目录
[1 ACS介绍](#1 ACS介绍)
[2 GE ACS工具套件](#2 GE ACS工具套件)
[2.1 访问心电图记录](#2.1 访问心电图记录)
[2.2 院前心电图监测](#2.2 院前心电图监测)
[2.3 STEMI自动识别](#2.3 STEMI自动识别)
[2.4 ACI-TIPl/ACS工具](#2.4 ACI-TIPl/ACS工具)
[2.5 自动序列对比分析](#2.5 自动序列对比分析)
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/V00g1Fvzr3dFJRsIMifKhg
1 ACS介绍
1.ACS
急性冠状动脉综合征（Acute Coronary Syndrome, ACS）指的是任何与急性心肌缺血相符的临床症状群，其中包括不稳定型心绞痛（UA）、非ST段抬高型心肌梗死（NSTEMI）以及ST段抬高型心肌梗死（STEMI）。
在10分钟内完成心电图检查
标准的12导联心电图仍然是评估ACS时最重要的诊断工具，应在患者首次与医务人员接触后的10分钟内完成检查。STMI心电图表现是诊断ACS的最具特异性的依据，尤其是当这种表现与患者之前的心电图检查结不同时。ACS最终是由医生做出的临床诊断，虽然心电图是用于这一诊断的重要工具，但ACS的诊断不应仅依赖于心电图的结果，正常的心电图并不能排除ACS的可能性。
全球范围内的临床指南都规定了针对STMI患者的最佳治疗时间：通过溶栓治疗应在30分钟内完成，而通过紧急心脏导管插管术则应在90分钟内完成。
院前心电图检查已被证明能够显著缩短获取心电图结果所需的时间以及开始治疗的时间。
2.ACS诊断面临挑战
医疗资源有限，疑似患者众多
急诊科就诊人数每年都在增加，出现胸痛症状疑似急性冠状动脉综合征的患者数量众多，这其中真正确诊的患者比例并不高。有症状人群中急性冠状动脉综合征的发病率约为15%。大多数研究也表明，在急诊科接受评估的胸痛患者中，急性冠状动脉综合征的发病率在6%到18%之间。
一项涵盖7家急诊科的研究发现，急性冠状动脉综合征的真正发病率为17%（其中急性心肌梗死占8%，不稳定型心绞痛占9%）；而心肌梗死病例被漏诊的比例为2.1%。
ACS症状表现不典型
急性冠状动脉综合征的症状通常会突然出现，包括以下任何一种情况：胸痛（常被描述为隐痛、压迫感、紧绷感或灼热感），这种疼痛可能会放射到肩膀或手臂；上腹部、背部、颈部或下颌的疼痛；呼吸急促；恶心或呕吐等等。但这些症状无法确定是否患有急性冠状动脉综合征。如果仅根据症状来对急诊科患者进行评估，那么假阳性率将会达到约80%。
在所有ST段抬高型心肌梗死患者中，有一半的人并不会出现典型的急性剧烈胸痛症状，而是会表现出非典型的症状。
只有通过触诊发现胸壁压痛，被认为有助于排除急性冠状动脉综合征的可能性。
诊断代价高昂
如果最初的心电图检查无法提示STEMI的存在，那么就需要进行进一步的检查。经过多次检测后并对心电图结果和心脏生物标志物在数小时内的变化趋势进行持续观察后，有超过一半出现胸痛或其他相关症状的患者，最终被诊断为其症状由非心脏性疾病引起。这里涉及的检查费用相当高昂，更别说还有很多患者需要转诊。
ACS误诊率高
有一半的急性冠状动脉综合征病例虽然出现了胸痛或其他提示该疾病的症状，仍没有进行心电图检查。
在12%的急性心肌梗死病例中，急诊医生未能在患者初次进行的心电图检查中发现明显的ST段压低、ST段抬高或T波倒置现象。
虽然初次心电图检查结果正常通常，但并不能因此排除ACS的诊断。
2 GE ACS工具套件
2.1 访问心电图记录
