就开始研究心电图自动分析软件。早期的心电分析软件只对RR间期进行分析。随着心电研究的不断发展，1970年后，心电自动分析和诊断系统开始了商品化，医生可借助自动分析准确地判断分析十几种心脏病。目前国外主要的心电分析程序有Philips的DXL ECG algorithm，GE的 Marquette 12SL ECG analysis program，Glasgow 12-lead ECG Analysis Program，HES Hannover ECG System，Mortara的VERITAS Algorithm，日本福田的The advanced ECG analysis program(Ver.S2)，日本光电的Electro Cardiograph Analysis Program System(ECAPS)12C等。国内的有理邦的Smart ECG Measurement and Interpretation Program，科曼的ECG V8.0心电自动分析软件，迈瑞运用Glasgow算法等。
一、国外心电自动分析
1.1 Philips DXL ECG Algorithm
1.1.1 ECG Algorithm 的发展历史
飞利浦凭借之前的Hewlett-Packard 医疗产品团队的贡献，在计算机心电数据分析方面的先驱，改革，和领导地位超过40年。专门的算法设计是在1960年代末期，在1970年代，增加了单导联分析；在1978年，介绍了多导联，十二导联分析。今天，这些经验和技能仍然体现在飞利浦DXL心电算法的整合延伸的导联和扩展的分析功能。
1.1.2 DXL ECG Algorithm的特点
飞利浦DXL心电算法由高级算法研究中心（AARC）研发，是采用先进、专业的方法来解释静息心电图的新一代分析程序。与既往程序还仅限于12导联同步的分析相比，DXL算法可将16导联同步采集的心电图节律和波形进行全面地分析和解释，极大地扩展了心电图机的诊断能力。同时，由于该算法是依据最新研究和相关的指南（如2007 AHA/ACCF/HRS指南Part II1， 2009AHA/ACCF/HRS指南Part VI2）而不断增强演进的，鉴于近来医院对心电图的诊断和心电图机的质控要求愈加严格，相信具有该算法的TC系列心电图机还可起到维护和保障医师权益的作用。该算法的具体优点如下：
(1) DXL算法中新增的右壁导联和后壁导联提高了右心和后壁心电的分析诊断能力。DXL算法可以利用V3R/V4R/V5R呈现出来的信息，加上基于传统12导联的标准，使右室心梗和下壁心梗的诊断有更高的特异性和敏感性。对于后壁心梗，DXL算法则可利用V7/V8/V9中一个或多个导联来提供更好的特异性和敏感性，增强诊断能力。
(2) 应用DXL算法，飞利浦TC系列心电图机的ST-Maps可直观地显示额面和横截面上ST段的改变，从而可以通过视觉快速进行ST段变化的评估。
(3) 由于可以采集16导联心电图，确保收集到的右心（V3R，V4R和/或V5R）和后壁（V7，V8和/或V9）心电信息用于数据显示和之后的分析诊断。DXL算法可以帮助医师快速确立STEMI的诊断。此外，如符合STEMI标准，DXL算法的STEMI-CA标准可识别可能的犯罪冠脉或可能的引起功能性缺血的解剖位置。这在帮助多支病变患者准确指出病变位置和优化手术治疗方式上有非常好的预示意义。
(4) DXL算法使用性别特异性的电轴偏移，同时还有心梗标准、用于检测左室肥大的Cornell性别特异性标准以及Rochester 和Rautaharju检测OT延长的标准。
(5) 在DXL算法中，飞利浦引入典型的15导联儿科应用。儿科的准则采用12个明显年龄组，确保年龄相关的解释标准可以应用于分析采集的波形。
(6) DXL算法设计了多种分析心房起搏、心室起搏和A-V间期模式的算法。同时所有采集心电的导联都有一个精密的、抗干扰能力强的起搏脉冲检测器，确保各导联采集的心电脉冲剔除掉了干扰。
(7) DXL 算法在心电图报告上可以独立、明显显示的关键值，该值可以提醒临床医师注意到需要紧急处理的临床事件。
在心电图自动分析领域，飞利浦一直处于领先地位并不断地做出重大创新，在业内，飞利浦第一个做到了连续对比；第一个做到了性别特异性分析；第一个做到了儿科的特异性分析；第一个做到起搏器的检测；第一个做到专业化QT分析；第一个提供开放的XML的数据格式。
1.2 GE Marquette 12SL ECG analysis program
1.2.1 Marquette 12SL ECG analysis program的发展历史
Marquette 12SL 心电分析程序在1980年被开发。它是第一个可以分析12导心电信号并且同时记录10s数据的商业化可用的心电程序。在1982年12SL分析程序被移植心电图仪MAC-II中。Marquette 12SL 被应用在多个平台上，包括窗边监护仪、负荷试验系统、院外除颤仪、Holter、PC系统。Marquette 12SL的具体发展如下表：
表1-1 12SL ECG 分析程序的发展时间表
|
ECG Analysis 12SL 时间表 |
|
|
1980年 |
12SL心电分析程序引进了MUSE系统 |
|
1982年 |
12SL移植MAC-II |
