【连载】白皮书心血管疾病诊断篇之心电学检查器械

心电学检查器械综述

       心电图学是研究心脏生物电现象的一门学科。心脏在搏动时，伴有微弱的电 活动，且这种电活动略先于机械性搏动。1902 年，荷兰 Einthoven 医生首次以弦 线型心电图的形式从体表描记了这种电活动，被认为是心电图的起源。1913 年， Einthoven 提出了著名的“Einthoven 三角”论，创立了标准双极肢导联记录系统， 由此奠定了心电学的理论基础，正式开启了心电图诊断的历史篇章。之后，心电 图导联系统逐步完善。在 Lewis、Wilson、Goldberger 等人的努力下，终于在 1942 年 成为了我们今天所看到的标准 12 导联系统。1956 年，美国物理学博士 J. Holter 发 明了动态心电图，让心电诊断走进了长程监测的时代。近几年，随着电子信息技 术的飞速发展，心电图采集设备性能快速提升，并有小型化、智能化趋势，可穿 戴心电监测设备与人工智能诊断技术也成为了新的研究领域。

       心电学检查器械可分为静态心电图仪、动态心电记录仪（Holter）、心电监护 仪和运动心电图机等。静态心电图仪可在安静状态下快速测试，能够反映心率和心肌功能情况、判断各种心律失常、心肌病变、提示药物的影响等。由于一般不 用于长时数据采集，因此也就不具有实时报警功能，同时由于记录时间短，在有 限的时间内捕捉到心脏异常的概率相对较低，诊断冠心病有一定的局限性。Holter 可用于相对长程的心电信息记录。在不定时出现心脏异常，且在通过普通心电图 检查后不能得到明确诊断时使用。Holter 需要患者佩戴 24 小时，连续记录被检测 白天以及晚上时段的心脏跳动情况。Holter 记录的心电图品质介于常规心电图机和 心电监护仪之间，频率响应范围为 0.5～40Hz，心电波形低频段也会有损失，意味 着该类设备对心肌梗死、心肌缺血的诊断能力不如常规心电图机。此外，近年来 市场也有长程心电图记录仪，可连续记录 72 小时的心电信息。植入式的事件记录 仪（loop recording）可连续记录 1 年甚至更长时间的心电信息。心电监护仪特点在 于可实时监护，在第一时间发现患者心率、心电节律及心电波形的异常，并进行 声光报警，以提醒医护人员对患者实施救治。运动心电图机在负荷心电图时使用， 通过运动或其他方式增加心脏的负荷，使心肌耗氧量增加，当负荷达到一定量时，心脏病患者的心肌会出现供血不足，从而诱发出现心肌缺血的症状，在心电图上 表现为 ST-T 段的改变，以此来辅助冠心病、心肌缺血的诊断。

       传统心电图仪存在导联较多、导线间易互相缠绕打结、信号稳定性及导联 接头与皮肤的贴合性较差等问题。此外，心电图阅读需要专业医生，解读动态心 电图信息耗时长，且面临受过专业训练的技术人员人手不足的问题。为解决以上 问题，近年来心电设备围绕易用性、稳定性、实时性、远程协助、人工智能识别 及预测等方向不断涌现各类创新。机器通过学习，能帮助人工智能更好更快地对 心电图做出诊断。美国食品药品监督管理局（FDA）及中国国家药品监督管理局 （NMPA）均有批准人工智能辅助的心电辅助诊断软件，对特定的心律失常（如心 房颤动）能够实现较高的识别率。通过更多的数据积累，有望能够覆盖更多的疾 病情况。在动态心电图中，人工智能软件能够帮助医生更快地发现异常心电图形， 减少漏诊率，提高效率。人工智能技术给实时的心电图检查、报警提供可能。基 于当前的互联网、5G 技术，甚至可实现远程居家心律监测、全天候智能监护以及 心律管理。结合心电监护和除颤功能的可穿戴设备，通过精准识别致命性心律失 常并进行体外除颤，可部分替代 ICD 的功能，挽救病人生命。这些创新性心电设备 投入市场，早已超越了 100 多年前人们所能想象的心电图的功能。科技进步和自主 创新正赋予心电图学新的意义。 

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本期策划：沈雳

本文作者：吴轶喆

后期制作：凌武娟