心电研究

原创：谭婧逝者如斯夫，不舍昼夜。宇宙万物生命心灵的节奏，亘古不绝。在数不尽的节奏中，心音作为一种独特的节奏，可以被喻为生命信号的灯塔。自人类历史有记录以来，人们便不断穷尽智慧寻找事物的规律与节奏，从宏大与无穷中找结构、找框架，从细微与精密处找端倪，找启发。而这种探索和寻找本身也形成一种趋势性规律，促成了深度学习与人工智能的大发展，巨量的、多模态数据已经汇成汪洋大海，等待人工智能的从业者，集结、出发、探索。 心音信号(PCG)、心电信号(ECG)是人体重要的生理信号，携带大量生理特征，但这些微弱信号的提取极易受到外界的干扰。如今这两个场景均在静静等待人工智能对规律的破解与洞察。《亲爱的数据》联系到了全球（南京）人工智能应用大赛获奖团队队长，来自中国科学院自动化所的博士生牛景昊同学，他分享了一些关于人工智能算法应用+医疗领域心音信号处理的经验和理解。 牛景昊：中间一、医学数据的独特之处？医学数据的一大特点是有多个模态，比如病人病情的口语描述，这种符号化的文本；心电图、一天的体温变化这种生理信号测量值；超声、CT医学影像这种图片格式等等。我们最近的研究主要关注在生理信号测量值的利用方面，这次比赛的心音数据也属于这个范畴，这里首先谈谈对这类数据处理的理解。 第一、能以小见大。生理信号的每个测量值都是有实际意义的数据，信息量大，即使最小信息尺度的数据，也可以释放出很强的信号、很多有意义的内容。对比图像数据，图像数据的最小信息尺度的数据是像素点，多个像素点组合才能传递信息。打个比方生理信号就像中文，单个字符都能表达一些具体的意思，一个“高”字就能传达一种具体的信息；而图像有点像英文，最小组成字符是字母（像素点），单个字母是缺少信息量的，需要几个组合到一起才能表达出一个意思。第二、依赖专家设计的规则特征。生理信号以心电图为例，有可能基于一个数据点就可以医学判定为不正常，但是这在图像领域是不可能的。因为单凭一个像素值，想去区分狗脸还是猫脸是完全不可能的。也就是说，生理信号能够基于点设定专家判断规则，图像像素点也有信息量但是不容易直接对应规则。近些年，大放异彩的深度学习模型可以自动学习特征，所以在图像这种难以直接设定规则的领域很早显示出统治力，基本不需要额外的手工特征。而在医学生理信号应用中，专家设计的规则特征依旧有很大价值，如何将深度模型和医学专家知识有机结合也是我们目前的一个研究兴趣。二、心音数据之美与心电数据之美心电的原理是心肌细胞去极化的时候会在皮肤表面引起很小的电学改变，这种电压差的连续变化反映了心脏收缩舒张的过程[1]。而心音是血液在心脏中流动，特别是经过心脏瓣膜开闭发出的声音（震动）[2]，这种声音在身体特定的部位用类似麦克风的传感器可以采集，其实就是大家熟悉的心脏听诊。心电是电压信号，单导联心电可用于节律类的心脏诊断（如心律不齐），多导联的心电可以做更复杂的诊断；心音是声音信号，或者是震动信号，可用于一些结构性心脏疾病的发现（如心脏瓣膜类疾病）。打个比方，好像弹钢琴，单导联心电是检查拍子是不是稳，有没有抢拍（如心脏早搏）；多导联心电一般只能在医院测量，好像是请了专业师傅全面检修；心音是看音色是不是正确，有没有琴弦粗细不均（如瓣膜增厚）。三、每个人的健康数据都是属于自己的宝藏、因为病人永远比医生多此外，值得一提的，在医学领域，人与人的个体差别很大，每个人的健康数据都是属于自己的宝藏。好的医疗资源永远都是稀缺的，因为病人永远比医生多，购买个性化的医疗服务成本极其高，医生也服务不过来，但是有了个人数据情况就大不相同。有了个人数据就好像有一个可以查询的日记本。历史数据对个人非常有意义，平时我们去看病医生也会询问过敏史，重大病史等，都是对历史数据的回顾。只是现在个人医疗数据多只用于一次性的诊断，各个平台也缺少相互联系的渠道：比如你在北京医院的检查结果和诊断方案，去南京的医院想调用就存在困难；你在家中获得的智能手环监测数据，难以与医院获得的住院的生理指标合并分析。对智能诊断算法来说，每次医师对个人的诊断都是宝贵的标注，不需要太多次，就可以将通用诊断模型优化为个性化的、更高精度的算法模型。我们认为这是未来健康自动诊断的重要发展方向。然而平台之间的数据互通困难不仅仅是由于技术和成本上的问题，医疗数据的敏感性和安全性限制也是十分重要的因素。除了产生健康数据的人本身，谁有资格被授权接触和利用这些数据可能需要长期的讨论才能有答案。（完）编者注：[1] Electrophysiology, Task Force of the European Society of Cardiology the North American Society of Pacing. "Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use." Circulation 93.5 (1996): 1043-1065.[2] "The Cardiovascular System." Bates, B. A Guide to Physical Examination and History Taking. 9h Ed. 2005.