|
1984年 |
12SL 连续对比程序被引进MUSE |
|
1986年 |
12SL自动化测试使用无ECG，金标准数据库 |
|
1987年 |
基于Davignon table的儿科分析被移植12SL |
|
1988年 |
额外导联的分析，在心电图仪上产生向量环 |
|
1989年 |
ST抬高的心肌梗死的识别 |
|
1991年 |
12SL用在院前除颤仪中 |
|
1992年 |
每秒分析，比较，储存500个样本 |
|
1993年 |
在窗边监护仪中12SL 装备了12导ECG |
|
1995年 |
为了预测出心肌缺血ACI-TIPI移植12SL |
|
1997年 |
自动QT和T波分析 |
|
1998年 |
ECG研究工作区为了ECG测量的系统评定 |
|
1999年 |
12SL包含了基于QRS的异步P波检测 |
|
2002年 |
在Holter中的12SL能分析12导ECG |
|
2003年 |
新的12SL QT算法 |
表1-1续表
|
2004年 |
Hookup Advisor in 12SL |
|
2005年 |
12SL清除12导不固定记录的测量和趋势 |
|
2006年 |
通过分析V4R识别右室心肌梗死 |
1.2.2 Marquette 12SL ECG analysis program的特点
自从1980年Marquette 12SL ECG analysis program出现，GE Healthcare 一直扩充其基于心电分析程序心电图仪功能。现在，GE仍然领先计算机心电分析方面的发展。该算法的具体优点如下：
(1) Marquette 12SL ECG analysis program满足当前15导的标准并且能够分析儿科病人；
(2) 自动化的第二建议具有被证实准确的临床的“gold standard”，并且被包含多种病的和各种程度的不正常的ECG数据库检测；
(3) 心律失常分析包括新房心律失常，起搏检测，QT测量；
(4) 显示额外的发现不是最初的检测，有针对性的心电图跟踪的回顾；
(5) 减少读ECG的时间；
(6) 准确的对于心率，电轴，间隔和持续时间的测量；
(7) 儿科年龄的解释标准；
(8) 对于急性心肌梗死成人性别和年龄解释标准，被利用在院前心脏除颤器来识别临床上的显著改变和在恶劣的环境下对病人及时的治疗；
(9) 协助ECG解释。
1.2.3 Marquette 12SL ECG analysis program的性能评价
Marquette 12SL ECG analysis program被测试使用CSE数据库中所有的ECG(包括没有被公布的CSE)
Table 1-2. Sensitivity， Specificity – Negative and Positive Predictive Accuracy of Rhythm Interpretation of MAC-RHYTHM Analysis During Prospective Testing
|
No. |
Sensitivity(%) |
Specificity(%) |
NPA(%) |
PPA(%) |
|
|
Sinus rhythms |
9324 |
98.7 |
91.0 |
91.5 |
98.6 |
|
Atrial fibrillation |
832 |
87.5 |
99.4 |
99.0 |
92.4 |
|
Atrial flutter |
106 |
76.4 |
99.7 |
99.8 |
71.7 |
|
Junctional |
64 |
92.2 |
99.5 |
100.0 |
52.7(72.8*) |
|
2nd-degree AV blocks |
26 |
80.8 |
99.6 |
100.0 |
32.8 |
Table 1-3 Mean Differences and Corresponding Standard Deviations (in ms) of Basic Intervals Derived from the Global References Standards
|
Mean |
SD |
|
|
P Duration(n=218) |
-0.4 |
9.0 |
|
PR interval(n=218) |
-0.6 |
5.8 |
|
QRS Duration(n=218) |
-0.6 |
5.4 |
|
QT interval |
0.9 |
12.2 |
Table 1-4. Sensitivity and Specificity for the diagnose ECG
|
Sensitivity |
Specificity |
|
|
RBBB |
1502/1661 (90%) |
37736/37736 (100%) |
|
354/391 (91%) |
12135/12159 (100%) |
|
|
LBBB |
670/860 (78%) |
38358/38378 (100%) |
|
215/248 (87%) |
12741/12793 (100%) |
|
|
LVH |
328/1.029 (31.9%) |
3010/3271 (92%) |
