关键字 |
| 心脏性猝死,植入式心脏除颤器,心率变异性,SCD选择规则图,图形用户界面 |
介绍 |
| 心脏性猝死(SCD)的定义是突然意识丧失,出乎意料的死亡。1SCD is known as the top killer in many developed countries as it had become the main cause of the death annually. Besides, the survival rate of SCD is extreme low too, which is around 10-15% only. Therefore, Implantable Cardiac Defibrillator (ICD) was introduced as the gold standard therapy for the patients who are at the high risk for ventricular tachycardia (VT).2 There are 2 major causes of SCD, which are ventricular arrhythmias and dilated and hypertrophic cardiomyopathies. Ventricular arrhythmia is found to be responsible for 75% of all SCD cases, whereas the SCD cases caused by dilated and hypertrophic cardiomyopathies are 25%. There are 2 types of ventricular arrhythmias (VA), which are ventricular tachycardia (VT) and ventricular fibrillation (VF).3 Ventricular Tachycardia is characterized by rapid but regular ventricular contractions. VT will result in low cardiac output and will degenerate to ventricular fibrillation (VF) if it is not converted. Low cardiac output will lead to the further loss of cardiac output, the lowering of the blood pressure of human and hypoxia and accumulation of toxic waste products in the cardiac cell due to its high beating rate. Onset of VF could lead to the death in about 3 to 5 minutes if defibrillation is not applied on the patient. |
| 植入式心脏除颤器(ICD)是黄金标准治疗高危的患者VT。包括那些提到的高危患者幸存下来形成危及生命的心律失常,心脏疾病患者这样VA的风险,但没有症状。4 ICD包括两部分,这是脉冲发生器和线索。脉冲发生器植入胸部的通常是低于左肩。有一个或多个连接病人的心脏导致ICD,传输电信号的目的踱步,传感和除颤。5当ICD检测VT的发生,电脉冲除颤 |
| 统计显示的患者患有心脏性猝死(SCD)事件每年最高在大部分的发达国家如美国State.3马来西亚,作为一个发展中国家,正在经历事件发生SCD too6高,然而,7 ICD相对昂贵,很难被患者和政府提供。因此,需要有更多的系统,同步和我国有组织的系统来识别这些风险最高的SCD患者,然后交付ICD治疗。因此,一个系统的图形用户界面(GUI)开发了本文在州或区一级医院帮助医生尤其是筛选高危病人是化合物。 |
| 项目的目标是提取心电图的HRV和VT条件。这些参数结合其他临床参数如心肌梗死和左心室射血分数(LVEF)和心脏arresrt为了发展历史的自动识别分类风险最高的SCD患者类和ICD的接收者。访问该系统的图形用户界面(GUI)。 |
| 病人的心电图是策划为了验证患者的VT条件。心率变异性的计算ECG信号作为参数来确定分割的风险。同时,医疗条件报告关于心力衰竭病人的临床条件和VT事件收集,以帮助建立的系统对SCD患者的风险进行分类。 |
| 最后,图形用户界面(GUI)的系统是由使用MATLAB软件,为了增强用户体验访问这个应用程序。 |
方法 |
| 这个项目的整体工作流程如图1所示。每一块在下面说明。首先,原始ECG信号从生理网下载了正在处理以提取HRV确定SCD危险。 |
