心电高频信息研究的现状与展望
作者：刘恒亮 单新中 阎文泰 魏太星
单位：刘恒亮 单新中(郑州市第五人民医院心内科，河南 郑州 450002)；阎文泰 魏太星(河南医科大学第一附属医院，河南 郑州 450052)
关键词：
心血管病学杂志000116分类号： R540.4+1 文献标识码：A
文章编号：1004-3934(2000)01-0052-03
Present State and Prospect in High
Frequency Electrocardic Information Study
LIU Heng-liang,SHAN Xin-zhong
, http://www.100md.com
(Department of Cardiology,Zhengzhou Fifth People's Hospital, H enan Zhengzhou 450002)
YAN Wen-tai,WEI Tai-xing
(The First Affiliated Hospital of Henan Medical Unive rsity, Henan Zhengzhou 450052)▲
常规心电图是应用电磁热笔式的心电图机描记的，其频响范围一般约1～40Hz左右，精 密一点的心电图机也不超过100Hz，即只能描记心电的低频信号，100Hz以上的高频信号却被 滤去而不能反应出来，因而失去许多对心脏病有诊断价值的信息，心电高频信息是指频率大 于100Hz的心电成分，心电高频成分对心脏病尤其是对冠心病的诊断价值，已逐渐引起心血 管临床工作者的注意，高频心电图正逐渐成为又一无创性心脏病检查的新方法而应用于临床 。
, 百拇医药
1 心电高频信息研究的历史回顾
1952年Langner等采用阴极射线示波器扫描摄片技术记录12导联心电图，用肉眼观察其高频 成分，发现冠心病患者心电图QRS波群中高频切迹明显多于正常人，实验研究[1] 亦可清楚的观察到心肌缺血或梗死后QRS波上高频切迹增多。此后，许多学者相继做了大量 的动物实验及临床观察，发现多种原因引起的心脏病心电图上高频成分均增多。但由于心电 高频成分反应的是心脏电活动中微伏级的信号，该信号易受交流电、肌电、呼吸、电极接触 不良等许多因素的干扰而不易检测，使得该项技术发展相对缓慢。进入70年代后期，随着电 子计算机的问世及向医学领域的不断渗透，先进的信号提取技术——信号叠加心电图(Signa l- Averaged ECG;SA-ECG)的应用，减少了随机噪声，提高了信噪比，从而提高了高频成分的 检出率。
2 高频心电图的记录、测定、和分析方法
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高频心电图(High frequency electrocardiogram;HFECG)是在常规心电图的基础上应用高频 响范围(0.05～1000Hz)、高扫描速度(250～700mm/s)、高增益(放大倍数较常规心电图大3 倍以上)的放大记录系统所描记的心电图。它能反映出常规心电图不能反映出的微小变化， 对心脏病的诊断具有重要的意义。
2.1 HFECG的检测记录仪器：由于HFECG是对心脏电活动中微伏级信号进行分析，所以对仪 器性能有较为精确的要求，要求高增益、高扫描速度、高放大倍数、高共模抑制比、低噪声 宽频带的心电信号放大器采样，然后输入电子计算机分析并打印报告。
2.2 心电高频信息的分析方法：目前对心电高频信息的检测和分析多局限于QRS波群上， 主要有对QRS波全程和QRS波终末部及ST段起始部心电高频信息的检测和分析，后者称为心室 晚电位(Ventricular Late Potential;VLP)，应用SA-ECG检测分析VLP作为一种预测心肌梗 死(MI)后恶性心律失常发生的先兆信号，已经引起许多心血管病工作者的高度重视[2 -4]；对QRS波全程的心电高频信息检测分析方法主要有以下几种：
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2.2.1 时域法：此方法主要通过计数QRS波群上切迹(Notching;N)、扭挫(Sluring;S)及 顿结(Beading;B)等的数目作为判断正常与否的标准[1]。其中切迹是指QRS波群某 一波的上升肢或下降肢上既有斜率改变又有方向改变的阶段(R波顶，S波底除外)，在一阶导 数上为两次过基线，时程在10ms以内者为高频切迹，大于10ms者为低频切迹；扭挫是指仅有 斜率改变而无方向改变的阶段，时程同切迹；顿结是指圆点样的改变。这些成分必须在图象 的同一位置连续出现三次以上且形态相同方可确定。
2.2.2 频域法：频域法是将心电信息由常规的时域信号经快速的傅里叶转换(FFT)技术转 换成频率域数据进行分析的一种方法[5]，转换的原理是任何一组复杂的波形信号 都可以分解为许多频率和幅度各不相同的一群正弦波，以频率为横座标，以信号中不同频率 成分的多少为纵坐标，即可绘出二维频谱图。
2.2.3 三维谱分析法：单纯从时域或单纯从频域上对心电高频成分进行分析都不够全面 ，比较好的方法是将时域和频域结合起来进行分析，即三维谱分析法，也就是以频率为横坐 标，以时间为前后坐标，以波幅为纵坐标而绘制的三维立体频谱图，从三维立体图上能比较 直观的看出心电高频成分的变化。
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除上述三种方法之外，Goldberger和Abboud等[6，7]采用信号叠加、数字带通滤波 法分析峰-峰电压值及将QRS波绘制成包络图分析减幅区。
3 HFECG的临床应用
3.1 HFECG对冠心病的诊断价值：Langner等[1]自1952年起将HFECG用于冠心病的 诊断，此后进行了一系列研究，发现冠心病患者心电图QRS波上高频切迹显著多于正常人。1 973年他总结分析了100例正常人，76例冠心病患者的HFECG，认为HFECG对冠心病诊断的阳性 率93%，假阳性5%，假阴性70%。以后国内外许多研究进一步证实了Langner等的结论，并且 发现HFECG诊断冠心病的敏感性不仅优于常规心电图，而且优于运动试验，与冠状动脉造影 诊断的符合率为84.6%～98%，高频切迹数与冠脉病变的严重程度成正相关；高频切迹数与 心肌梗塞范围和CPK峰值成正相关。
