动态心电图机及其在航海医学中的应用--中国演讲网

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　　动态心电图是用一种随身携带的记录仪，连续监测人体，72h的心电变化，经信息处理分析及打印记录的心电图。
　　动态心电图是心电信息学的重要组成部分，它不同于常规的心电图及CCU或ICU监护心电图等心电检查方法，是以心血管疾病诊断领域中实用、高效、无创、安全、准确、可重复性强的重要监测手段，广泛应用于临床诊断及科研，目前已成为重要的无创伤性心血管检测技术之一。随着电子技术和计算机科学的迅速发展及医学临床科研对动态监测技术的日益增长的需要，动态心电图机的性能及应用领域也在不断提高和拓展。
　　动态心电图机目前心电图检查已成为心血管疾病常规检查方法之一。
　　年，美同物理学博上、实验物理学家Norman J.Hoher发明了动态心电图（Dynamic electrocardiogram，DCG），开辟了时间全信息和环境全信息心电记录和诊断的新领域。DCG是通过受检者随身配带的心电记录器记录24—48h的心电图，它有效地补充了常规心电图仅能作短时静态记录的不足，有助于捕获一过性心电图改变，同时还可以明确症状与心脏的关系。Norman J.Holter在1957年发明的DCG系统包括两部分：
　　一部分是固定在病人身上的慢速磁带记录器，另一部分是计算机回放分析系统，采用磁带作为储存载体。1961年，美国最先将DCG技术应用到临床，作为诊断心律失常至为重要的一项非侵入性检查技术。40多年来，DCG在检测心律失常等方面一直占有举足轻重的地位，因此对DCG临床应用价值的研究也日益增多。
　　动态心电检测技术的发展动态心电图机主要由两部分构成：①由患者随身带的记录器；②回放及显示分析的主机。随着存储器技术和医学数字信号处理技术的发展，DCG检测技术也得到快速发展，其发展主要体现在记录器、记录方式和分析方法等方面。
　　1心电记录仪按信号记录方式可以分成模拟记录仪和数字记录仪。模拟记录仪主要是指磁带式记录仪，记录器采集心电图后，经放大整理，将模拟的电信号转变成磁信号储存在磁带上，回放时再由读带器将磁信号转换成模拟的电信号输入主处理系统，信号的模／数转换由主处理系统内的A／D转换板完成。
　　它的缺点是信号的模／数转换由主处理系统内的A／D转换板完成，模拟信号经过多次转换，容易造成衰减和失真，反映在心电图上会引起基线漂移和波形失真，同时，记录和回放都依赖于机械结构，系统复杂，连续使用导致故障率升高，可靠性下降，同步精度差，信号失真大，因此，维修和售后服务量大，已处于淘汰阶段。
　　数字记录仪主要是指采用固态存储器、小磁盘、闪存卡、电子硬盘和芯片技术等存储介质的记录仪。
　　1.1固态记录仪。1985年，出现了采用易失性存储芯片的固态DCG系统，它是把心电信号转换成数字信号后存储在集成电路芯片上，避免了马达记录引起的问题，而且，它的记录分析功能是在盒内进行的，克服了分析滞后的缺点。但是这类DCG系统，由于技术的限制，内存的数量有限，为保持24h不间断地记录，必须采用数据压缩技术，有可能在压缩中丢失一些有用的信息，另外，固态存储器耗电量大，需要有效保护电池，否则一旦断电将引起信息丢失而导致记录失败。
　　1.2小磁盘记录仪。20世纪90年代中期，曾有公司尝试开发小硬盘式Holter，以温式磁盘为记录介质，其优点是存储量大，数字化采集、存储，无需保护电池，但温式硬盘仍是以精密机械结构为主的磁性记录系统，对抗震性能要求高，故障率高。
　　1.3闪光卡式记录仪（内、外置）。从上世纪90年代开始。
　　技术的发展进入了快车道，闪光卡式记录器得到广泛应用，它以闪烁存储器（Flash Memory）为记录介质，分为外置式和内置式两种，是目前普遍采用的一种记录盒。①插拔卡式（外置式）记录仪是开放式的，做完24h记录后需插到专用回放器中与电脑相连接收信息，由于反复插拔易造成接触不良，病人佩带时易产生干扰或系统接收不正常，已逐步退出使用。②内置式是把闪光卡固定在记录仪内，用一根通讯电缆与计算机联接，用于回放数据，回放一个病人的全天数据仅需要数分钟，对闪光卡几乎无损伤，从而延长记录仪的使用寿命，且功耗低，体积小，目前市场占有率最大，产品比较成熟，也是最受医院欢迎的类型。
　　1.4电子硬盘记录仪。即集成式，把闪烁存储器、微控制器、心电放电器等集成在一个记录盒内，由记录盒直接记录和回放，体积超小。可靠性高。特点是：①记录和回放系统筒单，无任何机械结构和由其引起的故障；②超大容量，～l28MB，无需进行剔点压缩，数十兆的容量可记录多导全信息心电数据，使心电图形不失真；③无需保护电池，不会因为电池用完或断电而丢失已经记录的信息；④性能可靠，操作方便，使用寿命长。这是20世纪90年代中期由于闪烁存储器发展而产生的一种新的HolterIi,F录方式（但它仍是一种同态存储方式，但与原固态Holter有本质不同，Hoher厂商为了与原固态存储器区别而称之为电子硬盘式）。电子硬盘记录方式避免了上述方式的所有缺点。又集中了各个优点于一身，是Hoher最理想的记录方式，真正实现了12导联或更长时间的全息同步无压缩记录，保证了记录的高可靠性和准确性。而且实现了超薄、超小型记录盒，携带方便，易被患者所接受。