|
LVH |
76.2% |
91.2% |
|
RVH |
29.1% |
100% |
|
Overall Acute MI |
65% |
98% |
|
Chest Pain Patients |
74% |
98% |
|
Acute MI as determined by cardiac enzymes (computer) |
202/391 (52%) |
785/798(98%) |
|
Acute MI as determined by cardiac enzymes (physician) |
259/391 (66%) |
757/798 (95%) |
1.3 HES Hannover ECG System
1.3.1 HES Hannover ECG System的发展历史
HES 是一个ECG诊断程序， 它被开发在与心脏病专家合作已经超过35年。HES 算法达到了最好的结果在心电诊断领域，对于解释是非常准确的，并且非常重视算法的稳定性。Hannover 心电系统可用3，6，7和12导联，并且可用范围广。HES 适用于分析静息心电图，运动心电图和长段心电图的解释。在监护方面，HES能被用于解释实时监护ECG信号。HES能够被提供给Corscience VM300。
1.3.2 HES Hannover ECG System的特点
1.3.2.1 HES Resting ECG Analysis program
HES Resting ECG Analysis program是目前最准确和综合的系统之一，它对12导数据测量和解释，它的特点如下：
(1) HES静息心电分析准确的心搏定位；
(2) 平均主导心搏和多达三种PVC；
(3) 准确的波点的检测；
(4) 噪声检测和去除；
(5) 对于每个导联所有心电图测量P波，QRS波，ST，QT，QTc等；
(6) 具体节律分析，像PVC，PAC，室速等；
(7) 具体的解释：P波解释；复极异常和T波改变；心室传导异常；QRS-T解释
(8) HES的核心是可用超过10种语言，提供多种输出形式，如SCP和FDA-XML；
(9) 解释(灵敏度和特异性)和根据具体的人群被训练；
(10) HES可用结合SCP-compression/decompression 算法提高数据传输的效率。
(11) 可用的导联系统：2/3导联(肢体导联，有限的解释)；6导联(可选肢体导联和胸导)；7导联(肢体导联和1个胸导)；12导联。
Table 1-5 the accuracy of the HES Hannover ECG System(CSE)
|
Identifier |
Normal (n=382) |
VHT (n=291) |
MI (n=547) |
Tot.accuracy (n=1220) |
|
HES Program |
86.6 |
72.1 |
79.0 |
75.8 |
1.3.2.2 HES Exercise ECG Analysis
HES Exercise ECG Analysis 被设计与HES resting ECG analysis一起工作，记录开始的10s静息ECG然后继续负荷记录。HES运动心电分析的程序特点：
(1) 噪声滤波；
(2) 准确的心搏定位；
(3) 平均每10s的主导心搏；
(4) 对于主导心搏准确的波点的检测；
(5) 对于每个导联所有ECG测量P波，QRS波，ST，QT，QTc等；
(6) 连续测量ST，QT，HR；具体节律的分析。
1.3.2.3 HES Holter ECG Analysis
HES Holter心电分析的程序特点：
(1) 准确的心搏定位；
(2) 噪声的检测和去除；
(3) 具体事件分析：二联律，室速等；
(4) 可选功能(每10s主导心搏的代表循环；对于每个导联所有ECG测量P波，QRS波，ST，QT，QTc等；QT，QTc和ST-T事件)；
(5) 可用导联系统：1/2/3导联(可选肢体导联和胸导)；6导联(可选肢体导联和胸导)；12导联(可结合HES静息心电分析)。它的灵敏度超过99%对于MIT数据库。
1.3.2.4 HES Real Time Monitoring
HES实时监护程序特点：
(1) 准确的心搏定位；
(2) 具体事件分析：二联律，室速等；
(3) 对于窗边监护仪的可选特性(每10s主导心搏的代表循环；对于每个导联所有ECG测量P波，QRS波，ST，QT，QTc等；QT，QTc和ST-T事件)；
(4) 程序能够与HES LTE结合
(5) 可用导联系统：1/2/3导联(可选肢体导联和胸导)；12导联(只床边监护)
1.4 Glasgow 12-lead ECG Analysis Program
1.4.1 Glasgow 12-lead ECG Analysis Program发展历史