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高频成分的变化可作为判断病情演变，估计预后的指标。Franke等用频谱分析发现MI患者急 性期高频成分增多，恢复期减少；1987年Abboud等[8]观察了11例经皮腔内冠状动 脉成形术(PTCA)患者的常规心电图、冠状动脉腔内心电图以及体表HFECG的变化，在球囊充 气时所有患者均发生心绞痛，常规心电图6例(54%)，冠状动脉腔内心电图10例(90%)出现ST - T变化，体表HFECG9例(82%)均方根电压值由充气前的3.27±1.12μv降至2.31±0.04μv( p<0.05)，PTCA后升至3.79±1.39μv(p<0.05)， 说明HFECG反映短暂心肌缺血的变化明显优于常规心电图。Abboud等[7]又观察9例 给 予溶栓治疗的急性心肌梗死(AMI)患者心电高频成分的变化，7例溶栓成功者6例高频成分较 溶栓前 增加，失败者进一步减少，Aversano[9]观察30例接受溶栓治疗的AMI患者，25例再 灌注者中23例在溶栓后83±36分钟高频成分增加，认为高频心电图是溶栓治疗中再灌注与否 快速可靠的判断方法。
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3.2 HFECG对心肌炎和心肌病的诊断价值：Holcroft等[10]对健康者，急性风湿 热患者和既往有风湿热病史的三组儿童进性HFECG研究发现：风湿性心肌炎患儿的高频切迹 明显增多。认为高频切迹定量计数的变化可作为心肌受累程度的客观指标。
3.3 HFECG对心肌肥厚和心脏扩大的诊断价值：1971年Flower等[11]对经常规心 电图、心脏X线摄片、心导管血流动力学检查和左室造影证实的心室肥大患者进行HFECG研究 发现，心电高频成分的变化和心室肥大的程度有很好的相关性。
3.4 HFECG对其它疾病的诊断价值：动脉粥样硬化、慢性肺源性心脏病、高血压病、川崎 病、糖尿病性心肌病等患者的心电高频成分都明显多于正常人。心脏移植术后可用HFECG监 测是否发生排异反应[12-14]。
4 目前心电高频信息研究中存在的问题与展望
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尽管对心电高频信息的研究已有40余年的历史，但是由于对心电高频信息这一微小信号的提 取分析有一定的困难，因此尚有一些问题有待进一步进行广泛深入的研究。
4.1 高频切迹产生的机理：高频切迹、扭挫等形成的机理至今尚不够十分清楚，Langner 等[1]利用针刺犬心肌，注射有毒物质造成心肌损伤进行研究，认为切迹产生的原 因是损伤破坏了心脏正常除极波的光滑路径所致。但Abildskov给犬注射含印第安墨水的40% 富尔马林造成心外膜损伤，仅QRS波发生改变，并没有产生切迹[1]。Vandeark等 [5]用盘状电极刺激犬心肌并做同步标测，发现切迹的产生与心肌激动波传播方向和 心肌纤维走行方向的夹角有关，当激动横过而不是平行于心肌纤维时可产生较多的切迹。19 81年Goldberger等[6]将QRS波叠加256次并用数字滤波后计算80～300Hz的均方根电 压值发现心肌梗塞患者明显低于正常人，认为切迹的产生是由于梗死所致电动势的全面减少 及激动传导变缓而引起。Durrer结扎犬的冠状动脉后发现缺血区传导速度由缺血前的50cm/s 降至10cm/s，阻断2小时后出现切迹，同时QRS波增宽及电压降低，认为低氧血症和缺血区传 导速度的降低是切迹产生的原因[15]。总之关于高频切迹产生的原因至今还没有一 个公认的，学者们都能接受的说法，这是影响HFECG普及的主要原因之一。
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4.2 心脏疾病时心电高频成分的变化：观察QRS波上高频切迹的数目作为心脏病的一项诊 断依据，是多年来高频心电信息研究领域中应用最多的一种方法。但是，随着研究的不断深 入，学者们逐渐发现了其不足之处，郝建峰等[16]在家兔AMI与高频切迹关系的研 究中发现小、中范围的MI时高频切迹数随梗死范围的扩大而增加，但大范围的心肌缺血时高 频切迹数并不随梗死范围的扩大而增加。宁新宝等[7]在HFECG特异性的物理模拟研 究中发现当病灶范围由小到大时切迹、扭挫增多明显，病灶再增大到一定程度时，切迹和扭 挫消失。说明切迹和扭挫的多少并不与病损范围成正比。
在频域分析中，心肌缺血或梗死时心电高频成分是增多抑或减少的问题也存在着分歧，Shic k等报告兔心肌损伤后高频成分增多，Cain[18]，Harbel[12]等先后报告A MI患者心脏移植术后发生排异反应者心电高频成分增多；但是，Goldberger[6]、A versano[9]、MorAvi[19]、Akselord[20]、Abboud[21-23 ]等作者先后观察了MI患者，PTCA者，AMI接受溶栓治疗的患者，发现心肌缺血或梗死时 高频成分减少，供血改善后增加。
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用三维谱观察心肌缺血或梗死时心电高频成分的变化国内外报导均较少，1994年Novak等 [24]报导MI引起90Hz以上的心电高频成分增加，刘恒亮等[25]用维格纳分布 法观察家兔不同范围的心肌缺血时心电高频成分在三维谱上的变化发现小、中范围的心肌缺 血时心电高频成分随缺血的范围增大而增加，大范围的心肌缺血时不仅不增加反而减少，说 明心电高频成分的变化与病损范围有密切的关系。总之，不管从时域、频域还，是三维谱分 析；不论是动物实验、计算机模拟还是临床研究，心肌缺血或梗死时心电高频成分是增加或 减少的问题仍无一致的结果。我们认为不同的结果可能来自以下几个方面：(1)不同的作者 提取心电高频成分时截取的频率段不同；(2)观察心肌缺血的时期不同，动物实验多为心肌 缺血或梗死的急性期，临床患者检查时多已发现数小时、数天、甚或数月、数年；(3)人和 动物及不同动物间种属上的差异；(4)高频成分的变化未与病损范围密切联系进行分析；(5) 检测分析高频成分的方法不同，分析切迹扭挫用的是时域法，频谱分析用的是频域法，早期 的频谱分析未进行信号叠加或叠加次数较少，不能有效的剔除干扰，结果可能失真，晚近采 用了信号叠加，数字带通滤波的方法干扰较小，不同的分析方法各有其利弊，因而，导致了 不同的结果。
