潘月 潘登 龙佑玲 赵森 潘二明

心电图机记录心电图过程中,常需要用工频陷波器滤除电源线噪声,而当振幅变化较大的心电信号通过带阻滤波器时,常在QRSε波之后产生一定时间长度的减幅振荡。 这种出现减幅振荡波的现象称为振铃现象。 振铃现象即心电图滤波产生的伪差［1］。

心电信号的振铃现象主要由工频陷波器造成。出于理论上的原因,工频陷波器的滤波特性曲线较为尖锐,容易产生振铃现象。 总的来说,振铃的产生主要有两个原因:从滤波器的角度而言,是因为其具有单位脉冲响应(图1);从信号的角度而言,是由于输入心电信号为尖窄信号。 由于QRS 复合波又高又尖,类似于脉冲响应,其作用于陷波器必然引起振铃现象。 振铃现象易致心电信号的ST 段出现逐渐衰减的波纹状曲线,严重影响心电图的分析和诊断。

图1 50 Hz 陷波器的脉冲响应序列Fig.1 Impulse response sequence of 50 Hz notch filter

生物医学工程上可以采用双向滤波来削弱振铃现象的影响。 双向滤波,即先让信号正向通过滤波器(前向滤波),再使信号反向通过滤波器(后向滤波)。 前向滤波是指按信号数字序列,使信号以正常顺序通过滤波器;后向滤波是将信号序列首尾倒置,再使信号通过滤波器。 振铃现象在心电图上一般表现不明显而易被忽略,但在部分受检者中较明显,可在心电图QRSε波J 点后出现低幅高频波。 若用一个双向滤波器过滤QRSε波时,则经前向滤波,QRSε波之后存在减幅振荡波(图2);经后向滤波,QRSε波之前存在减幅振荡波(图3)。

图2 前向滤波的振铃在QRSε波之后Fig.2 Ringing phenomenon after QRS complex by forward filtering

图3 后向滤波(反转波形顺序)的振铃出现在QRSε波之前Fig.3 Ringing phenomenon ahead of QRS complex by backward filtering (in an inversed order of waveform)

图4 心电图上的振铃现象Fig.4 Ringing phenomenon in ECG

振铃现象多出现在QRSε波之后的ST 段上,肉眼一般看不到。 当出现明显的振铃现象时,可造成一段可视性伪差,影响心电图的分析与诊断,尤其是影响对ST 段、J 点、不完全性右束支阻滞、Brugada波及epsilonε波等的分析和观察。 在实际工作中,振铃现象在心电图表现较明显的部位为J 点后。 振铃现象存在个体差异,部分受检者中较明显(图4)。 J波综合征、Brugadaε波及epsilonε波对部分患者的心脏性猝死预警十分重要,故去除振铃现象的影响现已成为生物医学工程技术领域面临的一个挑战。

Epsilonε波又称后激动电位或右心室晚电位,是右心室延迟除极产生的低幅棘波或振荡波。Epsilonε波出现在 ST 段起始部,持续数十毫秒［2］。它的出现对诊断致心律失常性右室心肌病的特异性较强。 Epsilonε波的心电图特征如下:① 位于QRSε波群之后;② 高频低幅的棘波或振荡波;③持续时间达数十毫秒;④ 多见于右胸导联;⑤ epsilonε波的存在,可使 QRSε波增宽。约1/3的致心律失常性右室心肌病患者中,可在V1、V2导联,有时在V3、V4导联记录到epsilonε波;部分患者所有导联均可出现epsilonε波。 Epsilonε波的心电图特征与振铃现象相似,鉴别较困难。 遇到此种情况时,建议换一台其他型号的心电图机再描记一份心电图。 两台不同型号的心电图机同时出现振铃现象的概率较低。