　　2分析软件按照分析的模式分为：全程人机对话模式分析方式、人机对话自学习方式、自动模板归纳一人工修正等多种方式。
　　过去的软件只能分析房早、室早等常见的几种心律失常，现在的软件可对几十种心律失常进行编辑与分类。
　　2.1全程人机对话模式分析方式。对于每出现一个新的心电囹波群都建立一个模板，然后要求分析者给出判断是何种心律失常。其优点是不会放过每一个可疑的异常波形，缺点是分析速度慢，对分析人员要求高。
　　2.2人机对话自学习方式。在分析过程中将心电图分为正常和异常二类，遇到无法识别的波形时，要求分析者予以归类，然后根据波形的时序判断是否心律失常。与人机对话模式分析方式相比，心律失常判断的准确性有所提高，但分析速度慢，对分析人员要求高，劳动强度大。
　　2.3自动模板归纳一人工修正等多种方式。由系统将所有心电图自动分析一遍，将异常和无法识别的心电信号分成若干模板，再由分析人员对模板进行编辑定性。这样可大大提高分析速度，降低劳动强度，但对分析软件的准确性要求相应提高。
　　记录与分析方式我国从1978年开始引进Hoher监测技术，1986年以前，多为2个通道系统的Hoher监测技术，1987年以后开始应用为3通道系统Hoher监测技术，2000年以来，12导同步监测技术开始应用于临床。
　　动态心电图在航海医学上的应用航海人员在从事航海的过程中，会受到水面及水下各种环境因素的影响。船舶的机动性大，在较短时期内可航行在不同海域，停靠不同港口、码头，接触面广泛；船舶舱室空间狭小，船员居住密度较高；出海航行期间，淡水及新鲜食品供应受到限制；远离陆地、环境孤独；劳动强度大，体力消耗多；船上还有噪声、振动、颠簸、高温、高湿、微波、辐射、有毒物质、空气污染等因素的作用，影响休息、睡眠和健康。航海医学就是研究这些环境条件下，引起航海从业人员的生理、心理反应以及病理变化。
　　我国自1978年引进Holler监测技术，已先后在飞行员、舰艇人员、宇航员群体中进行了应用研究，特别是对长期海上航行人员和潜艇人员的应用研究较为广泛，这些研究表明动态心电图具有较高的应用价值。
　　1潜艇艇员的心率变异性分析潜艇艇员长期生活在有害气体、高温、高湿、高噪声的工作环境和不分昼夜的工作状态下，对睡眠的心血管自主神经影响最明显，心率变异性为定量评估自主神经活性状态的可靠指标，对于预测心脏病预后、恶性室性心律失常，甚至心脏性猝死具有重要临床价值。采用Hoher技术分析心率变异性为近年来无创性心脏电生理检查技术领域的重大进展之一，基于动态心电图分析心率变异性有时域法和频域法，根据不同需要可任意选取不同时间段的心电图资料进行心率变异性分析。研究发现，潜艇水下状态反映艇员迷走神经张力指标显着下降，这种迷走神经活动减弱可能与多种因素有关，有研究显示船舶噪声可引起心率加快、血压升高，使交感神经活动增强，迷走神经活动减弱，并随着航行时间的延长有进行性加重的趋势。
　　2对航海、航天特殊人群的适应性筛选实验表明，心电图T波的顶点与心外膜心肌复极的终点对应，T波的终点与中层心肌（M细胞）复极的终点对应。
　　即心外膜心肌的复极时间最短。中层心肌的复极时间最长，心肌中层的M细胞与心内膜和心外膜心肌细胞之间正常情况下就存在复极时间差。当存在缺血等病理因素及心率增快时，这种各层心肌细胞之间的复极时间差进一步增大，显着的复极不一性可导致T波电交替。此外，心率增快使舒张期变短，动作电位时限也随之缩短。当心率过快时，动作电位时限将不继续缩短，此时的心肌细胞复极不完全，需休息一个心动周期才能恢复到原有状态，心电图表现为T波电交替。这种复极不协调性交替一旦出现，相邻心肌细胞间容易形成单向传导阻滞和微折返，从而导致室速的发生。
　　目前，动态心电图的微伏级T波电交替检测技术主要用于航海航天特殊人群的适应性筛选。
　　3长期海上航行人员的心律失常分析动态心电图应用的早期，主要监测心律失常变化，但因为监测导联少，很难对复杂心律失常做出正确评价。目前，实时12导联Hoher的广泛使用，不仅能够实时监测和诊断复杂心律失常，而且，还能够正确判断心律失常起源部位和可能的发生机制。实时12导联Hoher的应用，不仅大大提高了心肌缺血的检出率，而且，更因为其持续24hST段同步监测，完全可以补充运动平板、冠状动脉造影等海上航行条件下无法进行的检查。
　　心室复极变化因关系到恶性室性心律失常的发生而成为当前临床研究的热点。心室复极定量指标临床多采用常规心电图的Qrr问期或QT离散度来表示，但这些指标均存在如下问题：QT间期变化与昼夜节律和自主神经功能状态有关，长期在海上作业的人员心电图测量的主观性较大。可重复性特别是QT离散度的可重复性较差，采用Holter技术，动态心电图描述了健康人心室复极昼夜节律变化以及与自主神经功能状态的关系、急性心肌梗死早期24h心室复极动态变化与心电不稳定性的关系等。
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