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4.3 心电高频信息检测中的方法问题：目前国内外对心电高频信息的检测多数采用的是计 数高频切迹和扭挫数目的时域法，其次是对QRS进行频谱分析的频域法，三维谱分析是近年 来开始应用的一种新方法。
4.3.1 关于对高频切迹和扭挫的计数问题：由于切迹、扭挫形成的机理尚未十分明了， 对冠心病诊断的敏感性虽高，但特异性较低，且不能观察信号的频谱特性，而频谱特性又是 各种物质的基本属性之一，其交此法容易漏掉微小的高频信号，因此，需进一步深入研究， 只有阐明切迹的产生机制，并与其它方法结合应用才能使其逐步完善。
4.3.2 心电频谱分析的频域法：对QRS波进行频谱分析已被证实是有意义的，但FFT常用 于对平稳信号的分析，而心电信号是一种非平稳信号，用FFT分析心电信号结果可能失真， 从而影响对疾病的正确诊断，因此，在做频谱分析时需注意减少干扰，与其它分析方法结合 ，从而提高结果的准确性。
4.3.3 三维谱分析法：此方法克服了前两种方法的不足之处，已提出的三维谱分析法中 维格纳分布法是较常用的一种，但对其在心电高频信息研究领域中的应用价值及临床上正常 值的确定，尚需进行大量的基础及临床研究工作。
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4.4 展望：回顾心电高频信息研究领域的发展历史不难看出，该领域象其它诊断和治疗方 法一样是在不断革新原有方法和技术的基础上逐步发展起来的，其较快的发展是电子计算机 引入之后，随着生物医学工程和医学科学的不断发展，相关边缘学科的逐步渗入，微小信号 的提取技术及抗干扰能力的逐渐提高，检测分析仪器和检测方法会在不断改进的基础上逐步 走向完善和统一，随着新的有广阔发展前景的统一的标准化的检测分析仪器投入临床使用， HFECG将向常规心电图一样为心脏病的诊断、病性的演变、疗效的评定提供有力的参考依据。■
作者简介：刘恒亮 单新中 综述 阎文泰 魏太星 审校
参考文献：
[1]Langner PH,Geselowitz DB,Briller SA,et al.Wide band recording of the electrocardiogram and coronary heart diseas[J].Am Heart J,1973,(3):308
, 百拇医药
[2]Gomes JA.Post myocardial infarction stratification and the signal-averaged electrocardiogram[J].Prog Cardiovasc Dis,1993,(4):263
[3]Greenspon AJ.The effects of antiarrythemic drugs on the signal-averaged electrocardiogram in patients with malignant ventricular arrythemias[J]. Prog Cardiovasc Dis,1993,(6):339
[4]Loman E,Helft G,Person A,et al.Relation between sucessful late cor onary angioplasty of an occluded,infarction-related artery and lower prevalence of ventricular late potentials[J].Coronary Artery Dis,1998,9(2-3):125
, 百拇医药
[5]Talwar KK,Rao GS,Nayar D,et al.Clinical Significance of high frequ ency QRS potentials in myocardial infarction:Analysis based on power spectrum of lead Ⅲ[J].Cardiovasc Res,1989,23(1):220
[6]Goldberger AL,Bhargava V,Froelicher V,et al.Effect of myocardial infarction on high-frequency QRS potentials[J].Circulation,1981,64(1)34
[7]Abboud S.High-frequency electrocardiogram analysis of the QRS in the diagnosis and assement of coronary atrery disease[J].Prog Cardiovasc Dis,19 93,35(5):311
, 百拇医药
[8]Abboud S,Cohen RJ,Selwyn A,et al.Detection of transient myocardial is-chemia by computer analysis of sandard and signal-averaged high-frequency
electrocardiograms with patients undergoing percataneous transluminal coronaty angiography[J].Circulation,1987,76?:585