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QRS波群检测(PANAND TOMPKINALGORITHM) |
| 锅和汤普金斯(1985)介绍了一种算法来检测心电图的QRS波群。该算法如图所示,在图2所示。低通滤波器被用于去除噪声引起的肌肉收缩和50 Hz电力线噪声。高通滤波器用于消除工件的动机,P波和T波。然后,分化过程函数斜率和获取信息克服了基线漂移问题。平方之后,被用来强调组件具有较高频率较低的频率和变弱组件。因此,Rpeak可以清楚的看到。最后,移动平均滤波器平滑信号的功能。阈值过程被用来确定检测事件是否真正的QRS波群或not.8 |
| 每个进程的结果如图3所示。 |
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2提取HRV |
| 图4显示了提取HRV的过程 |
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| 去除离群值删除多余的部分信号如异位搏动或任何遗漏检测QRS复合物通过使用第一和第三的公式。下面的信号超过第三四分位数和比第一四分位数消除。之后,重采样过程通过使用interpolation-resampling等距时间和阻止RR间隔提供失真。消除趋势过程被用来去除信号对照组的趋势的信号意味着趋势被建模为线性方程。HRV的结果如图5所示。 |
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对HRV时域分析 |
| 时域分析提供的信息的统计方法或几何方法可由使用简单的数学方程。正如前面提到的,有许多参数包含在时域分析。然而,在这个项目中,我们只有感兴趣的标准差区间神经网络(SDNN),它的单位是毫秒。 |
| 工作组的欧洲心脏病学会北美社会的节奏电生理学(1996)发现,抑郁HRV是一个强大的预测死亡率和并发症的心律失常,如持续室性心动过速(VT)在急性心肌梗死(MI)。这份报告表明,HRV的价值是类似于左心室射血分数(LVEF)的全因死亡率的预测。这份报告还指出,相比前应该考虑HRV LVEF值预测无节奏的事件如心脏性猝死(SCD)。这份报告的结果显示在图6中显示,在心肌梗死后患者的存活率不同SDNN价值。结果表明,SDNN值小于50 ms患者约有60%的存活率,这是非常低的患者相比SDNN价值大于50微秒。9因此,在这个项目中,50毫秒已经作为基准来表示depreessed HRV和确定SCD的风险。 |
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选择规则的发展 |
| 选择规则表是为了确定的风险开发心脏性猝死(SCD)的患者,通过考虑病人的生理参数。植入式心脏除颤器(ICD)治疗也许建议预防病人在两种不同类型的一级预防和二级预防的化合物。选择规则图如图7所示。SCD的初级预防是指在患者使用ICD的风险却没有经历过如VT和VF威胁生命的心律失常事件。二级预防SCD指患者幸存下来的心脏骤停之前,威胁生命的事件,如持续VT.10因此,选择规则表是由以确定病人的资格是ICD接收机和下预防。 |
| 首先,选择规则决定ICD接收机在二级预防是基于三个标准建立的。患者要么满足这三个条件之一将被视为接收机ICD在二级预防。这三个标准是之前心脏骤停前由于室性心动过速(VT)或心室颤动(VF),引起Sustained-VT和晕厥VT。 |
| 另一方面,为了确定ICD的接收者在一级预防,等少数标准包括,视为priormyocardial梗死(MI),左心室射血分数(LVEF)值,纽约心脏协会(NYHA)类,标准差NN间隔(SDNN)和non-sustained VT条件。选择图表显示如图5所示。例如,病人MI记录之前,LVEF不到30%,NYHA类大于第三类和经历了低迷的心率变异性(HRV)和神经网络的标准差间隔(SDNN)小于50 ms,有资格成为合格的ICD接收机在一级预防。在另一个场景中,前MI病人记录,LVEF值在30%和35%之间,NYHA III类大于类和有经验的non-sustained VT,符合ICD的接收者在一级预防。 |
| 然而,对于这些患者在没有持续的VT的条件,心脏骤停,引起晕厥VT和MI记录之前,LVEF值大于35%,NYHA类小于第三类,SDNN价值超过50 ms和没有non-sustained VT既不会被考虑为ICD在二级预防和初级预防预防。 |
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图形用户界面(GUI)开发 |
| GUI是使用MATLAB软件开发的。HRV时域分析是在MATLAB完成的。用户必须插入一些医疗条件和病人的心电图信号,并通过选择让系统去规则图确定病人是否符合ICD接收器。GUI是如图8所示。 |
结果与讨论 |
时间域分析 |