GE可通过其MUSE系统访问之前的心电图记录。如果能够将当前的心电图与医院存档中的既往心电图进行对比，那许多误报的情况本是可以避免的。
研究表明，能够查阅之前的心电图记录能够显著减少不必要的住院治疗。
2.2 院前心电图监测
GE能够进行院前12导联心电图检测，并将检测结果以数字形式传输给医院。
MUSE系统能够通过DICOM或XML等标准获取院前心电图数据，该系统能够将救护车、急诊室或心脏护理单元中记录的心电图数据进行整合，并将这些数据与该患者之前的心电图记录进行对比分析
院前心电图检查在缩短STMI患者的从入院到开始治疗的时间方面具有积极作用。
2.3 STEMI自动识别
GE开发的Marquette 12SL检测系统在院前急救和医院环境中都经过了充分的验证，虽然该系统在识别STEMI方面的敏感性不如专业心电图医师，但其特异性却非常高。该系统在区分胸痛患者的正常心电图与异常心电图、从而进行分类评估方面也表现出一定的实用性。
STEMI的诊断显然取决于12导联心电图中是否存在明显的ST段抬高。
什么是"明显的ST段抬高？"
判定标准有很大差异，一是ST段抬高的最低幅度，二是ST段抬高的导联数量。经验丰富的心电专家采用的既有传统标准：任何2个相邻导联中ST段抬高幅度达到1mm，也有更为严格的ACC/ESC标准：V1-V4导联中的ST段抬高幅度达到2mm（200μV），这两种标准都能保持很高的特异性。
但是，如果只是按照这个ST段抬高的阈值进行诊断，其特异性就会很低，仅凭ST段抬高这一指标是不足以准确诊断STEMl。
ST段形态变化
识别ST段抬高常用方法是观察该ST段是否呈凸形。如果ST段呈凹形或ST段抬高程度相对于T波来说较轻微，那么这种ST段抬高很可能是正常的，或者是由于早期复极化所导致的。
根据ST段是凸形还是凹形来区分STEMI有一定帮助，但作用并不显著。
相互抑制（Reciprocal Depression）
以下是一个呈凹形的ST段改变的例子，并不属于早期复极化现象，因为ST段改变仅出现在II、aVF和III导联中，并且伴随着V1-V4导联中的ST段压低。实际上这是一种下壁心肌梗死的表现，符合"相互抑制"这一心电图特征。正常人的心电图中并未观察到该现象。
与传统的凸/凹形态判断标准相比，利用"相互抑制"这一特征进行诊断时，灵敏度提高了两倍以上，同时特异性依然保持在98%的水平。
相互抑制现象是束支传导阻滞的固有特征。以下是一个左束支传导阻滞的例子：在V1-V2导联中会出现ST段抬高，在V5-V6导联中则会出现ST段压低，这种相互抑制现象并非由STEMI引起的，ST段抬高和ST段压低实际上都是由于传导异常所导致的次要表现。
由房室传导阻滞（BBB）导致的继发性复极化异常表现为QRS波群后出现幅度较大且方向相反的复极化波，这是因为复极化过程在QRS波群尚未结束时便已启动，导致QRS波群末端出现显著的ST段移位。复极化序列也发生了改变，其起始于传导系统完好的部位，并沿去极化波传播至另一心室，这与正常复极化方向相反------正常复极化沿去极化路径逆向传播。正常复极化时QRS波与T波方向一致，而房室传导阻滞情况下两者呈180°反相。
尽管V1-V2导联因左束支传导阻滞出现明显ST段抬高，可能被误判为STEMI，但该ST段抬高源于继发性复极异常。QRS波群持续时间较长，去极化（蓝箭头）与复极化（红箭头）呈180度错位，以正向QRS波为主的导联最终呈现ST段压低及T波倒置，反之亦然。
同样，在左心室肥厚的情况下，V1-V3导联中可能会出现明显的ST段抬高现象，尽管V5、V6及aVL导联存在相互抑制，但复极化波（ST/T波）的方向与去极化（QRS波）相反，这是左心室肥厚的典型表现，不应误判为STEMI。
