不同場景心電圖應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的建立 施亞軍 宋曉武 高嶺 董應(yīng)丹青 王金麗 陳韻岱

解放軍總醫(yī)院

0 簡介

心電圖數(shù)據(jù)庫的建立是檢驗(yàn)各類心電圖機(jī)自動(dòng)診斷分析功能和算法有效性的重要標(biāo)準(zhǔn)。

不同級別醫(yī)院、不同疾病分布科室的心電圖診斷特點(diǎn)并不一致。例如，在急癥室和重癥監(jiān)護(hù)室，急性冠脈綜合征和心律失常的發(fā)生率高于住院病房和門診部，也高于二、三級醫(yī)院。相比之下，一級醫(yī)院疾病簡單，病情較輕，心電圖診斷正常的比例較高。因此，建立場景心電圖數(shù)據(jù)庫對于提高心電圖機(jī)在不同臨床場景下的自動(dòng)診斷功能具有重要意義。

1 種方法

1.1 數(shù)據(jù)庫來源

該數(shù)據(jù)庫是在北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目“心電醫(yī)療電子儀器驗(yàn)證、評價(jià)與推廣”的支持下建立的，并成立了項(xiàng)目專家組。項(xiàng)目專家組以臨床應(yīng)用為主要目的，劃分臨床場景。經(jīng)過多位專家論證，心電圖場景分為三級六類：三級包括三級醫(yī)院、二級醫(yī)院、一級醫(yī)院；三級包括三級醫(yī)院、二級醫(yī)院、一級醫(yī)院。第六類包括三級醫(yī)院、二級醫(yī)院的急癥重癥監(jiān)護(hù)病房、住院病房、門診診所。一級醫(yī)院、一級醫(yī)院的住院病房和門診部。

原始數(shù)據(jù)庫來源于解放軍總醫(yī)院心電信息管理系統(tǒng)和基層心電數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)存儲和分析的心電原始數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫患者地域分布覆蓋全國34個(gè)省市、7個(gè)地區(qū)；根據(jù)全國人口比例修正后pg賞金女王單機(jī)版試玩平臺，主要覆蓋華北、華東、華南地區(qū)。在心電圖記錄之前，受試者被要求安靜地坐至少 5 分鐘。在記錄過程中，受試者的電極放置部位完全暴露。常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)電極按照國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確放置，心電采集嚴(yán)格按照心電圖操作規(guī)范進(jìn)行。

采用十二導(dǎo)聯(lián)同步心電圖機(jī)采集心電圖數(shù)據(jù)，采集至少10 s的十二導(dǎo)聯(lián)同步心電圖數(shù)據(jù)。采樣、存儲、分析頻率均達(dá)到1000點(diǎn)×秒×通道。原始數(shù)據(jù)來源完整可靠、精度高、覆蓋面廣，為后續(xù)采樣研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 建立方法

1.2.1 按臨床應(yīng)用場景分類

（1）按照不同級別醫(yī)院對心電場景進(jìn)行分類：包括解放軍總醫(yī)院、3家二級醫(yī)院、12家一級醫(yī)院的心電數(shù)據(jù)，共計(jì)30萬條心電數(shù)據(jù)。

（2）根據(jù)三級醫(yī)院疾病分布對心電圖場景進(jìn)行分類：包括解放軍總醫(yī)院急重癥病房心電圖數(shù)據(jù)、住院病人心電圖數(shù)據(jù)和門診心電圖數(shù)據(jù)。

依托原始采樣心電圖機(jī)自動(dòng)提取的特征值結(jié)果，對心電圖數(shù)據(jù)庫的心電圖特征值進(jìn)行測量和分析，并結(jié)合相關(guān)臨床數(shù)據(jù)對心電圖診斷結(jié)果進(jìn)行三級審核和確認(rèn)。

1.2.2 診斷術(shù)語的形成

以AHA/ACC/HRS《2009年心電圖標(biāo)準(zhǔn)化與分析建議》為基礎(chǔ)pg電子賞金試玩app，多次召開專家論證會，對以臨床實(shí)際應(yīng)用為主要目的的診斷術(shù)語庫進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、合并，最終形成了臨床應(yīng)用場景評價(jià)診斷術(shù)語庫。

1.2.3 數(shù)據(jù)庫采樣

根據(jù)診斷術(shù)語對臨床心電圖場景數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類檢索和匯總，計(jì)算各個(gè)診斷術(shù)語在不同臨床心電圖場景中所占的比例。根據(jù)比率及其置信區(qū)間計(jì)算方法計(jì)算樣本量。計(jì)算公式如下：