两个人在一起的时间久了，彼此间就会产生一种默契，无论是语言还是行为习惯，都会慢慢变得相似。其实，所谓的“心有灵犀一点通”，就是指两个人在不断的相处中培养出的一些默契，很多想法不用刻意去表达，一点就通。每对夫妻都是经过了柴米油盐酱醋茶的生活沉淀，并且接受身边很多人的祝福一路走来的，不管深爱与否，都是经历了很多很多的。有些夫妻爱着爱着就走散了，有些夫妻即使在一起也再也没有感情了，还有些夫妻，没有因为感情在一起，可是相处着慢慢的越来越相爱了。每对夫妻都想成为后者，既然一生那么短，那么匆匆，如果能和自己喜欢的人一起走到最后，不仅浪漫，也能让自己没有遗憾。真正相爱的夫妻会在生活的打磨中，感情越来越深，也会越来越有默契，熟悉对方到比自己还熟悉，即使知道对方的所有缺点，还愿意一如既往地深爱着对方，渐渐的拥有许多两个人专属的默契。这其实就是真正相爱的夫妻，是这时间最懂对方也最珍惜对方的人。研究发现，心电感应并不是什么玄学，而是彼此间培养出来的一种默契，而有这三种心电感应的夫妻，真爱无疑。01互相信任人与人之间的相处，最重要的就是相互信任，两个人相处每天要面对大大小小的事，一旦失去信任，种下了怀疑的种子，那么在一起的每一天都会变成一种折磨。夫妻之间，最重要的也是信任，两个都愿意无条件信任对方，一定是真爱。毕竟，人心是复杂多变的，一个和你经历了半辈子的人还像最初一样信任你，你也会无条件信任对方，那么你们的感情就有了基本的保障。这样的夫妻，无论面对多大的问题，面临多大的困难都可以一起携手解决，永远不会背叛对方，相互有着高度的责任感，都愿意为这段感情付出。你们可能也会有争吵，但这些矛盾并不会影响感情，因为你们相信对方，愿意给对方无限支持，慢慢的就会成为人们所说的灵魂伴侣，这辈子都离不开对方的陪伴，成为彼此不可替代的人。相互信任的夫妻，会在时间的洗礼中，感情越发的坚固，关系更加的坚定，即使开始没有那么相爱，感情也只会越来越浓。02互相尊重尊重是与人交往的底线，婚姻里更是如此，两个人如果不相互尊重，感情是无法长久的，因为尊重是两人相处最基本的准则。对真正恩爱的夫妻来讲，互相尊重当然是不可或缺的，决定要一起走到生命的终点，就会给予对方最高的尊重，这其实是一种基本礼仪。相互尊重，给对方自己的空间，不处心积虑的挖掘对方的隐私，不去问对方的过往，两个人相处起来才会顺顺当当，各司其职，婚姻生活也会井然有序。尊重会使人自信，也会带给这段感情积极正面的影响，让双方做不出背叛对方的事，无论发生什么事都能及时处理，不会因为一些误会而为感情埋下障碍。真爱的夫妻，必定已经认定对方就是自己这辈子的唯一，在一起的时候就会好好珍惜，设身处地的为对方思考，任何时候都不会让对方下不了台。相互尊重，就不会有欺骗，感情也会长久，随着时间的推移，这种尊重就会成为习惯，最终成为形成一种独特的心电感应，让双方无论在在外人面前还是单独相处的时候，都有一种旁人难以理解的默契。03互相着想真正的爱，是沉默中为对方付出，真爱夫妻的爱和想念，是不用轻易说出口的，你们默契到不同对方说什么，就知道对方的心情好坏。当对方需要的时候，你们都会第一时间出现在对方面前，而不是一堆甜言蜜语却不付诸行动，即使遇到什么事也会想要第一个和对方分享。你们会一起处理婚姻中大大小小的事，不会推卸自己的责任，你们懂得怎样爱对方，不会出现对感情的怀疑，即使面临一些麻烦，也会把对方的感受放在第一位。这种关系是坚不可破的，任何出现的第三方因素，都不会成为感情的障碍，相处起来也会让彼此都感到特别的舒适，也会使婚姻生活平淡而幸福。在很大程度上，相互着想的夫妻都拥有了相互尊重、相互信任的默契，在高度发展后就会相互为对方着想，既是夫妻，又是彼此不可替代的知己和亲人。你们不会因为恋爱关系转变成家人关系而变得有距离感，也不会因为生活的平淡而对对方感到烦躁，相反的，你们会随着时间而愈加相爱。时光情感课堂：有人在遭遇磨难和挫折的时候，总爱感叹人间不值得。可是，有这么一个人，陪你一起赴执子之手与子偕老的约定，那这个人间就是值得。他懂你所有的有口无心，他懂你的理想和抱负，也愿意和你一起努力。世间很苦，前路漫漫，但只要有了他的陪伴，你会觉得明天再难也是有奔头的。这就是真爱带给所有人的安全感。如高尔基所说：婚姻是两个人精神的结合，目的就是要共同克服人世的一切艰难、困苦。两个人，能够做到互相信任、互相尊重，还能为对方着想，那么这人世间，便没有任何人和事能够将你们分开。如果你们夫妻都做到以上三点，就好好珍惜彼此吧，一起去经历更多的事，领略不一样的景色吧，你们是真爱无疑。

1906年的一天，荷兰莱顿大学附属医院里送来了一位情况危急的心脏病患者。他的心跳极其微弱，以至当时的测量仪器无法测知，医生也无法诊断其病情。正当大家束手无策之际，一位教授说道：“让我来试试。”很快，教授搬出了一台大家从未见过的仪器，忙碌了起来。教授用仪器上的一根石英丝两端与患者身体相连，再将仪器与电缆接通，不一会儿教授的实验室里接收到了清晰的心电图。医生们很快诊断出了患者的病情，挽救了他的生命。世界上首台心电图描计器“临床实验”成功了，它的发明者就是方才那位挺身而出的教授，荷兰医学家威廉·艾因特霍芬。威廉·艾因特霍芬1860年5月21日出生在印度尼西亚三宝垄的一个大庄园里。年幼的艾因特霍芬是由一位中国阿妈洪氏带大的。1864年艾因特霍芬进入上海的法童公立学校，上了6年小学。此外，他还独自随洪妈去她的广东老家住了一段时间。在自传里，艾因特霍芬编译了不少广东童谣，表达了对中国的特殊好感。艾因特霍芬回到荷兰后，进入乌特勒克大学，师从病理学家及眼科专家F.C.