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1、右心室肥大病的诊断预测分析摘要：利用心电图作为诊断右心室肥大临床指标，探讨提高其临床诊断率的方法筛选出右室肥大患者心电图记录60例，正常对照组25例；分别采集传统诊断方法和改进方法所需各项指标，并分别加以判断；改进的组合诊断指标灵敏度，特异度为由QRS波群面积、倒置T波面积、心电轴右偏度数组成的改进指标是心电图诊断右室肥大最重要的指标进行计算拟合，再通过统计思想解决数的筛选和预测分析，在必要的时候我们应用了多元统计分析中的逐步判别法，解决了判断的归属问题减小了误判率，使疾病的预测和判断更加切近实际情况，判断出了所给附件2中的十个人1，4，7，9这四个人健康其他6个人患病。关键词：心电图 右心室
2、肥大 倒置T波 逐步判别分析 预测分析 一、问题重述右心室肥大的诊断问题，近年来由于它的病发率高，在人民生活中很常见对人们的身体的危害相当严重，死亡率高。因此这类疾病的预防成了人们最关注的问题，它将造对福于人类有着深远的意义。我仅以以下四项指标对它的判断和预测：1、心率指标 2、QRS波群面积指标3、倒置T波面积指标4、心电轴右偏度数指标一般诊断 RVH 的医学方法有四种：心电图、心向量图、心脏照片、彩色多普勒超声诊断仪测量，其中心电图是发展最早，方便且有相当诊断价值地一种方法。通常情况下，利用 ECG 诊断 RVH 主要考虑下列指征：QRS 波群电压增高及电轴右偏、QRS 时间及室壁激动时间
3、、复极过程改变的心电图变化等。某科研小组经过长期研究改进了上述指标，提取了年龄、心率、QRS 波群面积、倒置 T 波面积和平均心电轴右偏度数等 5 个指征，并从某医院门诊和病房中筛选 85 例心电图记录（附件 1），其中前 60 例平均年龄 21.98（167）岁，均经过详细询问病史、体检及心脏彩色 B 超检查、X 片胸片等证实确诊为 RVH。后 25 例为健康组，平均年龄 18.84（359）岁，经上述检查证实无任何肺心病史。 提出了四个问题： 1）根据已知数据寻找一种或若干种辅助诊断方法，用于鉴别 RVH 患者和健康人，并检验或评价你的方法的合理性； 2）现有 10 位门诊就诊人员，分别测
4、得其上述 5 个指征数据存于附件 2 中，提出你的判别和预测方法并判断和预测这组样本属于哪一类型的人（RVH 组或健康组）。 3）试改进你的方法，根据附件 1 中数据找出判断 RVH“最有效”的若干指征，用以简化诊断程序，更好地作为临床诊断的参考。 4）根据 3）中的改进方法，重新对 2）中的 10 位人员进行判断或预测，并比较两次判断或预测的结果。二、模型基本假设（1）假设每一个个体之间的差异服从正态分布，（2）假设各个因素之间的相互影响减到最小，（3）假设正常成年人安静时的心率平均在75次/分左右(60100次/分之间)。（4）正常人和患病人之间有些参数是可以相近的（这是由于个体和其它因素
5、共同决定）三、符号说明-健康人的期望值A1-健康人区间范围B1- RVH患病者区间范围-患病者期望参数X1-样本年龄X2-样本心率X3-样本QRS波群面积X4-样本倒置T波面积X5-样本平均心电轴右偏度数s-标准差T1-患病Ra-测量至R波顶峰的垂直间距Sb-测量至S波谷底的垂直间距R、S-波起点终点分别为t1， t2， t3， t4S1-R波Rv1与基线所包围面积S2-S波SV5与基线所包围面积四、问题的分析及模型建立4.1数据的处理；由统计学原理可得到（均值或期望）-为了表示变异程度引进了标准方差；-方差对期望的置信区间的估计，由于这组数据的方差是未知的所以它的置信区间估计E（x）用D（x
6、）的估计值：来代替D(x)利用由于t分布是对称的，t（n-1）的分位数就有：所以E(X)在置信水平1下的置信区间为,-用对附件一的数据进行分析和统计发现每组数据都符合符合正态分布（h=0即不拒绝0假设）应用MATLAB软件计算和检验得到如下表格（附表程序）种类数值指标健康人RVH 患者期望A1置信区间（a，b）期望B1置信区间（c，d）年龄（x1）21.9818.4687 25.97918.8414.1902 23.4898心率(x2)79.720076.0656,83.374480.566777.917,83.2162QRS 波群面积(x3)1.36721.1551,1.568365.458
7、859.2371,71.6806倒置 T 波面积(x4)16.440013.9403,18.9397-22.3667-25.63，-19.1008平均心电轴右偏度数(x5)55.160043.8413,60.4787 129.9167122.7717,137.06164.2模型建立问题一模型；模型一从年龄，心率，QRS 波群面积，倒置 T 波面积，平均心电轴右偏度数这几个参数进行研究，健康人的期望值- 患病者期望参数健康人区间范围 (i=1,2,3,4,5) 患病者区间范围 (i=1,2,3,4,5) 对于一个人判断如它的指标很明显带入正常人的指标进行对比验证就可以判断出来。验证；随机提取一个