Glasgow 12-lead ECG Analysis Program是被Peter W. Macfarlane教授，D.Sc，FESC和同事们不断研究和改进10年的产品。连续的改良是由格拉斯哥大学Dr.Macfarlane的研究团队来做。研究开始使用计算机来分析心电图在1960年代。Dr.Macfarlane 开始他的心电研究是在1964年。他的课题研究致力于确定计算机是否能够被用来对于在医院的心电图进行常规的说明，创新允许时间储存并在患者护理方面进行改善。在接下来的十年，Glasgow研究者继续提升计算机心电图学的科学。Dr.Macfarlane和他的团队处理了一系列早期计算机12导心电图解释的缺点，并通过发展12导儿科心电解释程序来克服了不能够解释儿科ECG。这一程序为了在美国使用，1996年通过了FDA的认证，然而成人的程序在早几年已经被认证。Dr.Macfarlane和同事一直在提高计算机心电学的科学：由于神经网络的研究，房颤报告的准确性被改善；显著提高心电图分析的重复性， Macfarlane和Lawrie在1989年提出了“综合心电学”，Glasgow程序率先使用年龄和性别来提高对于心肌梗死和其它心脏疾病诊断的准确性。Glasgow心电分析程序自2000年以来的改进包括：对于房扑的检测，在维持较高的特异性的同时提高了它的灵敏度；对于年龄和性别在ECG测量中的效果的更多报告被出版；与Physio-Control合作，Glasgow程序被更新即引进了一个独特的信息，对于ST抬高心肌梗死用年龄和性别来解释；Sgarbossa的标准被加到程序中为了能够检测出患有左束支阻滞的患者的急性心肌梗死；Glasgow ECG分析程序的更新被公布。
1.4.2 Glasgow 12-lead ECG Analysis Program的性能评价
1.4.2.1 数据库介绍
(1) CSE Database：由1220份个体(包括831男，389女，平均年龄52± 13)的ECG信号组成，采样率为500，所有的导联同步记录。其中286是显然健康的，96个病人进行过心脏病检查但是没有发现心脏异常，其余的838是心肌梗死心脏瓣膜病。
(2) Glasgow 1000 ECG Database：包括心律失常，传导阻滞和其它异常。1000 ECG Database的ECG信号主要来源于住院患者或者来门诊的检查的人。包括506男平均年龄在62± 22和494女平均年龄在68 ± 19，数据库的年龄范围是5天到96岁，其中73个年龄在16左右。
(3) Glasgow Adult Normal Database：来自1498个身体健康的个体，他们经过检查证实没有心脏病和其它并导致的心血管疾病。这个数据库包括863男和638女，年龄范围是18岁到78岁。他们是政府工作人员和大学的学生，是100%的白种人。
(4) Pacemaker ECG Database：47ECGs被选的起搏器刺激被视为正确检测到从检查相关指标在心电图打印输出。与年龄，性别，种族分布无关。
(5) Glasgow Pediatric ECG Database：包括840个到医院检查的不满一个月的婴儿，幼儿和儿童。其中436男平均年龄5.6±5.1岁，401女平均年龄5.6±5.2岁，年龄范围是1天到18岁。
(6) Database of Additional Cases of Atrial Fibrillation：额外的72个房颤案例被补充到1000 ECG database 中，包括48男平均年龄66.8±15.5岁，24女平均年龄74.7±8.3岁。
Table 1-6 changes of measurements cause by noise on ECGs(CSE)
|
Global Measurement |
Type of Added Noise |
Mean(ms) |
Standard Deviation(ms) |
|
P Duration |
High frequency |
0.600 |
2.503 |
|
P Duration |
Line frequency(50Hz) |
-0.400 |
1.265 |
|
P Duration |
Line frequency(60Hz) |
0.000 |
2.494 |
|
P Duration |
Base-line |
-0.400 |
1.265 |
|
QRS Duration |
High frequency |
0.600 |
3.534 |
|
QRS Duration |
Line frequency(50Hz) |
0.400 |
2.951 |
|
QRS Duration |
Line frequency(60Hz) |
-0.400 |
2.797 |
|
QRS Duration |
Base-line |
0.200 |
3.048 |
|
QT Interval |
High frequency |
-2.200 |
3.048 |
|
QT Interval |
Line frequency(50Hz) |
-0.200 |
0.632 |
|
QT Interval |
Line frequency(60Hz) |
-0.200 |
1.476 |
|
QT Interval |
Base-line |
-0.800 |
1.398 |
Table 1-7 accuracy of Diagnostic Statements results are derived from an analysis of the CSE database in March 2007.