杜德氏教授，杜德氏毫无保留地对艾因特霍芬言传身教，将自己珍贵的研究资料送给了他，并且再三对他说：目前科学界对心脏研究得还不够，希望你以后致力于这方面的探索。艾因特霍芬听从了恩师的建议，开始了对心脏的研究。19世纪末，科学家首先在动物体内，而后在人体内发现心脏搏动时，伴有微弱的电活动。这种生物电流极其微弱，一般在毫伏级，而且它的变化非常快，一般的电流计很难测出这种变化。1887年，沃勒首先研制出记录生物电的仪器——毛细管电位计。但是，该电位计测量瞬间变化的生物电，诸如心电的效果很不理想。为了探求心电电子描记器的机械原理，艾因特霍芬转入物理系苦苦钻研，他变得越来越稳健，沉默寡言。1885年艾因特霍芬来到莱顿学院，任病理学教授，进一步对他的课题进行研究。终于，1891年艾因特霍芬成功地研制出了弦线电流计。他在两极强磁场之间，垂直放一根极细的石英丝，其直径约有红细胞的1/4。当石英丝的两端分别与需测量组织相接时，如有电流通过弦线，弦线就会在磁场中发生偏转，其偏转程度与通过弦线的电流强度成正比，通过这一装置可以准确地记录组织中微弱电流的情况。在此基础上，艾因特霍芬又经过不懈的努力，于1903年发明了弦线型心电图描计器。但行事谨慎的艾因特霍芬仍觉得自己的机器不够完善，唯恐贻笑大方，一直没有公布自己的发明。1906年那次特别的临床实验轰动了世界，艾因特霍芬一夜成名，并因此获得了1924年诺贝尔生理学及医学奖。但严谨、谦逊的艾因特霍芬始终认为，在医学方面比他成就高的大有人在，受此殊荣实在有愧。此后，艾因特霍芬一直在莱顿学院担任教授，桃李遍天下。科技的发展日新月异，对心电图描计器的研究不断取得突破。如今，走进任何一家正规医院，都能找到心电图仪器的踪影，作为常规的检测仪器，心电图机的应用前景更为广阔。艾因特霍芬本人对运动很热心，担任体操和剑术俱乐部的主席，并且创立了乌勒克（荷兰中部的一个省）学生划船协会，总是鼓励同事作运动。艾因特霍芬发明的心电图描计器最大的缺点是重量超过140公斤，无法带进病房，同时也无法把严重的心脏病患者带到他的研究室去。解决这个恼人问题的是与艾因特霍芬一同在莱登大学执教的赫夏教授。

“人工智能心电医师”，用人工智能去听懂心脏的声音；“智能轮式机器人”，贴身关爱老年人……8 月8 日，由安徽省教育厅、合肥市人民政府联合主办，合肥工业大学、合肥学院、皖西学院、合肥职业技术学院、合肥市教育局共同承办的第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛选拔赛暨安徽省“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛圆满收官。来自全省各高校的大学生创新创业者放飞青春梦，带来一场精彩的高科技视觉盛宴。“心电医师”能识别18种心率失常白色的外观，薄薄的一片，大小还不足成人手掌的一半，眼前的这个其貌不扬的小设备就是中国科学技术大学博士傅兆吉团队带来的“人工智能心电医师”。心脏不舒服，去拍个心电图，但是看不懂心电图怎么办？不用担心，“人工智能心电医师”来帮忙。本届大赛增设“现场媒体大奖”单项奖。“我们的设备使用起来非常简洁。不需要下载任何应用，只需要用微信扫一扫，然后手持设备就可以获取实时心电图。”傅兆吉一边说着，一边向记者演示，只见他打开微信扫描“心电医师”背面的二维码，然后两手大拇指紧贴在正面的两个感应区域上，立刻手机屏幕上就出现了他的实时心电图。随后，傅兆吉在手机里打开监测记录，“为了方便用户更清楚地了解身体状况，对于专业的医学名词，我们还会给予解释。”“这个设备能够识别出18 种心率失常。”傅兆吉说，如果用户长期使用这款“人工智能心电医师”，它还能分析过去一周、一月甚至一年的监测记录，提供心脏健康评估报告，帮助改善不良生活习惯，用人工智能去听懂心脏的声音，“如果评估报告的分数很低，那么‘心电医师’就会示警，提醒用户去医院做专门的心电图检查。”“轮式机器人”成老人的贴身“保镖”家中高龄老人身体不便，而子女又工作忙碌，如何照顾老人困扰着很多家庭。合肥工业大学硕士研究生陆磊团队带来的“智能轮式护理机器人”让这些难题有了新“答案”。“这是一款集远程监控、多姿态调整转换、人机交互、语音控制及智能避障等功能于一体的智能轮式护理机器人。”陆磊介绍，“智能轮式护理机器人”能让子女通过手机实时看到老年人坐在轮椅上的动态情况，还能为老人做一些身体检查，比如血压测量和心率监测，“如果老年人出现任何突发情况，机器人能及时报警。”“轮式机器人”不仅能在家里使用，在户外也能为老年人的安全保驾护航，成为老人的贴身“保镖”。此外，轮椅还可以通过操控实现接近九十度的站姿形态。据悉，本次“互联网+”大学生创新创业大赛，我省共有160余所学校、近3.7万个项目、约15.5 万人次参赛，参赛人次比去年增加了5万多。最终中国科学技术大学“超稳定高精度位移传感器项目”“人工智能心电医师”“可交互全息空气影像”、安徽科技学院“安徽思泰弗生物科技有限公司”分获高教赛道创意组、初创组、成长组、师生共创组冠军。本届大赛新增设“现场媒体大奖”单项奖，经过11 位资深媒体专家评审，合肥工业大学“智能轮式护理机器人”获该奖项第一名。夏瑞 谢承纳 徐巴超 新安晚报 安徽网 大皖客户端见习记者 余康生 记者 钟虹/文 王从启/图