8、人的数据75号x1=6.00 x2=81. x3=0.68x4=20.00x5=86.00 通过了解年龄不是影响患病的主要因素，x1的可以不考虑，x2于60到100次每分钟之间，所以x2符合正常人的要求，qrs波群面积x3在的范围浮动符合正常人的要求，x4和A1最邻近在允许范围内符合 ，通过这几项指标就可以判断此人正常。在附件表格中第75个人刚好健康人中，符合我们的检验。问题二的解答；通过附件一中的数据分析，发现在患病和正常人之间年龄RVH的判别影响不是很明显，而且在患病人中x1这两个方面的数据有的相互交叉不易判断，而没模型中心率的变化对RVH的判断判别比较困难，在假设中已经提出正常人的心率为
9、（60-100次每分钟）所以对模型中的x2作出判断即可，经判断这十位就诊人员的心率都正常，为了模型简化，容易运算，对模型再次简化健康人： (i=1,2,3,4,5) 转化为下式- -再把十位诊断人员QRS 波群面积，倒置 T 波面积，平均心电轴右偏度数带入中进行核对在作出结论，模糊规定这三项中如果有两项不合格这个人就患病T1理如果某人的指标有两项以上达标就说明这个人正常记作T2，通过用电子表格列出数据分析对比得到；结果年龄心率QRS波群面积倒置T波面积平均心电轴右偏度数预测组别判断结果 10871.4614691亚健康199449.98-201512患病548675.19-17913患病279
10、21.4518524健康239276.35-191345患病2468101.28-361276患病28761.6321467健康277379.35-421358患病13791.8810789亚健康477581.67-4212610患病注释；红色-患病 绿色-健康 黄色-模糊指标定义为亚健康如果要按健康和患病分类只有将亚健康的人归类到健康的范围内，则有患病2/3/5/6/8/10正常的人有1/4/7/9/。问题三解答；4.3加入以下参数研究 建立了模型二；两个传统指标将传统指标中的两个指标RV1+SV5和Tv1改为新指标QRS波群(图1)面积(Rv1与基线所围面积及SV5与基线所围面积之和)和V
11、1导联上的倒置T波面积2，分别为其建立数学模型，利用计算机将其算出(1)QRS波群面积此处的QRS波群面积分为两部分：一是V1导联上的R波Rv1与基线所包围面积S1；二是V5导联上的S波SV5与基线所包围面积S2QRS波群面积为此两部分之和(图3)QRS波幅度定义为QRS波群起点和终点之间最大与最小电平值的差，它主要用于区分波形的不同形态对于右心室肥大患者而言，我们主要关心导联上的QRS波幅度(RV1)和V5导联上的S波幅度(SV5)采用QRS起始部位作为参考电平，在两个导联上分别测量至R波顶峰的垂直间距Ra、至S波谷底的垂直间距Sb记R、S波起点终点分别为t1， t2， t3， t4，那么S
12、=S1十S2=1/2Ra(t2一t1)+Sb(t4一t3)(2)V1导联倒置T波面积的算法A2=|x(i)一I(k)|，KTs，TpA3=|x(i)一I(k)|，K TP, TE 当右心室出现肥大时，V1导联上ST段下移，并且T波倒置(图4)ST段与基线间所包围的面积的大小，尤其是T波与基线所包围的面积，在一定程度上不仅反映了ST段降低的幅度和T波倒置的程度，而且同时考虑了持续时间的因素，因此对右心室肥大有动态诊断的。采用面积等效算法【3】计算以ST段与基线的交点至基线问的面积，以交点至T波终点的面积来判断ST段与T波的改变方法如下(图5)：各波段面积的计算方法为Al=|x(k)一I(k)|，
13、KJ,TSA2=|x(i)一I(k)|，KTs，TpA3=|x(i)一I(k)|，K TP, TE 其中，A1是J点(即S波结束点)至ST段终点的面积，反映ST段的总面积；A2是T波起始点至T波波峰值点的面积；A3是T波峰值点至T波终点的面积，I是基线的电位根据A2和A3的面积变化，可以在一定程度上反T波形态；倒置T波总面积AT=A2+A3，复极总面积AST=A1+A2+A3(3)用逐步判别法筛选指标附件2逐步判别分析可对指标进行筛选，挑出必要的、较好的指标组合建立判别分析函数，从而提高判别效果及分析效果利用统计软件SPSS将85个样本(两组)的5个参数(即年龄(x1)、心率(x2)、QRS波群面积(X3)、倒置T波面积(X4)、心电轴右偏度数(X5)，作为筛选指标的对象，用逐步判别分析筛选出“最佳”指标，建立判别函数，并回代判别效果4.4 RVH组与正常组各参数均值及总均值（1）表1 各参
