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[1 synECi18介绍](#1 synECi18介绍)
[2 工作原理](#2 工作原理)
[3 算法效果](#3 算法效果)
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1 synECi18介绍
最常见的心电图检查是标准的 12 导联心电图，它易于测量，对身体负担较小，从这 12 个方向观察心脏提供了大量信息，具有广泛的临床应用。然而，某些区域，尤其是右心室和后壁的病理变化，12 导联心电图无法观察到。
虽然 12 导联心电图（ECG）是临床标准，但其灵敏度不足以检测某些疾病，如发生在后室或右心室壁的急性心肌梗死（AMI）。如 AHA、ACC 或 ESC 等指南建议，对于疑似急性冠心病综合征的患者，应测量额外的导联（V3R-V5R 和 V7-V9）。日本循环器官学会的指南中也表述了右胸导联（V3R、V4R、V5R）和背部导联（V7、V8、V9）的必要性。
为了实际测量右侧胸部（V3R、V4R、V5R）和背部（V7、V8、V9）区域，需要使用与标准 12 导联心电图不同的电极位置，特别是，电极必须连接在患者背部，这样普通吸盘电极就无法使用。此外，在某些情况下患者必须翻转，紧急情况下背部电极使用通常较为困难。这使测量变得复杂。
synEci18导联心电图是在标准十二导联的基础上，通过日本光电专利技术获得同步的右胸导联（V3R、V4R、V5R）和背部导联（V7、V8、V9）的一种实现同步十八导联心电图的技术。其中测量程序与标准 12 导联心电图相同，但可获得更多信息。
2 工作原理
NK的synECi18算法简单说就是从标准 12 导联心电图数据中持续测量瞬时心电矢量，并从中合成右侧导联（V3R、V4R、V5R）和后方导联（V7、V8、V9）的心电图。
算法详情体现在其专利"具有扩展导联功能的心电图仪及扩展导联心电图导出方法"中（US8005532B2），专利提供四种计算方法。
1.基于传递系数α计算（使用完整的标准12导联测量）
该方法利用表示导联间关系的传递系数α，通过标准12导联的测量信号直接计算扩展导联信号。计算公式为：
V_i = \\sum_j \\alpha_{i,j} V_j
其中，i 代表扩展导联名称，j 代表标准导联名称。
需要测量的信号为标准12导联的全部8个独立信号（I, II, V1, V2, V3, V4, V5, V6），参数α的计算需要通过预先测量大量人群的标准导联（I、II、V1、V2、V3、V4、V5、V6）和扩展导联（V7、V8、V9、V3R、V4R、V5R）信号电位值，利用最小二乘法拟合得出。可将参数α存储为"平均模型"系数（个体特异性不强，通用性好）。
该方法实现简单，无需导联向量或心向量计算。
2.基于导联向量和心向量计算（使用完整的标准12导联测量）
基于导联理论，将心脏等效为固定偶极子，心电位V可表示为导联向量L与心向量H的点积：
V = L \\cdot H
利用测得的8个标准导联电位和已知的导联向量L，求解心向量H
心向量H则可以根据上式推导得出
H = (L\^TL)\^{-1}L\^TV
然后再利用求得的H和扩展导联位置的导联向量，计算扩展导联电位。
需要测量标准12导联的全部8个独立信号，并预先存储每个标准导联和扩展导联对应的导联向量（L）。
该方法基于生理物理模型，理论清晰易懂。
3.基于导联向量和心向量计算（使用部分标准导联测量）
与方法2中的物理原理相同，使用的是$$V = L \cdot H$$模型，但为了最大化减少电极数量，它仅测量标准12导联的一个子集（例如仅测量 I, II, V2, V4 四个信号）。
使用测量的少数几个标准导联信号及其对应的导联向量，求解心向量H，用此H并结合扩展导联的导联向量，计算扩展导联电位（V7-V9，V3R-V5R）。另外，可同时利用求得的H和剩余标准导联（如V1, V3, V5, V6）的导联向量，推算出完整的标准12导联信号，然后与扩展导联一同显示。
最少仅需测量2个肢体导联和2个胸导联（如I, II, V2, V4）的信号电位，同时需要存储所有用到的（包括测量的和推算的）标准导联以及扩展导联的导联向量。
该方法使用的电极数量大幅减少（可少于10个），提高便携性和测量便捷性，特别适合简化设备或特定场景。
4.基于传递系数α计算（使用部分标准导联测量）
该方法与方法一核心公式相同$$V_i = \sum_j \alpha_{i,j} V_j$$，但同样采用测量标准导联的信号子集（如I, II, V2, V4）。 同样地，传递系数α通过预先测量大量人群的相同子集信号（如I, II, V2, V4）和实际的扩展导联信号，通过回归分析确定。
该方法结合了系数法的简便性和部分测量的灵活性，文献中显示了多种电极组合（如[I, II, V1, V5]、[I, II, V3, V6]）均有效，证明了方法的鲁棒性。
3 算法效果
以下示例展示了实际测量的波形和扩展波形，其他数据也与实际测量的心电图有良好相关性，这表明可以获得与心脏状况相关的有用信息。扩展导联用于右心室和后壁，有助于识别难以在标准 12 导联心电图中显示的隐形心肌缺血。
利用来自东北大学医院、日本大学医院及其他医疗中心的数百条临床心电图数据进行了评估，临床应用标准的准确性令人满意，包括扩展与测量心电图间波形的相关性和电位差异。
【往期回顾】