四川省人工智能正常心電圖數據質量標準(試行)

成都高新醫學會心功能專委會

前言

人工智能(artifical intelligence，AI)是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。目前AI已在金融、安防和醫療等多個領域實現技術落地，且應用場景也越來越豐富，越來越專業。在醫療領域，AI輔助醫生進行疾病檢測和診斷方面的應用正在快速發展中。通過海量醫療影像數據訓練AI算法，近年來醫學影像識別取得較大突破。目前在肺癌、乳腺癌、食管癌、腸癌和糖尿病視網膜病變等疾病的早期檢測功能上，AI算法已經達到非常高的準確率。

在心電圖領域，目前主流方法依然基于傳統的心電信號算法開發出的檢測流程，根據識別P波、QRS波群和T波計算間期和振幅，無法把P-QRS-T作為一個整體進行識別，另一方面傳統心電信號算法作為軟件系統嵌入到心電圖機當中，很難及時更新和學習前沿心臟病學。AI輔助診斷系統通過大數據平臺收集的海量數據訓練，可學習到臨床醫生的經驗，不斷提高診斷水平。AI技術可提高心電圖診斷工作效率，解決基層醫療機構缺乏心電圖診斷技術的問題[1]。

心電圖AI在訓練過程中需要大量經過心電圖醫生已經確診的心電圖數據，在AI領域稱為數據標注。心電圖經過標注之后才能用于深度卷積神經網絡的訓練。但是在訓練的過程中發現AI的診斷水平并未隨著數據量的增大顯著提升，問題在于收集到的心電圖并無統一的數據標準規范，導致AI無法準確區分正常和異常心電圖。

因此，目前亟待需要制定心電圖數據質量標準，該標準是影響心電圖AI診斷性能的關鍵因素。該標準應當包含兩個部分：(1)心電圖診斷術語標準化；(2)心電圖數據標準化。

關于心電圖診斷術語的標準化，中國專家推薦采用2009年ACC/AHA/HRS《心電圖標準化和解析的建議與臨床應用》國際指南[2]作為行業標準，但在實際操作中由于該指南未制定具體的操作細則至今尚有執行和推廣難度，不同地區、不同醫院和醫生有自己的偏好，導致目前中國心電圖診斷術語方面不盡統一。

制定中國異常心電圖診斷標準的細則是一個浩大的工程，短期不易完成。但常規心電圖檢查中正常心電圖占多數，通過心電圖AI輔助診斷系統對正常心電圖診斷的準確率達到100%。

為了有效推進AI心電的研發進程，加快“健康中國”戰略的推進步伐，從當地的實際情況出發，積極開展分級診療服務，加強醫聯體同質化管理，助力推廣心電圖的應用，學會特制定《四川省心電圖人工智能診斷應用標準》(試行)(正常標準及預警標準)。

這個標準的產生僅提供一種研究方法的借鑒，只是一個開端，嚴格的心電圖AI輔助診斷系統標準的制定尚待大量資料的進一步充實和完善，期待國內外同行共同努力。

四川省人工智能正常心電圖數據質量標準(試行)

竇性心律 正常心電圖[3-6]

1 數據標準

(1)心率標準：60～100次/min

(2)波形標準：

竇性P波形態：波頂鈍圓。

竇性P波的方向：Ⅱ、aVF、V4～6直立，aVR倒置，Ⅲ、aVL可直立、雙向或倒置，V1(V2)多為正負雙向。

竇性P波的時限：0.06～0.11 s。

竇性P波的電壓：肢體導聯<0.25 mV，胸導聯<0.20 mV。

V1導聯P波終末電勢(Ptfv1)>-0.03 mV。

PR間期：成人(18～70歲)0.12～0.20 s，其高值與年齡有關。高值：2歲以下者<0.16 s，2～6歲<0.17 s，7～13歲<0.18 s，14～17歲<0.19 s，71～90歲<0.19 s，91～110歲<0.18 s，111～130歲<0.17 s，130歲以上者<0.16 s。

QRS波群的時間：0.06～0.10 s。

QRS波群的電壓：肢體導聯中至少一個以上導聯QRS波群的電壓代數和>0.5 mV，胸導聯應>1.0 mV。

QRS波群在各導聯中的最高值：RⅠ<1.0 mV，RⅡ、RⅢ、RaVF<1.9 mV，RaVR<0.5 mV，RaVL<1.0 mV，RaVF<2.0 mV，RV1<1.0 mV，RV5<2.5 mV，RV1+SV5<1.2 mV，RV5+SV1<4.0 mV(女性<3.5 mV)。胸前導聯從右→左R波的振幅逐漸增高，但RV6RV5，可作為左心室肥大的診斷標準。年輕人的RV5、RV6的振幅可達6.0 mV。

室壁激動時間(VAT)：成人，VATV1<0.03 s，VATV5<0.05 s(女性<0.045 s)。

Q波：肢體導聯<同導聯R波振幅的1/4(aVR除外)，均0.03 s，V1、V2不應有Q波，但可呈QS波，在V6導聯上Q波最常見，V4、V5導聯少見，V3導聯更少見。正常胸前導聯Q波<0.02 mV。

S波：肢體導聯：aVR<1.6 mV，aVL、Ⅲ<1.9 mV，Ⅰ、Ⅱ、aVF<0.5 mV，胸前導聯S波最深見于V2導聯，V2導聯以左逐漸降低。正常V1<1.8 mV，V2<2.6 mV，V3<2.1 mV。R+S波振幅：肢體導聯至少有一個導聯>0.5 mV，胸導聯均應>1.0 mV。

U波：在T波后0.02～0.04 s出現的小波，多在V3、V4導聯最清楚，U波與T波方向一致。U波振幅在V2、V3導聯<0.2～0.3 mV，其他導聯<0.1～0.15 mV。

U波隨心率增快而降低。

QRS波的電軸：-29°～+90°，大多數在+30°～+75°。

ST段：肢體導聯ST段抬高<1.0 mm，胸前導聯<2.5 mm，ST段下移<0.5 mm。

ST段抬高呈上斜型、下移呈下斜型。

T波：T波方向多與QRS波群方向一致，以R波為主的導聯T波應直立，Ⅰ、Ⅱ、V5、V6導聯的T波高度應>R/10，QRS波群為負向的aVR，V1導聯T波也倒置(V1、V2導聯T波可呈正負雙向)。

QT間期：QT間期長短與年齡、性別、心率有關，心率為60～100次/min時，QT間期正常范圍為：0.32～0.44 s(可查表，因計算較為復雜)[5]。有報道，短QT間期實測值小于預測值的70%以上才有臨床意義[6]。

2 診斷術語

竇性心律、QRS波的電軸不偏、正常心電圖。

編寫組成員：成都高新醫學會心功能專業委員會部分委員和專家，分別是：