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
NORMAL |
97 |
77b |
66b |
98 |
382/1220 |
|
LVH |
57 |
98 |
82 |
93 |
183/1220 |
|
RVH |
44 |
100 |
92 |
97 |
55/1220 |
|
BVH |
47 |
99 |
78 |
98 |
53/1220 |
|
AMI |
72 |
98 |
88 |
96 |
170/1220 |
|
IMI |
71 |
99 |
93 |
92 |
273/1220 |
|
MIX |
63 |
98 |
69 |
98 |
73/1220 |
总体准确率为73.7%，部分准确率为75.7%
Type B是有来自Glasgow 1000 ECG database，把其中73儿童的ECG去除，加入31个WPW来自31个检查的病人。
Table 1-8 the results for type B statements were obtained from the Glasgow 1000 ECG database
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV(%) |
|
|
RBBB |
96.0 |
99.9 |
96.0 |
99.9 |
24/958 |
|
LBBB |
10.00 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
16/958 |
|
RBBB with LAFB |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
9/958 |
|
Incomplete RBBB/rSr’V1 |
100.0 |
99.9 |
95.6 |
100.0 |
22/958 |
|
IVCD |
100.0 |
99.7 |
82.4 |
100.0 |
14/958 |
|
WPW |
88.0 |
100.0 |
100.0 |
99.6 |
33/958 |
|
(Possible)LAFB |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
10.00 |
15/958 |
表1-9是来自几个数据库的节律解释的结果，第一个数据库是Glasgow 1000 ECG Database.第二个数据库是1498来自明显健康成人的ECG(Glasgow Adult Normal Database)。这些ECG被72个房颤案例补充。
Table 1-9 the results of rhythm interpretations from several databases.
|
SENS (%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
Sinus rhythm |
99.43 |
98.54 |
99.31 |
98.78 |
1746/2570 |
|
Sinus bradycardia |
100.00 |
99.69 |
97.83 |
100.00 |
315/2570 |
|
Atrial fibrillation |
93.66 |
99.84 |
97.08 |
99.63 |
142/2570 |
|
Sinus arrhythmia |
93.14 |
100.00 |
100.00 |
99.72 |
102/2570 |
|
Sinus tachycardia |
100.00 |
99.80 |
94.25 |
100.00 |
82/2570 |
|
Sinus bradycardia with sinus arrhythmia |
84.44 |
100.00 |
100.00 |
99.72 |
45/2570 |
|
Atrial flutter |
92.31 |
100.00 |
100.00 |
99.88 |
39/2570 |
|
Possible atrial fllutter |
100.00 |
99.96 |
97.37 |
100.00 |
37/2570 |
|
Possible ectopic atrial rhythm |
96.15 |
99.92 |
92.59 |
99.96 |
26/2570 |
|
Possible ectopic atrial bradycardia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
15/2570 |
|
A-V dissociation |
50.00 |
100.00 |
100.00 |
99.92 |
4/2570 |
|
Probable atrial fibrillation |
100.00 |
99.92 |
60.00 |
100.00 |
3/2570 |
|
Probable accelerated junctional rhythm |
100.00 |
99.96 |
75.00 |
100.00 |
3/2570 |
|
Probable supraventricular tachycardia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
3/2570 |
|
Probable sinus tachycardia |
100.00 |
99.96 |
66.67 |
100.00 |
2/2572 |
|
Sinus tachycardia with sinus arrhythmia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
Irregular ectopic atrial bradycardia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
Probable atrial tachycardia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
Marked sinus bradycardia |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
Possible junctional rhythm |
100.00 |
99.96 |
50.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
Regular supraventricular |
100.00 |
99.88 |
25.00 |
100.00 |
1/2570 |
Table 1-10 results are for supplementary statements using the same databases as the previous table.