今天我们聊一个和心电感应有关的神奇实验。1故事要从一个德国人讲起，他叫汉斯*贝尔格（hans berger），1873年出生。20岁应召入伍，成为一名装甲兵。一次训练的时候，突然间被一匹马绊倒，差一点引爆炸弹把自己炸死。虽然有惊无险，但奇怪的是，那天他第一次收到了家人发来的电报，询问他是否安好。因为贝格尔的姐姐那天突然有不详的预感，她看到有一座坟墓砸到了他弟弟的头上。事情发生之后，虽然贝格尔尽力把这次经历描述成一次巧合，但是，在他的心里一个念头萌发了，他认为这是心灵感应存在的证明。从此以后，他的一生都致力于解开心灵感应之谜。汉斯*贝尔格然而，他的研究并不顺利，他将自己反锁在实验室，直面一次又一次的失败。性格变得越发孤僻，大家都觉得他已经精神错乱了。但是，功夫不负有心人，在经历了十多年的挫败，贝尔格终于取得了技术上的突破，又经过了几年的完善，贝格尔终于对外宣称自己能明确的记录下脑电波，世界上第一台脑电图机诞生了。第一台脑电图机然而不幸的是，当时的学术界没有人重视他的发现，认为他的发现要么是实验错误，要么就是学术欺诈。1938年贝尔格退休，从此身体状态急转直下，1941年迷茫抑郁的贝尔格被人发现在医院上吊自杀。虽然贝尔格最终没能证明心灵感应的存在，但是他发明的脑电图机，成为了开启人类大脑意识科学研究的一把钥匙。可以说，如果没有脑电图机，也就没有后来的一系列关于脑电波，梦境，以及现代最前沿的意念操控，人机一体等黑科技的出现了。在贝尔格去世后的十年间，脑电图机的价值逐渐被人重视，有一些科学家用它来研究人类的睡眠。其中最重要的要数尤金*阿塞林斯基。尤金*阿塞林斯基21951年的阿塞林斯基正值壮年，却也郁郁不得志，找不到志愿者，他就拿自己的8岁儿子做实验。那是12月的一个寒冷夜晚，小朋友头上插满了感应器，甜甜的进入了睡梦中。而隔壁房间里的父亲紧盯着方格纸山记录下来的波动，一晚上过去了，监测记录的纸条长达八百多米。这个实验被载入史册，第一次解开了睡梦中的大脑所经历的活动，也就是我们现代人熟悉的睡眠周期理论。简单来讲，人类的睡眠分三个阶段，快速眼动期、浅层睡眠、深层睡眠，分别对应不同频率的脑电波。而快速眼动期就是人类梦境发生的时间。人类第一次通过机器捕捉到了梦。然而，心电感应的奥秘仍旧没有解开。3时间来到60年代，在美国嬉皮士运动兴起。人们沉迷于各种致幻剂，宗教，超自然力量，神秘主义。嬉皮士们相信，梦境是一种具有魔幻能量的意识状态，通过梦境可以预知未来，可以进行心电感应。当时就有一位心理学家，叫蒙塔古*乌尔曼（mongtague ullman），他是一位弗洛伊德学派的精神分析师，在精神分析里，梦是分析一个人潜意识的重要工具，大家都一定听说过弗洛伊德的大作《梦的解析》。乌尔曼*蒙塔古在乌尔曼分析了大量患者的梦境后，他发现有许多梦能够预知未来，或者说存在心电感应现象。他对这个现象非常着迷，想一探究竟。于是他和另外一位同行，斯坦利*克利普那（stanley krippner）一起合作，在纽约的迈蒙尼德医院建立了一个“梦境实验室”。他们耗时十年，做了各种实验研究梦境的心电感应现象，获得了很多有意义的结果。最终，他们决定在现实世界展开类似的实验，这是他们最著名的一个实验。当时，在旧金山湾区有一支叫感恩而死的乐队，这支乐队非常重口味，喜欢向大规模吸食致幻剂的歌迷演奏。感恩而死乐队1970年，乐队的领队吉他手杰里*加西亚（gerry garcia）在一次排队上认识了克利普那，两个人聊着聊着发现他们都对大脑潜在的超能力很感兴趣，最终他们策划了这个实验，也是目前为止全球最大规模的睡眠心电感应实验。1971年2月，成千上万的歌迷涌入纽约州的首都剧院，去参加“感恩而死”的演唱会。这些歌迷即将参与这场实验，然而作为小白鼠的歌迷，并不知情。在演唱会的中途，乐队身后的大荧幕上展示了许多图片，与此同时，乐队成员要求歌迷把注意力集中在图片上，并用自己的精神向整个城市传送这些图片的信息。演唱会开始之前几小时，一名叫马尔科姆*贝森特（malcolm bessent）的巫师来到梦境实验室，准备在这里度过一晚。马尔科姆*贝森特在实验室里，研究人员多次叫醒贝森特让他回忆自己的梦境。最终实验结果公布在《美国身心科学及医学协会杂志》，克利普那记录了好几次乐队图片和贝森特梦境之间的相似之处。例如，其中一副图片叫做《七个脊柱脉轮》，显示的是在一个冥想的人身上，七个脊柱脉轮闪闪发光。正当歌迷在看这张图片的时候，贝森特被叫醒，描述了一个“自然能量，一个脊柱的梦”。演唱会现场图片《七个脉轮》时间又过了十年，乌尔曼和克利普那通过进一步研究，确信了他们的数据证实了心电感应现象的存在。但是，这个结果颠覆了已知的科学观念，同样没有得到大多数主流科学的认同。而且，多年后，许多研究者试图重现这个实验，但都没有成功，因此这个实验也就不能证明超自然现象的存在。4所以，超自然现象是否存在，至今都一直存在争议，更不要说研究它背后的运作机理。在那之后，许多科学家一直在用不同方法研究这一现象。其实在美苏冷战期间，美国和苏联的官方，都在秘密研究人脑的超自然能力，包括中国也有相关的部门在研究。但是最后的研究结果，没有人知道，也许最终都不了了之，也许发现了什么更深的秘密无法公之于众。END虽然，这些所谓的超自然现象听起来神神秘秘。但是，在我们的日常生活中，我有时候也会经验到一些极度巧合性的事件，就像贝格尔一样，让我们感觉到，冥冥之中是否存在着一股隐秘的力量在，编织着我们生命中的一切。欢迎关注：摩耶笔记