定義檢驗(yàn)水平α為0.05，將II類誤差β的發(fā)生率定位為0.10，逐項(xiàng)計(jì)算匯總。

采用系統(tǒng)抽樣隨機(jī)化方法，根據(jù)計(jì)算的樣本量抽取每個(gè)診斷術(shù)語。

1.2.4 心電數(shù)據(jù)測量與分析

依托原采樣心電圖機(jī)自動(dòng)提取的特征值結(jié)果，聘請國內(nèi)知名心電圖專家對數(shù)據(jù)庫中各種診斷心電圖的特征值進(jìn)行測量和分析。

主要包括心電圖各波、段、區(qū)間的測量和分析，電軸的測量和分析，心率的測量和分析等。收集患者的其他臨床數(shù)據(jù)，包括基本數(shù)據(jù)所有心電圖均經(jīng)過至少兩名心電科醫(yī)生的校正，雙盲診斷一致后將心電圖選入數(shù)據(jù)庫。

2 個(gè)結(jié)果

(1) 數(shù)據(jù)庫組成

根據(jù)心電圖診斷評估系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用要求，聘請國內(nèi)心電圖和醫(yī)學(xué)工程相關(guān)專業(yè)的知名高級工程師編寫數(shù)據(jù)庫軟件，并將獲得的原始數(shù)據(jù)輸入到評估所用的心電圖數(shù)據(jù)庫軟件中。系統(tǒng)。

該數(shù)據(jù)庫包括兩部分：各級醫(yī)院心電圖場景數(shù)據(jù)庫和不同疾病的心電圖場景數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫涵蓋了臨床應(yīng)用場景下的各種心電診斷條目，基于10秒十二導(dǎo)聯(lián)同步心電信號，包括心電波形數(shù)據(jù)、心電測量特征值、臨床信息（患者基本信息、病史、實(shí)驗(yàn)室檢查、用藥狀態(tài)、臨床情況等）。每條心電數(shù)據(jù)從前到后匹配，然后首尾相連，完成心電數(shù)據(jù)信號回路。

(2)不同臨床應(yīng)用場景數(shù)據(jù)庫中心電診斷的分布特征

心電圖診斷在不同的臨床應(yīng)用場景中具有各自的特點(diǎn)。我們將不同的醫(yī)院劃分為不同層次的場景。醫(yī)院的具體工作場景包括門診、病房、急診重癥監(jiān)護(hù)室等。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，我們得出以下結(jié)論。

2.1 不同級別醫(yī)院心電圖場景 不同級別醫(yī)院心電圖診斷分布不同。

（1）有些心電圖診斷項(xiàng)目僅在二、三級醫(yī)院可見，而在一級醫(yī)院很少見，如房性逸搏和心律、加速交界性逸搏和心律、心房撲動(dòng)、室性逸搏等心房融合波、心室融合波、窄QRS波心動(dòng)過速、寬QRS波心動(dòng)過速、室性心動(dòng)過速、心室撲動(dòng)、心室顫動(dòng)二度竇性傳導(dǎo)阻滯、二度I型房室傳導(dǎo)阻滯、二度II型房室傳導(dǎo)阻滯、2:1房室傳導(dǎo)阻滯、高度房室傳導(dǎo)阻滯、右室高電壓、完全性右束支合并左前支傳導(dǎo)阻滯、U波擴(kuò)大、U波倒置、房性起搏節(jié)律、心房感知室性起搏節(jié)律、房室序貫起搏節(jié)律、竇性奪獲等。

（2）有些心電圖診斷項(xiàng)目僅在三級醫(yī)院偶爾見到，在一、二級醫(yī)院極為罕見，如尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過速、平行心律、三支血管傳導(dǎo)阻滯等。

(3)統(tǒng)計(jì)分析顯示，大部分心電診斷項(xiàng)目在三級醫(yī)院的發(fā)病率較高。

（4）通過樣本量計(jì)算和匯總，獲得涵蓋三級醫(yī)院各類診斷條目信息的評價(jià)數(shù)據(jù)庫1632個(gè)，其中三級醫(yī)院633例，二級醫(yī)院516例，一級醫(yī)院483例。

2.2 醫(yī)院疾病分布的不同心電圖場景

根據(jù)醫(yī)院疾病分布，分為急重癥病房、普通病房和門診三種心電圖場景。急重癥病房包括外科重癥監(jiān)護(hù)病房、神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)病房、心臟監(jiān)護(hù)病房、呼吸監(jiān)護(hù)病房和急診病房。不同心電場景下的心電診斷具有不同的特點(diǎn)：

（1）心電圖診斷項(xiàng)目“正常心電圖（范圍）”，門診發(fā)病率為62.49%，略高于普通病房（59.67%），而重癥、重癥病房發(fā)病率僅為 14.94%（P