[9]Aversano T,Rudikoff B,Washington A,et al.High frequency QRS electr ocardiography in the detection of reperfusion following thrombolytic therapy[J ].Clin Cardial,1994,17(4):175
, 百拇医药
[10]Holoroft JW,Liebman J.Notching of the QRS complex in high frequen cy electrocardiogram of normal children and children with rhumatic fever[J].J Electrocardiol,1980,3：133
[11]Flower NC,Horan LG.Diagnostic import of QRS notching in high freq uency electrocardiogram of living subjects with heart disease[J].Circulation,1 971,44(10):605
[12]Harbel R,Weber M,Reichenspurner H,et al.Frequency analysis for recorgnation of acute rejection after orthotopic cardiac transplantation in man[J].Circulation,1987,76(1):101
, 百拇医药
[13]Valentino VA.The signal averraged electrocardiogram in cardiac transplantation:Maker of acute allograft rejection[J].Transplantation,1992,53(su ppl Ⅱ):145
[14]Kevon A,Gillis AM,Freedman RA,et al.Heart transplant rejection mo nitored by signal-averaged electrocardiography in patients receiving cycloporine[J].Circulation,1984,70(suppl):124
[15]Vanderark CR,Reynolds EW.Genesis of QRS complex in an in vivo cardiac model[J].Circulation,1985,51(2):257
, 百拇医药
[16]郝建峰，阎文泰，魏太星，等.家兔急性心肌梗塞与高频切迹关系的研究[J].河南医科大学学报,1993,28(1):18
[17]宁新宝，钱向阳，肖福康，等.高频心电图特异性的物理模拟研究[J].山东师大学报，1994，9(2增刊)：1
[18]Cain ME,Ambos D,Markham J,et al.Quantification of differences in frequency content of signal-averaged electrocardiograms in patients with compared to those without sustained ventricular tachycardia[J].Am J Cardiol,1985,55 :1500
[19]Mor-Avi V,Shargorodsky B,Abboud S,et al.Effects of coronary occlusion on high frequency content of the epicardial electrogram and body surface electrocardiogram[J].Circulation,1987,76(1):237
, 百拇医药
[20]Akselord S,Mor-Avi V,Oz O,et al.Effects of localized surface cooling of the heart muscle on the high frequency content of electrocardiogram waveform in dogs[J].Clin Cardiol,1988,11(2):112
[21]Abbou S.Subtle alteration in the high frequency QRS potentials during myocardial ischemia in dogs[J].Comput Biomed Res,1987,20(3)384
[22]Abboud S.Smith JM,Shargorodsky B,et al,High frequency electrocar-diography of three orthogonal leads in dogs during a coronary artery occlu-sion[J].PACF Pacing Clin Electrophysiol,1989,12(4):574
, http://www.100md.com
[23]Abboud S,Cohen KJ,Saden D.A spectral analysis of the frequency QRS potentials observed during acute myocardio ischemia in dogs[J].Int J Cardiol ,1990,26(3):285
[24]Novak P,Li ZX,Novak V,et al.Time-frequency mapping of the QRS complex in normal subjects and in postmyocardial infarction patients[J].J Electro cardiol,1994,27(1):49
[25]刘恒亮，阎文泰，魏太星，等.家兔急性心肌缺血时心电高频成分的变化[J].基础医学与临床，1997，17(1)：46
收稿日期：1998-05-05
修稿日期：1999-03-31, 百拇医药