正确运用"相互抑制"这一诊断特征，还必须考虑由于传导异常或心肌肥大所导致的复极化过程的变化。12SL程序中制定了相关规则规定在何种情况下可以应用"相互抑制"这一诊断方法，但基本的判断方法是：检查ST段的方向是否与QRS波群的方向相反，如果方向相反，那么该程序就会根据QRS波群的持续时间和幅度，逐步提高识别STEMI的阈值。
综上所述，识别ST段抬高型心肌梗死并非易事。除了难以确定ST段抬高的合理阈值外，还有多种常见病症会模仿其表现，干扰诊断判断。尽管凸形ST段抬高是该病的高特异性指标，但仅凭此特征不足以识别多数病例。研究表明，在特定情况下应用相互抑制现象，可作为该病的高特异性指标。
2.4 ACI-TIPl/ACS工具
12SL程序提供两种辅助工具ACI-TIPI和ACS Tool，可帮助医生判断胸痛患者是否患有急性冠状动脉综合征。ACI-TIPI与ACS Tool都是通过统计方法来分析大量12导联心电图数据而开发出来的，ACI-TIPI使用的是逻辑回归模型，而ACS Tool则采用神经网络模型。
ACI-TIPI最早是在20世纪80年代开发的。ACS Tool是GE在客户反馈和需求的基础上对ACI-TIPI改进而形成的。两者之间的差异主要体现在用户界面方面，而非算法的统计性能上。
| ACI-TIPI | GE ACS Tool |
|---|---|
| 两页报告，一页为12SL 解释，另一页为ACI-TIPI评分及评分原因 | 一页报告，完全集成12SL的结果 |
| 必须明确胸痛是主要症状还是次要症状，报告将症状定义为"胸痛或左臂疼痛"或"其他" | 未记录具体症状，报告仅说明患者存在与急性冠脉综合征相符的症状 |
| 每次测试中，ACI-TIPI均会显示"预测急性心肌缺血概率为x%" | 未提供概率评分。报告仅明确指出： 心电图无法确诊急性冠状动脉综合征；需结合临床表现考虑"*** ** 需考虑急性冠状动脉综合征（ACS） ** ***" |
| 报告说明阳性ECG结果 | 报告说明阳性ECG结果，还确保这些结果同样在12导联心电图解读中得到识别 |
| 心电图结果未必与12导联心电图所显示的结果一致 | 与12SL完全集成，心电图结果与12SL识别结果一致 |
ACI-TIPI：逻辑回归
ACI-TIPI算法在其逻辑回归模型中使用了以下患者信息：年龄、性别，以及最为重要的症状表现。关于症状，ACI-TIPI要求从以下关于胸部或左臂疼痛的状况中选择一项：主诉、次要症状、无症状。相关的心电图数据包括：异常Q波的检测、ST段抬高或压低程度的量化评估和T波振幅与极性的量化评估。
此外，ACI-TIPI在分析过程中排除了12SL程序检测到的以下心律类型：室性起搏心律、左束支传导阻滞、右束支传导阻滞以及左心室肥厚。ACI-TIPI用于计算急性心肌缺血发生概率的公式中，对患者的人口统计特征和心电图检查结果给予了相同的权重。
ACS Tool：神经网络
为减少用于人工神经网络的输入参数数量，GE 采用12导联心电图中提取的X、Y、Z导坐标值，这种转换方法基于数千份包含真实Frank X、Y、Z导联的12导联心电图数据开发并经过测试。
输入数据包括年龄、性别，以及通过X，Y，Z得出的空间QRS/T夹角所表达的ST段/T波形特征。隐藏层包含非线性功能单元，用于形成非线性的分类边界；输出层仅包含一个单元，该单元使用0到1之间的连续数值来表示分类结果：数值为1表示ACS的可能性最大，数值为0表示ACS的可能性最小。
共有3,000多份心电图被用于训练，另外还有2,000份心电图被用于测试。训练数据集中所包含的心电图均来自梅奥诊所的心脏病监护病房；这些心电图同时包含了标准的12导联以及Frank X、Y、Z导联的记录，而测试数据集则采用了密尔沃基（Milwaukee）胸痛数据库中的数据。