|
SENS (%) |
SPEC (%) |
PPV (%) |
NPV (%) |
PREV |
|
|
With rapid ventricular response |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
71/2570 |
|
With PVCs |
98.39 |
99.84 |
93.85 |
99.96 |
62/2570 |
|
With PACs |
96.08 |
99.09 |
68.06 |
99.92 |
51/2570 |
|
With borderline 1st degree A-V block |
97.87 |
99.76 |
88.46 |
99.96 |
47/2570 |
|
With 1st degree A-V block |
94.59 |
99.92 |
94.59 |
99.92 |
37/2570 |
|
or aberrant ventricular conduction |
100.00 |
99.96 |
95.00 |
100.00 |
19/2570 |
|
With slow ventricular response |
100.00 |
99.96 |
92.86 |
100.00 |
13/2570 |
|
With 2:1 A-V block |
80.00 |
100.00 |
100.00 |
99.92 |
10/2570 |
|
With frequent multifocal PVCs |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
7/2570 |
|
With uncontrolled ventricular response |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
7/2570 |
|
With 4:1 A-V block |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
5/2570 |
|
With aberrantly conducted supraventricular complexes |
60.00 |
99.84 |
42.86 |
99.92 |
5/2570 |
|
With frequent PVCs |
100.00 |
99.92 |
60.00 |
100.00 |
3/2570 |
|
With frequent PACs |
100.00 |
99.96 |
75.00 |
100.00 |
3/2570 |
|
With multifocal PVCs |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
2/2570 |
|
With undetermined irregularity |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
2/2570 |
|
With paroxysmal idioventricular rhythm |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
With 2nd degree A-V block，Mobiltz I(wenckeback) |
0.00 |
99.96 |
0.00 |
99.96 |
1/2570 |
|
With 3:1 A-V block |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
1/2570 |
|
With complete A-V block |
0.00 |
100.00 |
0.00 |
99.96 |
1/2570 |
|
With bigeminal PVCs |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
2/2570 |
|
With 2nd degree (Mobitz II)SA block |
0.00 |
99.96 |
0.00 |
100.00 |
0/2570 |
Table 1-11 results are for pacing statements derived from 47 cases of paced ECGs， Pacemaker ECG Database
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
Atrial pacing |
100.0 |
97.3 |
90.9 |
100.0 |
10/47 |
|
Demand atrial pacing |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
5/47 |
|
Ventricular pacing |
90.9 |
100.0 |
100.0 |
97.3 |
11/47 |
|
A-V sequential pacemaker |
90.9 |
100.0 |
100.0 |
97.3 |
11/47 |
|
Demand pacing |
100.0 |
97.3 |
90.9 |
100.0 |
10/47 |
Table 1-12 results were derived from the Glasgow 1000 ECG database with the 73 childrens ’ ECGs removed
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
LAD |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
65/927 |
|
Leftward axis |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
59/927 |
|
RAD |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
15/927 |
|
Severe RAD |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
1/927 |
|
Rightward axis |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
12/927 |
|
Non specific ST±T changes |
100.0 |
99.8 |
97.3 |
100.0 |
71/927 |
|
rSr’-probable normal variant |
100.0 |
99.9 |
94.4 |
100.0 |
17/927 |
|
Poor R wave progression |
92.8 |
99.9 |
96.3 |
99.8 |
26/927 |
Table 1-13 results were taken from the Glasgow Pediatric ECG Database
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
Normal |
97.5 |
97.9 |
97.8 |
97.7 |
405/840 |
|
RVH |
53.5 |
94.4 |
53.5 |
94.4 |
71/664 |
|
LVH |
44.4 |
95.8 |
28.9 |
97.4 |
27/664 |
|
BVH |
100.0 |
99.1 |
73.9 |
100.0 |
17/840 |
|
Possible right atrial abnormality |
100.0 |
99.6 |
96.7 |
100.0 |
89/840 |
|
Possible left atrial abnormality |
100.0 |
99.5 |
73.3 |
100.0 |
11/840 |
|
Possible biatrial abnormality |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
6/840 |
|
Abnormal ventricular conduction pathways(Q waves) |
92.8 |
99.9 |
96.9 |
99.8 |
26/840 |
|
Borderline high QRS voltage-probable normal variant |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
