体表房颤信号处理技术及临床应用研究进展黄忠朝I,谢启应2(1.中南大学地球科学与信息物理学院，长沙，410083；2.中南大学湘雅医学院心血管内科，长沙，410008)摘要：最近十几年来，房颤(AtrialFibrillation,AF)患者体表心电图(Electrocardiogram,ECG)信号处理技术和辅助临床研究引起了人们很大关注，极大促进了能对心房波形特征进行更有效描绘的新信号处理技术的发展。本文主要介绍和简单评价了体表ECG房颤信号无创提取技术和AF信号谱特征分析技术，以及对各种AF信号处理技术进行临床有效性验证的相关成果。特别因为心房波形重复率，即心房颤动速率，等指标的临床显著意义，论文还总结了这些指标的重要临床应用，包括辅助分析AF的病理机制和监测测AF临床治疗效果等，希望促进国内在此领域的更好研究。关键词：体表心电；房颤；信号处理；临床应用。：R138.04AdvancedonsignalprocessingofsurfaceelctrocardiogramwithatrialHbrillationandclinicalapplicationHuangZhongchaoi,XieQiying?(I.schoolofGeosciencesandInfo-physics,CentralSouthUniversity,Changsha,410083;2.CardiovascularDepartment,XiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha,410083)Abstract:Morethandecadeyears,studysonatrialfibrillation(AF)isattractingmoreandmoreattentions,whichcombineclinicalmanagementandnon-invasiveprocessingtechniquesforsurfaceelectrocardigram(ECG)recordedfromAFpatients,andprovokingimmenslythedevelopmentofinnovativesignalprocessingmethodswhichcancharacterizeeffectivelytheatrialwave.ThisatrributionreivewsmainlytheQRSTcancellationmethodsandthetime-frequecyspectumanalysistechniquesoftheresidualsignals(fwave)andtherelativeclinicalvalidationoftheeffectivenessofvariousAFsignalprocessingalgorithms.Especially,duetotheclinicalsignificanceoftherepetitionindexofatrialwave,i.e.,atrialfibrillationrate,someimportantclinicalapplicationsarealsointroduced,whichincludetheauxiliarydiagonosisofAFpathomechonismandthetreatmentefficiencyestimationofAFpatientsetc..Overall,weproposethatmoreandbetterresearchesinthisfieldshouldbepromotedandsupportedinChina・Keywords:SurfaceElectrocardiogram;AtrialFibrillation;SignalProcessing;ClinicalApplication;0引言房颤(AtrialFibrillation,AF)是临床上最常见的心律失常之一，会引起血流动力学恶化和脑卒中等重大临床风险。但由于AF病理生理机制的复杂性、多变性、多相关性等原因，使其一直是近年来心血管疾病领域研究的热点问题之一。尽管AF的临床治疗，特别是药物和导管消融术，等技术己取得了很大进步，但口前的治疗方案很少把AF的各种模式和机制考虑在内，降低了治疗效率⑴。因此，发展能对AF特征进行定量分析，并在一定程度上提供基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(200805331085)；中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(2011QN主题013)；作者简介：黄忠朝(1976年生)，男，博士学位，副教授。主要研究方向为：生物阪学信号与图像处理、模式识别、心电与心律失常分析、生物离子通道建模与分析.E-mail:lipse_huang@163治疗引导的分析方案与技术是非常值得期待的。体表ECG因为无创、方便、可重复性好一直在心疾病的临床治疗方面发挥着重大做用，通过发展高级的信号处理技术，从ECG中提取出反映AF期间心房活动的房颤波，即f波，并从其中挖掘出能刻画AF状态的准确定量指标，如心房颤动速率(FribrillatoryRate,RF),对促进AF的各方而研究和改善AF治疗等具有重大意义。1房颤信号提取技术进展从ECG中提取出隐藏在房颤信号中的可用临床信息的前提是首先分离岀反映心房活动(AtrialActivities,AA)那部分信号。由于AA幅度远小于心室活动(VentricularActivities,VA)的幅度，加上二者在谱分布上相互重叠的影响，故不能用传统的线性滤波方法进行分离，需要借助非线性ixnhao处理技术，这也是近十儿年来信号处理领域着力研究的挑战性问题Z一。从最早的模板tt(AbsoluteBeatSubtraction...