单位：刘恒亮 单新中(郑州市第五人民医院心内科，河南 郑州 450002)；阎文泰 魏太星(河南医科大学第一附属医院，河南 郑州 450052)
关键词：
心血管病学杂志000116分类号： R540.4+1 文献标识码：A
文章编号：1004-3934(2000)01-0052-03
Present State and Prospect in High
Frequency Electrocardic Information Study
LIU Heng-liang,SHAN Xin-zhong
, http://www.100md.com
(Department of Cardiology,Zhengzhou Fifth People's Hospital, H enan Zhengzhou 450002)
YAN Wen-tai,WEI Tai-xing
(The First Affiliated Hospital of Henan Medical Unive rsity, Henan Zhengzhou 450052)▲
常规心电图是应用电磁热笔式的心电图机描记的，其频响范围一般约1～40Hz左右，精 密一点的心电图机也不超过100Hz，即只能描记心电的低频信号，100Hz以上的高频信号却被 滤去而不能反应出来，因而失去许多对心脏病有诊断价值的信息，心电高频信息是指频率大 于100Hz的心电成分，心电高频成分对心脏病尤其是对冠心病的诊断价值，已逐渐引起心血 管临床工作者的注意，高频心电图正逐渐成为又一无创性心脏病检查的新方法而应用于临床 。
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1 心电高频信息研究的历史回顾
1952年Langner等采用阴极射线示波器扫描摄片技术记录12导联心电图，用肉眼观察其高频 成分，发现冠心病患者心电图QRS波群中高频切迹明显多于正常人，实验研究[1] 亦可清楚的观察到心肌缺血或梗死后QRS波上高频切迹增多。此后，许多学者相继做了大量 的动物实验及临床观察，发现多种原因引起的心脏病心电图上高频成分均增多。但由于心电 高频成分反应的是心脏电活动中微伏级的信号，该信号易受交流电、肌电、呼吸、电极接触 不良等许多因素的干扰而不易检测，使得该项技术发展相对缓慢。进入70年代后期，随着电 子计算机的问世及向医学领域的不断渗透，先进的信号提取技术——信号叠加心电图(Signa l- Averaged ECG;SA-ECG)的应用，减少了随机噪声，提高了信噪比，从而提高了高频成分的 检出率。
2 高频心电图的记录、测定、和分析方法
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高频心电图(High frequency electrocardiogram;HFECG)是在常规心电图的基础上应用高频 响范围(0.05～1000Hz)、高扫描速度(250～700mm/s)、高增益(放大倍数较常规心电图大3 倍以上)的放大记录系统所描记的心电图。它能反映出常规心电图不能反映出的微小变化， 对心脏病的诊断具有重要的意义。
2.1 HFECG的检测记录仪器：由于HFECG是对心脏电活动中微伏级信号进行分析，所以对仪 器性能有较为精确的要求，要求高增益、高扫描速度、高放大倍数、高共模抑制比、低噪声 宽频带的心电信号放大器采样，然后输入电子计算机分析并打印报告。
2.2 心电高频信息的分析方法：目前对心电高频信息的检测和分析多局限于QRS波群上， 主要有对QRS波全程和QRS波终末部及ST段起始部心电高频信息的检测和分析，后者称为心室 晚电位(Ventricular Late Potential;VLP)，应用SA-ECG检测分析VLP作为一种预测心肌梗 死(MI)后恶性心律失常发生的先兆信号，已经引起许多心血管病工作者的高度重视[2 -4]；对QRS波全程的心电高频信息检测分析方法主要有以下几种：
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2.2.1 时域法：此方法主要通过计数QRS波群上切迹(Notching;N)、扭挫(Sluring;S)及 顿结(Beading;B)等的数目作为判断正常与否的标准[1]。其中切迹是指QRS波群某 一波的上升肢或下降肢上既有斜率改变又有方向改变的阶段(R波顶，S波底除外)，在一阶导 数上为两次过基线，时程在10ms以内者为高频切迹，大于10ms者为低频切迹；扭挫是指仅有 斜率改变而无方向改变的阶段，时程同切迹；顿结是指圆点样的改变。这些成分必须在图象 的同一位置连续出现三次以上且形态相同方可确定。
2.2.2 频域法：频域法是将心电信息由常规的时域信号经快速的傅里叶转换(FFT)技术转 换成频率域数据进行分析的一种方法[5]，转换的原理是任何一组复杂的波形信号 都可以分解为许多频率和幅度各不相同的一群正弦波，以频率为横座标，以信号中不同频率 成分的多少为纵坐标，即可绘出二维频谱图。
2.2.3 三维谱分析法：单纯从时域或单纯从频域上对心电高频成分进行分析都不够全面 ，比较好的方法是将时域和频域结合起来进行分析，即三维谱分析法，也就是以频率为横坐 标，以时间为前后坐标，以波幅为纵坐标而绘制的三维立体频谱图，从三维立体图上能比较 直观的看出心电高频成分的变化。
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除上述三种方法之外，Goldberger和Abboud等[6，7]采用信号叠加、数字带通滤波 法分析峰-峰电压值及将QRS波绘制成包络图分析减幅区。
3 HFECG的临床应用
3.1 HFECG对冠心病的诊断价值：Langner等[1]自1952年起将HFECG用于冠心病的 诊断，此后进行了一系列研究，发现冠心病患者心电图QRS波上高频切迹显著多于正常人。1 973年他总结分析了100例正常人，76例冠心病患者的HFECG，认为HFECG对冠心病诊断的阳性 率93%，假阳性5%，假阴性70%。以后国内外许多研究进一步证实了Langner等的结论，并且 发现HFECG诊断冠心病的敏感性不仅优于常规心电图，而且优于运动试验，与冠状动脉造影 诊断的符合率为84.6%～98%，高频切迹数与冠脉病变的严重程度成正相关；高频切迹数与 心肌梗塞范围和CPK峰值成正相关。