24/840 |
Table 1-14 results are based on the type B abnormalities in the Glasgow Pediatric ECG
Database
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
RBBB |
92.5 |
99.8 |
94.9 |
99.6 |
40/840 |
|
LBBB |
100 |
100 |
100 |
100 |
1/840 |
|
IVCD |
100 |
99.5 |
73.3 |
100 |
11/840 |
|
WPW pattern |
50 |
100 |
50 |
99.8 |
4/840 |
|
Incomplete RBBB |
100 |
100 |
100 |
100 |
6/840 |
|
rSr’(V1)-probable normal variant |
100 |
100 |
100 |
100 |
14/840 |
Table 1-15 results are based on 840 ECGs in the Glasgow pediatric ECG database
|
SENS(%) |
SPEC(%) |
PPV(%) |
NPV(%) |
PREV |
|
|
ST±T changes are non specific |
100.0 |
99.7 |
98.1 |
100.0 |
107/840 |
|
ST elevation |
100.0 |
99.8 |
97.2 |
100.0 |
35/840 |
|
Right axis deviation |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
43/840 |
|
Severe right axis deviation |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
8/840 |
|
QRS axis leftward for age |
100.0 |
99.7 |
97.8 |
100.0 |
46/840 |
|
Left axis deviation |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
25/840 |
|
Indeterminate axis |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
3/840 |
1.5 Welch Allyn ECG Analysis System
1.5.1 Modular ECG Analysis System (MEANS)
MEANS解释算法由荷兰鹿特丹大学开发，适用于满18岁的成年人。MEANS的性能通过CSE waveform-recognition measurement database和CSE contour diagnostic database测试来描述。
(1) CSE waveform-recognition measurement database：包括250ECG，相关的位置(P波的起始点，QRS波和T波的终点)只有一半被标出。125个来自M01集合的波形已经被评估，测试已经删除的数据集M01中的评价的，删除的测试包括006，010，018，020，023，045，050，052，054，056，057，067，070，092， 093，094，100，109，111，117，119，120，121，和122；
(2) CSE contour diagnostic database：包括1220个ECG，分成了八类：normal(NOR)，left ventricular hypertrophy(LVH)，right ventricular hypertrophy (RVH)，biventricular hypertrophy (BVH)，anterior myocardial infarction (AMI)，inferior myocardial infarction(IMI)，combined infarction (MIX)，combined ventricular hypertrophy and myocardial infarction(VH+MI)。
Table 1-16 Interval measurements on biological ECGs - mean differences and standard
|
Global measurement |
Calculated mean difference (ms) |
Calculated standard |
|
P-duration |
3.2 |
9.9 |
|
PQ-interval |
1.0 |
8.2 |
|
QRS-duration |
3.1 |
9.4 |
|
QT-interval |
3.2 |
12.0 |
Table 1-17 Accuracy of diagnostic interpretative statements on the CSE contour diagnostic database vs. clinical truth
|
Diagnostic |
No. of ECGs tested |
Sensitivity (%) |
Specificity (%) |
Positive predictive value (%) |
|
Normal |
381 |
96.6 |
72.7 |
61.9 |
|
LVH |
181 |
59.7 |
97.8 |
82.9 |
|
RVH |
52 |
20.2 |
100.0 |
100.0 |
|
BVH |
51 |
32.4 |
100.0 |
100.0 |
|
AMI |
170 |
77.9 |
97.3 |
82.3 |
|
IMI |
273 |
63.9 |
98.5 |
92.3 |
|
MIX |
73 |
62.0 |
99.7 |
93.8 |
|
VH+MI |
31 |
50.0 |
100.0 |
100.0 |
|
HUPER |
N/A |
49.3 |
98.3 |
89.0 |
|
MI |
N/A |
68.7 |
94.3 |
90.8 |
Table 1-18 Accuracy of diagnostic interpretative statements on the CSE contour diagnostic database vs. combined referee.
|
Diagnostic Category |
No. of ECGs tested |
Sensitivity(%) |
Specificity(%) |
Positive predictive value(%) |
|
Normal |
381 |
98.4 |
51.9 |
98.2 |
|
LVH |
181 |
82.0 |
89.9 |
94.8 |
|
RVH |
52 |
40.1 |
100.0 |
100.0 |
|
BVH |
51 |
69.6 |
98.2 |
97.0 |
|
AMI |
170 |
89.1 |
89.0 |
98.0 |
|
IMI |
273 |
78.7 |
89.6 |
96.5 |
|
MIX |
73 |
79.6 |
87.9 |
95.7 |
|
VH+MI |
31 |
81.1 |
96.0 |
96.8 |
|
HYPER |
N/A |
N/A |
N/A |
N/A |
|
MI |
N/A |
82.9 |
91.5 |
97.9 |
1.5.2 Pediatric MEANS (PENMEANS)
PEDMEANS算法由荷兰鹿特丹大学开发，是以MEANS为基础。适用于1天-17岁的儿科病人。PEDMEANS被评估用包含正常和异常的儿科心电图的数据库，这个数据库包含在荷兰的鹿特丹索菲亚儿童医院搜集的642份ECGs。
PEDMEANS contour diagnostic database：由624份ECG组成，数据库中的所有ECG由两个儿科专家来解释，并用absent (=0)，possible (=1)，probable (=2)， 和definite (=3)来表示对于异常心电图的确定程度。如果两专家的意见相差1则随机的选择一个作为最终的解释，如果相差2或者更多则请第三位专家来解释。分为normal(NOR)，left ventricular hypertrophy (LVH)，right ventricular hypertrophy(RVH)，left bundle branch block(LBBB)和right bundle branch block(RBBB).