现如今各种各样的体检项目层出不穷，但无论哪一种体检项目，心电图检查都是必查项目，而绝大多数心电图报告上都会有“窦性心律”几个字眼，很多人不禁会问：“窦性心律”是代表正常的意思吗？今天笔者就来给大家说一说窦性心律的那些事。什么是窦性心律？按照我国最新版《诊断学》教材，窦性心律的定义为起源于窦房结（正常心律的最高指挥官）的心律（有些异常心律不起源于窦房结）。抽象的文字定义大家可能难以理解，不妨打个比方，如果说心脏好比是一座房子，有四个房间，左心房、左心室、右心房、右心室。每个房间都有门，即心脏瓣膜。大家知道，装修时最开始就是水电项目，这是基础，心脏的水电就是心脏周围和心脏内部的血管和神经。其中心电图检查主要针对电路，可以看出心脏的神经传导有无问题，当然如果血管缺血严重心电图也能看出，但心脏血管的异常更主要通过通过冠脉造影或者CTA来确定。而房子的结构和功能是否异常需要通过心脏彩超来确定。窦性心律是正常的意思吗？窦性心律不一定就代表心电图正常。临床上判断一份心电图是否正常，首先判断是不是窦性心律。倘若不是窦性心律，那肯定存在问题；其次判断是不是正常的窦性心律。窦房结异常可导致非正常窦性心律，如下几种情况，虽然为表现为窦性心律，但却是非正常的窦性心律：①窦性心动过速：静息心率＞100次/分，一般常见于运动、精神紧张、发热、甲状腺功能亢进等情况。正常人窦性心律的频率在一定范围内波动，一般定义静息心率的正常范围为60-100次/分。②窦性心动过缓：静息心率＜60次/分，一般常见于窦房结功能障碍、甲状腺功能低下等情况，但调查研究发现部分正常人群（老年人、运动员）的心率也相对较缓。③窦性心律不齐：若窦性心律节律不整齐则称为窦性心律不齐，常与窦性心动过缓同时存在，在青少年中较为常见（呼吸性窦性心律不齐）。④窦性停搏：绝大部分时间表现为规律的窦性心律，但有时因窦房结或神经功能异常而使窦房结停止工作，这种情况称为窦性停搏。⑤病态窦房结综合征：有时某些疾病（冠心病、心肌炎等）会导致持续的窦性心动过缓、窦性停搏等多种异常，从而出现头昏、晕厥等一系列临床表现，临床称为病态窦房结综合征。除了窦房结，正常的心律还需要多个部位（房室结、希氏束、心房、心室等）共同维持，若出现传导异常（房室传导阻滞、束支传导阻滞等）也可出现异常心律。总而言之，窦性心律只是正常心电图的基础，若不是窦性心律，心电图肯定不正常。若是窦性心律，初步看正常，但确定心肌、瓣膜等是否正常，需要专科医生结合心脏彩超、冠脉造影等辅助检查结果定夺。

《中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)》显示，心血管疾病占据我国疾病死亡的首位，大约每年有350万人死于心血管疾病，占疾病死亡人数的41%，统计显示，我国现有心血管疾病患者有2.9亿，人群非常庞大，在全球，心血管疾病也是人类健康的第一大杀手。近年来，随着互联网，人工智能的发展，远程心电监测技术的出现将有可能大大降低心血管疾病患者死亡的几率。郝医生从事心脏健康疾病研究多年，见证了我国心电监测技术的发展历程，谈到目前蓬勃发展的远程心电技术，她很兴奋，“用远程心电监测技术能显著提高临床心律失常（尤其房颤）检出率，1年房颤检出率几乎是常规医疗的4倍。”一直以来，传统心电监测投资和运营成本高、营收低，令国内医院对心电监测的投入力度偏低。而远程心电监测正好弥补了这一短板，因此，近年来相关平台在国内遍地开花，不少公司开始着手研发便携式的远程心电监测产品，粒恩医疗近期推出的“粒恩心电仪”就是其中一例。与传统的心电监测相比，便携式的远程心电监测产品使用更简单，用户只需在胸部心脏位置贴上“粒恩心电仪”，就能通过“连续监测”，“快速心电图”，“holtor”三种模式任意一种准确监测心脏电信号、记录心电波形，监测结束后，心电仪绑定的手机APP通过网络将监测数据上传云平台，经过人工智能分析，快速生成监测报告并发送至客户端APP，在智能手机可快速查看心脏健康状况；如用户数据反馈异常，后台在线医生确定后，会对用户发送预警提示，并建议用户快速就诊。远程心电监测仪的出现，方便进行院外心脏类疾病的筛查与管理、患者术后康复效果评估、用药效果评估及随访等；后续，患者可这些心电图报告去找医生诊断和治疗。粒恩医疗以为负责人表示，目前公司主要的盈利方式是技术服务合作，即以按月/半年/一年为期服务患者，并通过B端间接获客。目前“粒恩心电仪”已经在全国十多个城市采用城市合伙人模式与当地医疗结构建立起了市场联系、与20多家基层医疗机构合作，已经累计大量的心电图数据。心电远程监测能否扼住人类健康第一大杀手的咽喉呢？有关专家表示，远程心电监测实现了对大规模人群、超远距离、长期动态的心脏监测，使患者受益明显。尽管该技术呈现出蓬勃发展的势头，然而也面临如下问题，医患分离导致临床资料不全，影响心电图确诊，如何将影响降到最低；如何准确识别心电异常并把握风险报警的尺度，为发生心脏性猝死等严重心脏意外事件的患者赢得急救时间；如何保证远程心电监测长期良性运营（这是远程心电监测目前面临的最大困惑）。为了解决上述问题，国家层面、专业学会、医务人员及生产企业等相关各方都付出了努力。相信未来通过远程心电监测服务和像粒恩医疗一样创新企业的不断推进以及“互联网+”、人工智能等技术的发展，将进一步解决这些问题。