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高频成分的变化可作为判断病情演变，估计预后的指标。Franke等用频谱分析发现MI患者急 性期高频成分增多，恢复期减少；1987年Abboud等[8]观察了11例经皮腔内冠状动 脉成形术(PTCA)患者的常规心电图、冠状动脉腔内心电图以及体表HFECG的变化，在球囊充 气时所有患者均发生心绞痛，常规心电图6例(54%)，冠状动脉腔内心电图10例(90%)出现ST - T变化，体表HFECG9例(82%)均方根电压值由充气前的3.27±1.12μv降至2.31±0.04μv( p<0.05)，PTCA后升至3.79±1.39μv(p<0.05)， 说明HFECG反映短暂心肌缺血的变化明显优于常规心电图。Abboud等[7]又观察9例 给 予溶栓治疗的急性心肌梗死(AMI)患者心电高频成分的变化，7例溶栓成功者6例高频成分较 溶栓前 增加，失败者进一步减少，Aversano[9]观察30例接受溶栓治疗的AMI患者，25例再 灌注者中23例在溶栓后83±36分钟高频成分增加，认为高频心电图是溶栓治疗中再灌注与否 快速可靠的判断方法。
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3.2 HFECG对心肌炎和心肌病的诊断价值：Holcroft等[10]对健康者，急性风湿 热患者和既往有风湿热病史的三组儿童进性HFECG研究发现：风湿性心肌炎患儿的高频切迹 明显增多。认为高频切迹定量计数的变化可作为心肌受累程度的客观指标。
3.3 HFECG对心肌肥厚和心脏扩大的诊断价值：1971年Flower等[11]对经常规心 电图、心脏X线摄片、心导管血流动力学检查和左室造影证实的心室肥大患者进行HFECG研究 发现，心电高频成分的变化和心室肥大的程度有很好的相关性。
3.4 HFECG对其它疾病的诊断价值：动脉粥样硬化、慢性肺源性心脏病、高血压病、川崎 病、糖尿病性心肌病等患者的心电高频成分都明显多于正常人。心脏移植术后可用HFECG监 测是否发生排异反应[12-14]。
4 目前心电高频信息研究中存在的问题与展望
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尽管对心电高频信息的研究已有40余年的历史，但是由于对心电高频信息这一微小信号的提 取分析有一定的困难，因此尚有一些问题有待进一步进行广泛深入的研究。
4.1 高频切迹产生的机理：高频切迹、扭挫等形成的机理至今尚不够十分清楚，Langner 等[1]利用针刺犬心肌，注射有毒物质造成心肌损伤进行研究，认为切迹产生的原 因是损伤破坏了心脏正常除极波的光滑路径所致。但Abildskov给犬注射含印第安墨水的40% 富尔马林造成心外膜损伤，仅QRS波发生改变，并没有产生切迹[1]。Vandeark等 [5]用盘状电极刺激犬心肌并做同步标测，发现切迹的产生与心肌激动波传播方向和 心肌纤维走行方向的夹角有关，当激动横过而不是平行于心肌纤维时可产生较多的切迹。19 81年Goldberger等[6]将QRS波叠加256次并用数字滤波后计算80～300Hz的均方根电 压值发现心肌梗塞患者明显低于正常人，认为切迹的产生是由于梗死所致电动势的全面减少 及激动传导变缓而引起。Durrer结扎犬的冠状动脉后发现缺血区传导速度由缺血前的50cm/s 降至10cm/s，阻断2小时后出现切迹，同时QRS波增宽及电压降低，认为低氧血症和缺血区传 导速度的降低是切迹产生的原因[15]。总之关于高频切迹产生的原因至今还没有一 个公认的，学者们都能接受的说法，这是影响HFECG普及的主要原因之一。
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4.2 心脏疾病时心电高频成分的变化：观察QRS波上高频切迹的数目作为心脏病的一项诊 断依据，是多年来高频心电信息研究领域中应用最多的一种方法。但是，随着研究的不断深 入，学者们逐渐发现了其不足之处，郝建峰等[16]在家兔AMI与高频切迹关系的研 究中发现小、中范围的MI时高频切迹数随梗死范围的扩大而增加，但大范围的心肌缺血时高 频切迹数并不随梗死范围的扩大而增加。宁新宝等[7]在HFECG特异性的物理模拟研 究中发现当病灶范围由小到大时切迹、扭挫增多明显，病灶再增大到一定程度时，切迹和扭 挫消失。说明切迹和扭挫的多少并不与病损范围成正比。
在频域分析中，心肌缺血或梗死时心电高频成分是增多抑或减少的问题也存在着分歧，Shic k等报告兔心肌损伤后高频成分增多，Cain[18]，Harbel[12]等先后报告A MI患者心脏移植术后发生排异反应者心电高频成分增多；但是，Goldberger[6]、A versano[9]、MorAvi[19]、Akselord[20]、Abboud[21-23 ]等作者先后观察了MI患者，PTCA者，AMI接受溶栓治疗的患者，发现心肌缺血或梗死时 高频成分减少，供血改善后增加。
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用三维谱观察心肌缺血或梗死时心电高频成分的变化国内外报导均较少，1994年Novak等 [24]报导MI引起90Hz以上的心电高频成分增加，刘恒亮等[25]用维格纳分布 法观察家兔不同范围的心肌缺血时心电高频成分在三维谱上的变化发现小、中范围的心肌缺 血时心电高频成分随缺血的范围增大而增加，大范围的心肌缺血时不仅不增加反而减少，说 明心电高频成分的变化与病损范围有密切的关系。总之，不管从时域、频域还，是三维谱分 析；不论是动物实验、计算机模拟还是临床研究，心肌缺血或梗死时心电高频成分是增加或 减少的问题仍无一致的结果。我们认为不同的结果可能来自以下几个方面：(1)不同的作者 提取心电高频成分时截取的频率段不同；(2)观察心肌缺血的时期不同，动物实验多为心肌 缺血或梗死的急性期，临床患者检查时多已发现数小时、数天、甚或数月、数年；(3)人和 动物及不同动物间种属上的差异；(4)高频成分的变化未与病损范围密切联系进行分析；(5) 检测分析高频成分的方法不同，分析切迹扭挫用的是时域法，频谱分析用的是频域法，早期 的频谱分析未进行信号叠加或叠加次数较少，不能有效的剔除干扰，结果可能失真，晚近采 用了信号叠加，数字带通滤波的方法干扰较小，不同的分析方法各有其利弊，因而，导致了 不同的结果。
