AED中識別算法的研究和對實施低能量除顫的探討.pdf

1、心室纖顫是最惡性的心律失常。除顫時間對除顫成功率有著至關重要的影響。而大部分室顫病人的發(fā)病地點是在醫(yī)院外,往往無法及時獲得救治。自動體外除顫器(AED)的出現(xiàn)使早期除顫成為可能。
　　 為了讓沒有豐富急救經(jīng)驗的公眾方便使用AED實施早期除顫,高準確率的可電擊復律心律識別算法是關鍵。美國心臟協(xié)會(AHA)建議將心律分成三大類:Shockable Rhythm(ShR),Non-Shockable Rhythm(NShR)和Inte

2、rmediate Rhythm。AED中可電擊復律心律識別算法必須對ShR有高的靈敏度,對NShR有高的特異性。本文著眼于分類性能優(yōu)越、計算量小的新特征的設計,提出了歸一化等電位線時長的多種度量,柵條投影變異度的兩種度量和斜率變異度的兩種度量。為了合理地評價和比較不同算法的分類性能,本文使用在AED算法研究領域內被廣泛認可的MIT Database、CU Database和VF Database作為測試樣本集,選擇ROC曲線下面積(AU

3、C)作為主要性能評價指標。對已有報道的HILB算法、最大Lyapunov指數(shù)算法,和由本文提出的柵條投影變異度類算法(Shadow類算法)、斜率變異度類算法(Slope Variability類算法)、多種歸一化等電位線時長的度量進行了測試。結果顯示,Shadow類算法和Slope Variability類算法表現(xiàn)出更優(yōu)的分類性能和更少的計算時間,而且達到AHA所建議的AED決策的性能要求。同時,本文設定測試條件時盡量與領域內已有工作保

4、持一致,從而使研究成果能被其他學者更好地使用。
　　 電擊除顫方法在臨床使用中還存在一些缺點,降低除顫能量是克服這些缺點的有效途徑。如果在保證除顫成功率的前提下能降低除顫能量,就可以減小電擊除顫對人體的傷害、減輕病人的痛苦,對于植入式心律轉復除顫器(ICD)還能延長電池的使用壽命。所以,研究低能量的除顫方法具有重要的實際意義。本文基于人體電導體對于中低頻電流可視為純阻性導體的特點,推想在體外除顫、半體內半體外除顫的情況下,除顫閾

5、值與總脈寬之間的關系應該同心肌組織刺激閾值與刺激脈沖持續(xù)時間之間的關系一致。由心肌組織的能量閩值與脈沖寬度的關系又可推導出,在時值處會得到最小能量閾值這一結論。據(jù)此推想,體外除顫或半體內半體外除顫同樣存在對應著最小能量閾值的總脈沖寬度。為了驗證以上猜想,本文以雙相指數(shù)截尾波為基礎,進行了7例動物實驗。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析,得出以下結論:半體內半體外除顫情況下,脈寬-閾值關系仍然比較符合心肌組織的脈寬-刺激閾值關系,而且3ms+1ms+3