(2)重癥、重癥病房部分心電圖診斷項(xiàng)目的發(fā)生率高于普通病房和門診(P

(3)一些心電圖診斷項(xiàng)目在急癥、重癥病房可見，但在普通病房和門診很少見，如二度竇房傳導(dǎo)阻滯、加速交界性逸搏心律、室性逸搏心律、加速室性逸搏心律和加速性心室逸搏心律。室性逸搏心律、二度II型房室傳導(dǎo)阻滯、2:1房室傳導(dǎo)阻滯、高度房室傳導(dǎo)阻滯、ST段抬高、竇性奪獲等。

（4）部分心電圖診斷項(xiàng)目在普通病房、急重癥病房可以找到，但在門診很少見。如：房性逸搏加速、室性心動(dòng)過速、室顫、二度I型房室傳導(dǎo)阻滯、整體低電壓等。

（5）通過樣本量計(jì)算和匯總，獲得三級醫(yī)院不同臨床場景下各類診斷錄入信息的1794例評價(jià)數(shù)據(jù)庫，其中急危重癥病房819例，門診456例，門診519例。普通病房的病例。

門診和二級醫(yī)院病房在不同場景下的心電圖診斷也存在差異：

(1)對于心電圖診斷項(xiàng)目“正常心電圖(范圍)”，二級醫(yī)院門診的發(fā)生率高于病房(61.16% Vs. 50.74%，P

（2）部分心電圖診斷項(xiàng)目，病房內(nèi)發(fā)生率高于門診，如竇性心動(dòng)過緩、房性早搏、交界性早搏、一度房室傳導(dǎo)阻滯、完全性右束支傳導(dǎo)阻滯、不完全性右束支傳導(dǎo)阻滯等。束支傳導(dǎo)阻滯、肢體導(dǎo)聯(lián)低電壓、R波進(jìn)展不良、ST段改變、Q波異常、前間隔、后壁心肌梗死等。

（3）通過樣本量計(jì)算和匯總，獲得二級醫(yī)院931例涵蓋不同臨床場景下各種診斷錄入信息的評價(jià)數(shù)據(jù)庫，其中門診412例，普通病房519例。

根據(jù)不同的臨床應(yīng)用劃分心電圖場景。不同的心電圖場景有各自的心電圖診斷分布特點(diǎn)。應(yīng)用心電診斷分布進(jìn)行場景劃分，建立相關(guān)心電場景數(shù)據(jù)庫，為下一步心電圖機(jī)應(yīng)用場景評估奠定基礎(chǔ)。根據(jù)。

3 數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)新點(diǎn)及臨床應(yīng)用

(1)目前國內(nèi)外缺乏心電圖場景相關(guān)的數(shù)據(jù)庫研究。該數(shù)據(jù)庫根據(jù)不同醫(yī)院的級別和疾病的分布特征對心電圖數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類，并通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步評估心電圖機(jī)的自動(dòng)診斷分析和算法的有效性。對不同場景下心電圖設(shè)備的評估和檢測具有重要的指導(dǎo)意義。

(2)基于真實(shí)醫(yī)院環(huán)境和臨床場景建立臨床應(yīng)用場景數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫采集精度高，涵蓋心電波形數(shù)據(jù)、心電特征值、專家診斷心電結(jié)果及相關(guān)臨床信息。數(shù)據(jù)庫全面、豐富、可靠。強(qiáng)大的。

（3）由于該數(shù)據(jù)庫是根據(jù)不同臨床應(yīng)用場景建立的，將積極推動(dòng)不同臨床場景下心臟病的學(xué)習(xí)和研究，基于該數(shù)據(jù)庫的深入分析和挖掘?qū)獒t(yī)務(wù)工作者提供更豐富的科研成果。數(shù)據(jù)。

臨床應(yīng)用場景評估心電圖數(shù)據(jù)庫的建立，為評估不同臨床應(yīng)用場景下心電圖機(jī)自動(dòng)診斷功能奠定了基礎(chǔ)pg麻將胡了試玩平臺，為心電圖機(jī)制造商評估自動(dòng)診斷評估功能參數(shù)提供了重要參考。

另外，根據(jù)臨床應(yīng)用場景數(shù)據(jù)庫對心電圖機(jī)進(jìn)行評估后，為各級醫(yī)院采購部門提供應(yīng)用參考，避免高配置、錯(cuò)配，節(jié)省采購成本。

用于臨床應(yīng)用場景評估的心電圖數(shù)據(jù)庫不僅將提高國產(chǎn)心電圖機(jī)的自動(dòng)診斷功能、適應(yīng)場景，也為醫(yī)務(wù)工作者提供寶貴的科研和教學(xué)資源。