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4.3 心电高频信息检测中的方法问题：目前国内外对心电高频信息的检测多数采用的是计 数高频切迹和扭挫数目的时域法，其次是对QRS进行频谱分析的频域法，三维谱分析是近年 来开始应用的一种新方法。
4.3.1 关于对高频切迹和扭挫的计数问题：由于切迹、扭挫形成的机理尚未十分明了， 对冠心病诊断的敏感性虽高，但特异性较低，且不能观察信号的频谱特性，而频谱特性又是 各种物质的基本属性之一，其交此法容易漏掉微小的高频信号，因此，需进一步深入研究， 只有阐明切迹的产生机制，并与其它方法结合应用才能使其逐步完善。
4.3.2 心电频谱分析的频域法：对QRS波进行频谱分析已被证实是有意义的，但FFT常用 于对平稳信号的分析，而心电信号是一种非平稳信号，用FFT分析心电信号结果可能失真， 从而影响对疾病的正确诊断，因此，在做频谱分析时需注意减少干扰，与其它分析方法结合 ，从而提高结果的准确性。
4.3.3 三维谱分析法：此方法克服了前两种方法的不足之处，已提出的三维谱分析法中 维格纳分布法是较常用的一种，但对其在心电高频信息研究领域中的应用价值及临床上正常 值的确定，尚需进行大量的基础及临床研究工作。
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4.4 展望：回顾心电高频信息研究领域的发展历史不难看出，该领域象其它诊断和治疗方 法一样是在不断革新原有方法和技术的基础上逐步发展起来的，其较快的发展是电子计算机 引入之后，随着生物医学工程和医学科学的不断发展，相关边缘学科的逐步渗入，微小信号 的提取技术及抗干扰能力的逐渐提高，检测分析仪器和检测方法会在不断改进的基础上逐步 走向完善和统一，随着新的有广阔发展前景的统一的标准化的检测分析仪器投入临床使用， HFECG将向常规心电图一样为心脏病的诊断、病性的演变、疗效的评定提供有力的参考依据。■
作者简介：刘恒亮 单新中 综述 阎文泰 魏太星 审校
参考文献：
[1]Langner PH,Geselowitz DB,Briller SA,et al.Wide band recording of the electrocardiogram and coronary heart diseas[J].Am Heart J,1973,(3):308
, 百拇医药
[2]Gomes JA.Post myocardial infarction stratification and the signal-averaged electrocardiogram[J].Prog Cardiovasc Dis,1993,(4):263
[3]Greenspon AJ.The effects of antiarrythemic drugs on the signal-averaged electrocardiogram in patients with malignant ventricular arrythemias[J]. Prog Cardiovasc Dis,1993,(6):339
[4]Loman E,Helft G,Person A,et al.Relation between sucessful late cor onary angioplasty of an occluded,infarction-related artery and lower prevalence of ventricular late potentials[J].Coronary Artery Dis,1998,9(2-3):125
, 百拇医药
[5]Talwar KK,Rao GS,Nayar D,et al.Clinical Significance of high frequ ency QRS potentials in myocardial infarction:Analysis based on power spectrum of lead Ⅲ[J].Cardiovasc Res,1989,23(1):220
[6]Goldberger AL,Bhargava V,Froelicher V,et al.Effect of myocardial infarction on high-frequency QRS potentials[J].Circulation,1981,64(1)34
[7]Abboud S.High-frequency electrocardiogram analysis of the QRS in the diagnosis and assement of coronary atrery disease[J].Prog Cardiovasc Dis,19 93,35(5):311
, 百拇医药
[8]Abboud S,Cohen RJ,Selwyn A,et al.Detection of transient myocardial is-chemia by computer analysis of sandard and signal-averaged high-frequency
electrocardiograms with patients undergoing percataneous transluminal coronaty angiography[J].Circulation,1987,76?:585