ACS Tool 结合了基于规则的模型和以数据为中心的模型，基于规则的模型使用临床标准来判定ACS，而以数据为中心的模型则是一种监督式人工神经网络，通过经过临床验证的ACS数据库进行训练。最终，这两种模型的分析结果会被融合在一起，以便进行最终的解读。
与任何12导联心电图分析工具一样，ACS Tool的用途在于帮助医生测量和解读静息状态下的12导联心电图，通过提供初步的自动分析结果来获取有关心律及心电图波形的信息，随后，医生会对这些自动分析结果进行确认、修改或删除操作。
除了心室起搏搏动之外，ACS Tool并不会排除对其他心电图数据的分析。该工具能够检测出左束支传导阻滞、右束支传导阻滞以及左心室肥厚，并且在分析过程中也会考虑到继发性复极化异常的可能性。
当ACS Tool处于启用状态，并且12SL程序检测到左心室传导阻滞时，这种左心室传导阻滞就会被视为一个重要的异常发现。在这种情况下，该程序会进一步对这种左心室传导阻滞的ST/T波形进行评估。 评估的结果将会是以下三种情况中的一种：
-
若左束支阻滞为新出现，需考虑急性心肌梗死
-
左束支阻滞伴原发性ST/T波异常 - 需考虑急性冠状动脉综合征（ACS）
-
左束支阻滞伴原发性ST段抬高异常 - 需考虑急性心肌梗死
一旦ACS Tool判断出发生ACS的概率较高，并且12SL程序未能检测到STEMI或左束支传导阻滞的情况，该工具就会重新采用传统的基于规则的ST段抬高判断标准，并使用更敏感的阈值再次检查心电图。若更敏感的阈值可识别ST段抬高，则相邻导联需更密切地评估ST段抬高情况，而对应导联则需更密切地评估ST段压低情况。
如果ACS To未发现任何与急性冠状动脉综合征相符的ST段或T波改变，那么解读结果中就不会显示任何相关异常，并且也不会在解读标题中提及急性冠状动脉综合征或STEMI等相关内容。此时，ACS Tool会在12SL心电图解读结果中说明："该心电图无法用于诊断急性冠状动脉综合征，需结合临床表现进行综合判断。"
研究表明，在心电图报告中使用ACS算法进行的解读方式，能够显著提高医生对急性冠状动脉综合征的识别能力，同时不会降低诊断的特异性。
2.5 自动序列对比分析
如果在急诊室初次进行的心电图检查结果为阴性，那么应该对原因不明的新发胸痛患者进行重复心电图检查或自动化的连续心电图监测，以便进一步评估其病情。在进行这种对比分析时，应包括患者入院前的12导联心电图结果。
ACC/AHA临床指南指出，连续的ST段和T波变化是进行连续心电图解读时不可或缺的部分。
GE公司的Marquette 12SL系列心电图对比程序会利用各种语句、测量数据以及波形来对比当前与之前的心电图结果。该程序会使用当前心电图以及前一次心电图的中值波形数据，计算机会将这些波形数据叠加在一起并进行比较，12SL程序用于进行轮廓分析的所有测量数据都会被重新计算并加以对比，如果12SL程序在当前心电图中检测到了某种异常情况，那么对比程序就会采用更为敏感的判断标准来识别这种变化。
为了避免将正常的日常生理变化误认为是重要变化，该程序会从12导联心电图中计算出空间向量，如果T波和QRS波群保持相同的空间角度，只是在进行空间上的旋转，那么该程序就不太可能认为某个导联中的复极化过程发生了变化。
12SL分析结果，无论是通过ACI-TIPI方法还是ACS工具得出的，都应仅作为临床病史、症状以及其他非侵入性或侵入性检查结果的补充依据来使用，所有相关报告都必须由具备资质的医生进行审核。
ACI-TIPI或ACS Tool仅适用于那些心电图检查结果显示存在与急性冠状动脉综合征相符的异常情况的成年人。
【往期回顾】