Table 1-19 Accuracy of diagnostic interpretative statements on the contour diagnostic database vs. Cardiologist reference
|
Diagnostic Category |
No. of ECGs tested |
Sensitivity(%) |
Specificity (%) |
Positive predictive value (%) |
|
LVH |
151 |
76.5 |
95.4 |
51.0 |
|
RVH |
174 |
64.9 |
95.8 |
66.7 |
|
LBBB |
6 |
100.0 |
99.7 |
66.7 |
|
RBBB |
94 |
80.0 |
93.6 |
51.3 |
1.6 SCHILLER ETM-The innovative ECG analysis program
1.6.1 ETM-the innovative ECG analysis program简介
EMT心电分析程序建立临床应用和心电图分析质量的新基准，这归功于Schiller长期在心电图解读方面积累的经验，配合领先的通用设备，它的分析程序可以应用于所有席勒心电图诊断和监护系统。产品适用性广，可以用于医院或诊所中需要大量护理和各种检查环境。在住院部、门诊或重症监护病房的医生或助理均能受益于其独特的分析结果。ETM心电分析程序通过日常使用不断进行优化。这些数据基于一个由全球领先的心脏病专家和医生，以及在其指导下研究和发展所得。在发展过程中，席勒用了几个“金标准”数据库，以提高方案的准确性。多亏了各种数据，程序为各个年龄群的患者解决了心电方面的问题。由于分析程序处理的心电图数据范围广泛，“金标准”数据库提高了算法和应用上的准确性。
1.6.2 ETM的特点
(1) 连续心电图比较:该ETM分析程序始终对心电信号进行分析和比较，从而保证在病人监测的各个阶段的重现性和客观性；
(2) 新技术使临床工作流程更有效率，诊断、心电图测量和用比较的方法更准确地检测具有临床意义的变化，结合经验丰富的心脏病专家的技巧比较连续的心电图；
(3) 性别专一性标准：针对性别的解释适用新的标准来评价ST段和T波，从而提高了对妇女急性心肌梗死的敏感性和诊断的可靠性；
(4) 符合儿童患者标准的1 6导联心电图采集和分析；
(5) 通过包含多种疾病和非常态数据的心电数据库验证、金标准的自动分析程序；
(6) 心律不齐分析，包括心律不齐、起搏器检测和QT测量；
(7) 更多的结果建议，支持细详细的、具体的心电图记录评估；
(8) 减少用于评估心电图记录所花费的时间；
(9) 准确无误的心率、电轴和间期的测试数据；
(10) 儿童心电图解释；
(11) 用于成人急性心肌梗死的性别和年龄特异性诊断标准，以确保高水平地检测最关键的心脏供血区域的明显变化；
(12) 心电图诊断培训支持；
(13) ETM程序支持下列区域的多种平台：临床前环境、急诊室、普通病房、CCU/ICU、心脏功能诊断、移动数据采集、诊所。
1.7 Mortara VERITAS Algorithm
Mortara的VERITAS™心电图算法是心脏病的诊断产品的一个基本组成部分。VERITAS心电图算法广泛应用于心脏病学实践、医院、临床试验，以及各种其他保健领域。
1.8日本光电的ECAPS 12C
ECAPS 12 c分析程序适用于3岁到成人，ECAPS 12C分析算法通过同步12导联心电图的采集和分析，具有5种判断类型并支持200多种心电病例分析。
1.9日本福田的The advanced ECG analysis program(Ver.S2)
二、心电自动分析的发展趋势
心电自动分析从最早的单导联3导联到12导联，到Marquette 12SL ECG analysis program的15导联分析诊断，再到Philips DXL ECG Algorithm可将16导联同步采集的心电图节律和波形进行全面地分析和解释，心电自动分析分析和解释的导联逐渐增多。从最初只适用于成人，到目前像Philips DXL ECG Algorithm，SCHILLER ETM-The innovative ECG analysis program和Glasgow 12-lead ECG Analysis Program都可以分析诊断儿科心电图，心电自动分析的适用范围也将越来越广泛。同样心电自动分析对于诊断心脏病的种类也越来越多，准确性越来越好，分析时间越来越短。
心电自动分析技术综述-Phililps DXL / GE Marquette / Glasgow / HES Hannover / Mortara / 福田 / 光电...相关推荐
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