加尔瓦尼的青蛙腿导电实验加尔瓦尼1780年，加尔瓦尼医师43岁，这位意大利人年近中年，依然醉心于解刨学。一次，在处理一个患者的伤口时，他发现铜线碰到受伤的组织后瞬间闪现出一个电火花。人体内会有电流产生吗？这个问题一直在加尔瓦尼脑子里打转，折磨的他寝食难安，他需要找到这个问题的答案。用青蛙做个试验，这是他擅长的事。在解剖青蛙时，他拿着两根金属棒分别探测死亡青蛙的肌肉。当一根金属棒触碰到青蛙的大腿后，随着一个电火花的出现，青蛙腿部的肌肉仿佛受到电流刺激一样，立刻抽搐了一下，而用另一根金属棒触动青蛙，却无此反应。加尔瓦尼兴奋的差点跳起来。他推测动物躯体内部能产生电，这种电能支配肌肉活动，于是，他将这种动物躯体内部能产生电命名为“生物电”。接着，当他给离体的青蛙大腿通电时，青蛙双腿像活体似的舞蹈起来。马特细教授发现电流引起心脏收缩人体电流1830年，生活在意大利的马特细被人称为物理学，但他真正的爱好是文学，他喜欢阅读小说和写作，有一次，他读到了英国伟大诗人雪莱的好朋友，另一位英国伟大诗人拜伦女友玛丽的小说《科学怪人--现代的普罗米修斯》，收到了小说电流僵尸情节的启发，开始研究人体电流，此后不久，他不仅证实了人体组织可以产生电流，而且无意中发现了心脏的电流，可以引起心脏的收缩。踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫，小说的情节让一位物理学家获得了意想不到的成就。威廉 爱因托芬发明了心电图机威廉 爱因托芬1924年，飞翔的荷兰人威廉 爱因托芬获得了当年的诺贝尔医学奖，他我人类健康做出重要贡献的作品是一台从体表记录心电信号的机器，你是他1903年制造出的新奇玩意儿。这台机器的出现，改变了人类的认知，心电图才真正被接受。临床医生诊断心肌梗死的第一线索就这样登上了舞台，这么多年过去了，心电图在心血管疾病的诊断价值始终为首屈一指，是识别心律失常的最佳选择检查，同时还延伸到射频消融、冠脉介入、重症监护、医学康复等各个领域，为当今世界医学最需要的医学工具。因此，心电图检查可用于诊断多种心脏的疾病，挽救宝贵的生命。粒恩远程心电监测2019年，借助社会化的现代通讯、计算机技术、互联网及心电网络管理技术，远程心电监测走上了人类医学的舞台，远程心电监测是远程医疗的一部分，粒恩心电仪则是这个领域的领导者。粒恩心电监测仪，通过远程心电监护，可实时监测发现各种心律失常，包括三度房室传导阻滞，严重窦性停搏，持续性室速及无症状心律失常，还可对急性冠状动脉综合征做出初步诊断，指导患者药物治疗，挽救了众多垂危的生命。粒恩心电监测仪粒恩心电监测仪可自动发送、手动发送检测数据，保证异常心电监测数据不丢失。保存医疗证据，保障医院、医生服务安全。可弥补传统心电回顾性诊断的不足，实时监测患者心电情况。平台和对接远程医疗体系，搭建远程心电协作平台。正常心电图的波形及意义心电波典型心电图的基本波形主要包括P波、QRS波群、T波（U波）。P波：代表两心房去极化过程的电位变化，波形小而圆钝，0.08-0.11s.QRS波群：代表两心室去极化过程的电位变化，0.06-0.10s.T波：代表两心室复极过程的电位变化， 0.05-0.25s，方向与QRS主波方向同。U波：有时在T波后一个低而宽的小波，方向与T波同。

《中国心血管健康与疾病报告2019》指出，心血管患病人群已经达到3.3亿，较去年新增4000万，依然处于上升趋势。对于心血管疾病人群，心电监测是他们维护日常健康所必须的一种保障服务，也是能够及时发现病情的检查手段之一。长时程心电监测可以帮助医生和患者提前知晓心脏异常情况。研究表明，72%患者在心脏骤停发生之前会有明显不适，其中70%患者预警症状持续15分钟以上。心电实时监测可以有效降低因心脑血管疾病造成的严重后果，降低致残和致死率。但因为心血管疾病特有的不规律发作性和医疗监测服务的局限性，随时随地前往医院进行心电检查对这些患者是无法实现的需求。在这种情况下，自行操作的移动心电监测设备近年热度持续升高，市场规模达到千亿元人民币。近期，雷锋网《医健AI掘金志》邀请正心科技CEO赵卫，以「智能心脏监测的前世今生」为题，为我们解读正心科技移动智能穿戴式心电系统的研发和落地逻辑。成立于2016年的正心科技，利用创新的AI和无线传输技术，研发了移动智能穿戴式心电系统——CardioGuard。该系统已经通过国家二类医疗器械资质认证，可以长时间连续监测、检查12大类54种心律失常。相比其他移动心电监测产品，该系统配备了人工智能算法，监测的数据首先通过人工智能筛查，判断是否有疑似心脏异常；判断异常后还可直接得到专业医生救助指导。以下为赵卫演讲全文内容，雷锋网做了不改变原意的编辑：心血管病及流行病学简介 心血管疾病号称人类健康第一杀手。据统计数据显示，全球每年约有1800~2000万人死于心血管疾病，而全球总死亡人数每年大概是将近6000万人，占总死亡人数的1/3，总死亡人数包括所有疾病、以及新冠病毒造成的死亡，战争，恐怖主义等等。 现在已经确认这么多心血管疾病死亡中80%以上可以预防，现在的主要问题就是预防做的不好。从心血管病种类出发，所有心血管病疾病中，最严重的就是——脑卒中，是我国第一死亡原因，每年新发人数390万人，196万人死亡，幸存者超过70%致残。心源性脑卒中是由房颤、心律失常导致。我国房颤患者量在1300~2700万之间，没有确切统计数据，因为房颤很难确诊，早期确诊和治疗就可以有效预防脑卒中。另一类心血管疾病是心源性晕厥，发展严重为心脏性猝死。最近两年，三十几岁的年轻人，就发生心脏性猝死。我国每年54.4万人死亡是因为心脏性猝死，这种情况在院外很难得到抢救。心脏性猝死多由室性心动过速、心室扑动、心室颤动等恶性心律失常导致，多数患者在数天或数周前会有一些症状，但如果症状没有发觉，很难及时确诊。心血管疾病80%可以预防，但在这么多死亡面前，问题究竟出自哪里，实际医疗场景中，大家就会有一些体会。