| 患者的心电图信号正常心电图信号和VT ECG信号被插入到系统来确定其SDNN价值。正常的信号和VT心电图可以被用户视为是绘制在图形区域,并帮助用户确定病人的VT条件。然后,计算SDNN的按钮按下时,SDNN ECG信号的值出现在列。结果显示如图9所示。SDNN来源于正常心电图的价值超过50 ms,这意味着它并不沮丧HRV的条件。而引起SDNN VT的价值信号很低,与30 ms。这表明低SDNN象征着抑郁HRV和可能导致SDN和高死亡率。作为结果,结合SDNN结果与其他参数如文章MI历史和LVEF值生成准确的结果决定接收机ICD的初级预防。 |
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GRAPHICALUSER接口 |
| 当病人的医疗条件和心电图信号已经插入,该系统将能够识别合格病人ICD接收机。如果病人的医疗条件满足ICD的标准接收机在一级预防,会出现语句的结果列“病人应该ICD治疗下一级预防”,而如果病人满足标准的二级预防,声明“病人应该ICD治疗在二级预防”。如果病人没有资格,该声明“ICD治疗患者没有必要”将会出现明显给澄清资格的医生。 |
结论和建议 |
| 筛选病人根据ICD SCD风险来确定接收机将困难医生尤其是在国家或地区的水平。这种困难可能会导致访问一些医疗设施的缺乏SDNN HRV的等参数。这个自动化系统可以扮演提供准确、系统的结果决定SCD风险,通过考虑病人的所有参数。作为系统的建立和应用系统各自的医院的医生,医生能够识别那些高风险的SCD患者,因此,提出了病人国家心脏研究所ICD治疗的交付。作为结果,高风险的SCD患者植入ICD,这可能安全造成的死亡VT。因此,总体死亡率造成的化合物会减少。对未来的建议,建议这个软件测试与实际情况。这个系统的结果应与医生的诊断结果是专业在这个领域比如国家心脏研究所的医生。此外,实时心电图应该记录在真正的病人并插入到这个系统调查其SDNN价值。另一方面,世界卫生组织应该有更多关于参数的研究来确定分割的风险,并设置一个黄金标准筛选ICD接收机的标准化标准和参数。这将确保所有高SCD患者可能暴露他们死亡风险被识别和交付ICD治疗。 |
确认 |
| 我们想表达我最真诚的欣赏和感激UTM-IJN旗舰格兰特和所有帮助我们的人都直接或间接地在完成本研究和项目。 |
引用 |
- 植入型心律转复除颤器对预防心脏猝死的。MSAC参考32。2006年。
- Huikuri, h V。,Castellanos, A. &Myerburg, R. J. 'Sudden death due to cardiac arrhythmias', New England Journal of Medicine, 345(20), 1473- 1482. 2001.
- 赫尔姆斯博士Jr,戴维斯KB,模拟MB,等。医学和外科治疗的效果在随后的心脏性猝死患者的冠状动脉疾病,冠状动脉手术的报告研究。循环。73:1254 - 1263。1986年。
- 迈克尔•Glikson保罗·弗里德曼。植入型心律转复除颤器。2001。
- DiMarco, j . P。植入式心律转复除颤器,新英格兰医学杂志》,349 (19),1836 - 1847。2003年。
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- 卫生信息中心,规划和发展部门,卫生部、马来西亚。2012年7月。2012年健康的事实
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- 工作组的欧洲心脏病学会节奏电生理学的北美社会。心率变异性、标准的测量、生理的解释,和临床使用。1996。
- 爱泼斯坦,a E。,J. P. DiMarco, et al. "ACC/AHA/HRS 2008 Guidelines for Device-Based Therapy of Cardiac Rhythm Abnormalities: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines 2008. (Writing Committee to Revise the ACC/AHA/NASPE Guideline Update for Implantation of Cardiac Pacemakers and Antiarrhythmia Devices): developed in collaboration with the American Association for Thoracic Surgery and Society of Thoracic Surgeons." Circulation 117(21): e350-408. 2002
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