振铃现象对心电图分析和诊断的影响

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)。……