心悸、心慌、胸闷等心脏异常现象医院往往检查不出来；另外一些严重心脏不适的患者，持续几天，最后到医院还是检查不出来，以致最后猝死。猝死患者家属都会提到患者曾经感到不舒服，甚至到医院，但都没有提前检查出来问题。另外这几年发现一些严重心脏问题，根本就没有症状，或阵发性，患者发作时候根本没有感觉任何症状，很难被临床确诊。此外一些治疗方法术后可能会复发，如果没有及时监测，就会导致手术效果大打折扣。心脏监测的发展史心脏监测广义是指通过各种技术手段对心脏情况进行监测，发现问题；狭义医学定义特指使用心电图技术，连续或间歇性监测心脏活动，及早发现心脏异常，指导治疗。以心电图为例，1905年荷兰生理学家埃因托芬发明了世界上第一台心电图机，如图所示，埃因托芬坐在椅子上，手和脚分别放在有电解液的桶里，把身体的微电流放大，一直到今天心电图的原理都没有变，只是器械进行了小型化。心电图监测主要有两类作用：一类是心律失常，是心脏健康的“晴雨表”，心脏如果发生异常，就会表现心率忽快忽慢，或没有运动时候跳得特别快，这是典型的心律失常。 一些心律失常会致死的，例如、房颤导致脑卒中，小室颤会导致猝死，目前主要使用动态心电图进行心律失常诊断。第二类是心肌缺血，包括冠心病、急性心肌梗死等一类疾病，这些疾病严重时，只有90分钟救治窗口期，心电图可以提前捕获心肌缺血信号。心脏监测核心要求，首先是精准，因为心脏微小的电信号会有很多干扰，需要排除这些干扰，反应真实心脏情况。第二、及时，很多疾病发作是偶发式，会突然特别严重，只有在发作时候监测才有意义。否则，就会出现患者反复到医院，反复检查不出来的情况。第三、全面，心脏是一个内部结构复杂的器官，监测最好能够反映其多方面情况。第四、实时，发现问题能够马上通知医务人员或患者，进行救治。心脏监测发展到今天，主要分为三个阶段：第一，静息心电图，这项技术是刚被发明时候的产品，到今天还在使用。第二，动态心电图，患者不需要一直躺着做监测，将设备做到便携，保证患者的活动，常用就是挂在脖子或别在腰间。另外是循环记录器，体积更小。第三，2010年之后，心脏监测又有新的发展，包括贴片式心电仪、植入式记录器、远程事件记录器，苹果手表所搭载的心电仪就属于这一类。静息心电图和动态心电图，是临床上最常用的心电监测，静息心电图被称作常规心电图。静息心电图是患者躺在病床上进行30~60秒的监测。以Holter为代表，进行24小时监测，身体贴上电极，导线连到小型设备，这种心电图设备，体积比较大，患者反馈也比较差，虽然可以进行24小时监测，但窗口期相对较短，无法做到及时反应。为了提高检查及时性，又发明了事件记录器。这是目前唯一可以家用的心电图设备，可实时记录10~60秒单导联心电图。图示这种事件记录器比较小，两手摁住或一手摁住，另一端放在自己身体胸前特定部位就可以实时记录心电图。但这类设备因为是患者自己操作，会有操作误差导致数据不精准，此外，这样数据，患者大多时候没有专业性很难读取数据的实际价值。还有循环记录器，把动态心电图机做小，挂在脖子上进行监测，但设备做小之后也导致缺陷，只能间歇性记录片段，每隔5分钟记录30秒。设备佩戴时间很长，但记录数据较少，呈现一段段数据，实际诊断价值并不高，在临床上用得越来越少，患者也没有办法洗澡或者运动，不受欢迎。2005年，美敦力发明了植入式心电仪，通过手术埋藏在体内或皮下，这类心电仪手术费用非常高，我国在3-5万人民币之间，最高将近10万，监测成本非常高，适用人群非常窄。最后是事件记录器，目前我收集的大概有以上6种：从80年代心电记录笔，一直到苹果手表4的心电图功能，其实并不是什么很新的科技，在上世纪90年代，美国和日本就已经联合推出。两者原理完全一样，在手表的背部有一个电级，侧面也有一个电级，使用的时候带在左手上，通过左右手的电流来测量心电图，实际差别在于当时手表没有无线功能，只能用有线方式导出结果。事件记录器突破了院用Holter或者静息心电图监测及时性问题，但一直没有解决监测时程时长和数据精准问题。数字智能浪潮以及对心脏监测的影响正心医疗要做的是如何突破心脏监测在监测时间、准确性和及时性之间的矛盾，这几个问题一直到2010年数字智能浪潮到来，大数据和人工智能出现，才有新的解决办法。在医疗方面，这些技术帮助专业医疗进入家庭，进行个人化。这是一个典型概念图，从2010年到现在数字智能设备开始出现，首当其冲就是智能手表、手环，这些设备监测完之后，可通过互联网直接和医生对话，体温计、血糖仪都可以做到这点。这是近10年才开始的应用，已经有很多成果，具体体现以下方面：首先，互联网医疗被广为接受，特别是新冠病毒让很多人意识到互联网医疗的作用，国家也在发布鼓励互联网医疗政策。另外，2018年一篇医学杂志文章发现了心脏监测往往聚焦于院内进行，而动态监测则可以很好的延伸到院外，最后回到院内。2018年一篇前瞻性文章用贴片式设备做家庭监测，是一个对比实验。红色是观测组，不对用户进行特别家庭心脏监测指导，用户发现问题后到医院进行监测。 蓝色代表主动监测组，把心电仪发给用户，在家进行14天长时程监测。一年之后发现房颤检出率上有很大差别。对照组只有2.3%诊断出房颤，但主动监测组是6.3%，将近三倍差别。另外，早期房颤诊断在前三个月有9倍差别，这个效果非常惊人，验证了贴片式心电仪家庭健康监测意义。正心医疗贴片式心电仪的研发、落地逻辑正心医疗从2013年开始关注这个领域，2014年开展这方面工作，主要的想法就是心脏监测的及时性和监测专业性之间的矛盾点。心脏监测系统数据质量首先要达到医疗级，同时监测时程要足够长，另外还要及时发现问题进行干预，用户能够自己使用。