[9]Aversano T,Rudikoff B,Washington A,et al.High frequency QRS electr ocardiography in the detection of reperfusion following thrombolytic therapy[J ].Clin Cardial,1994,17(4):175
, 百拇医药
[10]Holoroft JW,Liebman J.Notching of the QRS complex in high frequen cy electrocardiogram of normal children and children with rhumatic fever[J].J Electrocardiol,1980,3：133
[11]Flower NC,Horan LG.Diagnostic import of QRS notching in high freq uency electrocardiogram of living subjects with heart disease[J].Circulation,1 971,44(10):605
[12]Harbel R,Weber M,Reichenspurner H,et al.Frequency analysis for recorgnation of acute rejection after orthotopic cardiac transplantation in man[J].Circulation,1987,76(1):101
, 百拇医药
[13]Valentino VA.The signal averraged electrocardiogram in cardiac transplantation:Maker of acute allograft rejection[J].Transplantation,1992,53(su ppl Ⅱ):145
[14]Kevon A,Gillis AM,Freedman RA,et al.Heart transplant rejection mo nitored by signal-averaged electrocardiography in patients receiving cycloporine[J].Circulation,1984,70(suppl):124
[15]Vanderark CR,Reynolds EW.Genesis of QRS complex in an in vivo cardiac model[J].Circulation,1985,51(2):257
, 百拇医药
[16]郝建峰，阎文泰，魏太星，等.家兔急性心肌梗塞与高频切迹关系的研究[J].河南医科大学学报,1993,28(1):18
[17]宁新宝，钱向阳，肖福康，等.高频心电图特异性的物理模拟研究[J].山东师大学报，1994，9(2增刊)：1
[18]Cain ME,Ambos D,Markham J,et al.Quantification of differences in frequency content of signal-averaged electrocardiograms in patients with compared to those without sustained ventricular tachycardia[J].Am J Cardiol,1985,55 :1500
[19]Mor-Avi V,Shargorodsky B,Abboud S,et al.Effects of coronary occlusion on high frequency content of the epicardial electrogram and body surface electrocardiogram[J].Circulation,1987,76(1):237
, 百拇医药
[20]Akselord S,Mor-Avi V,Oz O,et al.Effects of localized surface cooling of the heart muscle on the high frequency content of electrocardiogram waveform in dogs[J].Clin Cardiol,1988,11(2):112
[21]Abbou S.Subtle alteration in the high frequency QRS potentials during myocardial ischemia in dogs[J].Comput Biomed Res,1987,20(3)384
[22]Abboud S.Smith JM,Shargorodsky B,et al,High frequency electrocar-diography of three orthogonal leads in dogs during a coronary artery occlu-sion[J].PACF Pacing Clin Electrophysiol,1989,12(4):574
, http://www.100md.com
[23]Abboud S,Cohen KJ,Saden D.A spectral analysis of the frequency QRS potentials observed during acute myocardio ischemia in dogs[J].Int J Cardiol ,1990,26(3):285
[24]Novak P,Li ZX,Novak V,et al.Time-frequency mapping of the QRS complex in normal subjects and in postmyocardial infarction patients[J].J Electro cardiol,1994,27(1):49
[25]刘恒亮，阎文泰，魏太星，等.家兔急性心肌缺血时心电高频成分的变化[J].基础医学与临床，1997，17(1)：46
收稿日期：1998-05-05
修稿日期：1999-03-31, 百拇医药