振鈴現象對心電圖分析和診斷的影響

潘月 潘登 龍佑玲 趙森 潘二明

心電圖機記錄心電圖過程中,常需要用工頻陷波器濾除電源線噪聲,而當振幅變化較大的心電信號通過帶阻濾波器時,常在QRSε波之后產生一定時間長度的減幅振蕩。 這種出現減幅振蕩波的現象稱為振鈴現象。 振鈴現象即心電圖濾波產生的偽差［1］。

心電信號的振鈴現象主要由工頻陷波器造成。出于理論上的原因,工頻陷波器的濾波特性曲線較為尖銳,容易產生振鈴現象。 總的來說,振鈴的產生主要有兩個原因:從濾波器的角度而言,是因為其具有單位脈沖響應(圖1);從信號的角度而言,是由于輸入心電信號為尖窄信號。 由于QRS 復合波又高又尖,類似于脈沖響應,其作用于陷波器必然引起振鈴現象。 振鈴現象易致心電信號的ST 段出現逐漸衰減的波紋狀曲線,嚴重影響心電圖的分析和診斷。

圖1 50 Hz 陷波器的脈沖響應序列Fig.1 Impulse response sequence of 50 Hz notch filter

生物醫學工程上可以采用雙向濾波來削弱振鈴現象的影響。 雙向濾波,即先讓信號正向通過濾波器(前向濾波),再使信號反向通過濾波器(后向濾波)。 前向濾波是指按信號數字序列,使信號以正常順序通過濾波器;后向濾波是將信號序列首尾倒置,再使信號通過濾波器。 振鈴現象在心電圖上一般表現不明顯而易被忽略,但在部分受檢者中較明顯,可在心電圖QRSε波J 點后出現低幅高頻波。 若用一個雙向濾波器過濾QRSε波時,則經前向濾波,QRSε波之后存在減幅振蕩波(圖2);經后向濾波,QRSε波之前存在減幅振蕩波(圖3)。

圖2 前向濾波的振鈴在QRSε波之后Fig.2 Ringing phenomenon after QRS complex by forward filtering

圖3 后向濾波(反轉波形順序)的振鈴出現在QRSε波之前Fig.3 Ringing phenomenon ahead of QRS complex by backward filtering (in an inversed order of waveform)

圖4 心電圖上的振鈴現象Fig.4 Ringing phenomenon in ECG

振鈴現象多出現在QRSε波之后的ST 段上,肉眼一般看不到。 當出現明顯的振鈴現象時,可造成一段可視性偽差,影響心電圖的分析與診斷,尤其是影響對ST 段、J 點、不完全性右束支阻滯、Brugada波及epsilonε波等的分析和觀察。 在實際工作中,振鈴現象在心電圖表現較明顯的部位為J 點后。 振鈴現象存在個體差異,部分受檢者中較明顯(圖4)。 J波綜合征、Brugadaε波及epsilonε波對部分患者的心臟性猝死預警十分重要,故去除振鈴現象的影響現已成為生物醫學工程技術領域面臨的一個挑戰。

Epsilonε波又稱后激動電位或右心室晚電位,是右心室延遲除極產生的低幅棘波或振蕩波。Epsilonε波出現在 ST 段起始部,持續數十毫秒［2］。它的出現對診斷致心律失常性右室心肌病的特異性較強。 Epsilonε波的心電圖特征如下:① 位于QRSε波群之后;② 高頻低幅的棘波或振蕩波;③持續時間達數十毫秒;④ 多見于右胸導聯;⑤ epsilonε波的存在,可使 QRSε波增寬。約1/3的致心律失常性右室心肌病患者中,可在V1、V2導聯,有時在V3、V4導聯記錄到epsilonε波;部分患者所有導聯均可出現epsilonε波。 Epsilonε波的心電圖特征與振鈴現象相似,鑒別較困難。 遇到此種情況時,建議換一臺其他型號的心電圖機再描記一份心電圖。 兩臺不同型號的心電圖機同時出現振鈴現象的概率較低。