我们受到可穿戴设备的启发，这种患者对于设备的排斥性非常小，使用起来也方便，可以很好解决及时性问题。此外，得益于物联网和硬件的革新，这种设备智能化程度非常高，但也存在一个本质性缺陷，就是其数据不够精准，临床价值不够大。手表、手环监测PPG方法测量的光电信号和心电存在较大差别，心电可以诊断很多疾病，但手环的光电信号不可以。正心医疗从大数据技术出发，研发了心脏监测解决方案，包括贴片式心电仪硬件，以及后续一整套APP、数据云平台、智能算法，使其可以作为诊断级心脏监测系统。心脏监测如果有心电图，并把精度做到足够高，就可以达到诊断级，为此我们研发了可以监测心电图的手环设备，并运用深度学习算法，剔除影响结果的人为干扰，输出领先行业标准的高精度数据。另外，我们还做到便携式设备的长时程监测，其中一个客户长时间使用了5个月，5个月心电图数据用AI进行清洗，很快就解读出背后的实际临床意义。目前正心医疗的穿戴式心电系统可以监测54种心律失常，做到手机1/10大小，并保证类似智能设备的无感知佩戴。这种监测手段成本相对较低，目前院内动态心电检查在300~400元/天，一年费用就可达十几万，用户角度很难承担。正心医疗穿戴式心电系统作为一种工业化设备，可以通过大批量生产降低生产成本，目前产品的成本仅为传统检查的30%。另外通过AI方式也能够节约人工成本，传统心电图很大一部分成本在于人工分析，传统算法把动态心电图分析完之后，有很多错误需要专业心电图医生进行仔细修正，医生修正一天心电图数据就需要半小时时间，通过人工智能技术，可以让这个过程自动化，甚至替代心电图医生工作。这是我们产品的使用流程图，患者佩戴之后在手机APP就可以直接看到心电图，以及每时每刻的心电图分析结果。这种结果可以和云平台持续互动，通过智能筛查把结果呈现出来，目前准确率可以达到95%。一旦发现问题产品就会提示出来，通过远程医疗平台联系专家，医生再给出具体专业化建议，在医生修正之后，输出有诊断效力的分析报告，提供临床治疗前诊断分析。我们的产品主要有几个特点：首先是信号精准。右边这张表是主要的几个参数指标，包括共模抑制比、动态输入范围、增益精确度、增益稳定性等，大幅超过行业标准。另外，超长时程心脏监测，心脏监检测中断主要由电极可佩带时间决定，传统电级按照一天设计，第二天就脱落或很不舒服。正心医疗初衷就是做长时间监测，单片电极可以使用14天，替换贴片可以无限延长监测时间，最大限度提高心率失常检出率。另外，我们还使用了独有的无线传输功能把所有心电数据通过无线传输出来，这样可以直接取代24小时动态心电图手段，之前的美国同类设备也无法做到，因为这需要减低功耗，保证长时间续航。像循环记录器和植入式记录器虽然佩戴时间较长，一次可以达到三年，这些设备都是间歇性启动，达不到每秒钟都记录和传输数据，虽然佩戴了30天或三年，但里面数据量非常少。植入式心电仪佩戴三年内部数据记录时间仅仅只有54分钟。间歇时间导致仅能跟随一种疾病特点，在大数据时代，这样的特点很难进行定义，因为只挑那些异常数据传输出来，有些异常又不明显数据就会被清洗，难长时跟踪。所以心脏监测大数据逻辑非常重要，把所有数据传输出来进行综合性分析，同时专业医生再进行指导和干预。患者端APP也可以做到直接反馈，患者佩戴之后可以看到实时心电图，并结合人工智能数据，做到实时健康追踪，如果有问题就会标成红色，没有问题就会标成绿色，患者可以看到并了解自己心脏情况。如果偶尔出现黄色中等异常，就需要注意休息，如果偶尔出现红色就需要引起警觉，甚至需要咨询专家，医生端也可以看到这些数据，管理用户。目前这套系统可以无缝对接到互联网医院慢病管理当中。2020年疫情严重的时候，我们也参与到抗疫中，把设备送到武汉雷神山医院。我们发现新冠病毒对基础性心脏疾病患者致死率很高；对没有心脏病的患者，致死率就大大降低。 心脏有问题的患者如果得了新冠病毒，有些会表现出严重心律失常，所以新冠病毒患者监测心脏也很重要。最后分享几个临床案例。这种晕厥患者需要对猝死危险进行研判。这个患者是江苏省人民医院发现的第一例确诊严重疾病患者。2018年，这位老人发生不明原因晕厥，骑自行车会晕倒，地方医院心电图检查误诊为室性心动过速。转至省立医院检查，发现没有室性心动过速，但省医院也发现不了异常，住院后一直检查不出来病因。后来用正心医疗设备开始做长时间监测，7天监测之后进行综合性分析，发现从第三天开始就会有房颤，还有长间歇，心脏不跳最长时间达到4.7秒，供血也出现严重不足。发现房颤和长间歇接连发作，诊断为快慢综合征。这是一种心律失常，也是晕厥的原因，随即给患者进行手术。第二例是严重先天性心脏病患者，有很多室性心动过速，红色线条就是非常危险的信号。给她植入了除颤器，发作会导致猝死的室颤时可以帮她除颤，挽救生命。但除颤器植入之后，这种恶性心律失常还是一直发作。监测一段时间之后患者要出院，随即用正心医疗设备进行长时监测，医生也在后台每天观测情况，前后密集观测一个月。最后分享一个年轻案例，是一位35岁年轻男性，自己平常感觉身体很健康，从来没有考虑过心脏病。但在2018年时候，突然感觉心脏很不舒服，持续了几天，到医院检查未发现异常，但不适感时有发生。随后通过我们设备监测发现，一个月时间内大部分时间都比较正常，但陆续频发室性早搏，频率有上升趋势，最多每天1万多次。我们建议他到医院进行全面检查，做了超声造影，发现有血管狭窄，继续进展可能就发生冠心病，甚至心肌梗死。医生给他提前进行了药物治疗，得到了很好的缓解。雷锋网雷锋网