1. 引言
目前国内生产心电图仪与心电信息分析软件的公司和科研单位很多，生产的产品和软件质量良莠不齐，其心电图成像的质量和自动分析诊断的结果差别较大，使得医生对患者诊断的准确程度受到影响，严重的甚至会导致误诊。因此，如何评价这些心电图仪的性能和其自带的自动分析诊断程序的准确性，就成为一个非常重要和迫切的任务。
2. 主要研究内容
心电图仪性能分析系统通过给生产厂家的心电图诊断分析程序提供心电标准数据库中的心电数据，由待检测的心电图仪和配套程序对其进行波形还原和疾病诊断，并将得到的诊断结论与数据库中专家的结论进行对比，做出对待检测仪器的性能鉴定结论。具体研究内容如下：
1） 多项组合测试方法的研究；2） 心电信息的重采样处理；3） 检测待测心电自动分析软件对QRS波的R峰点检测、QRS波波段的起始点、终结点检测、T波检测、S波检测等参数检测的正确率；4） 心电数据的专家诊断与待测自动分析软件的诊断结果的比较。
3. 心电图仪性能分析系统的具体开发设计
3.1 系统概述
心电图仪性能分析系统，是基于临床标准心电图数据库进行工作的。因此，系统首先要对大批标准的心电图数据信息及其相关临床病理资料进行有效的管理，保证数据的保存更具完整性和安全性。其次能够在系统中以及通过系统与心电图仪的交互使用，使得心电图信息得到高质量回放，并且对心电图仪的性能进行综合分析和评价。
心电数据库、性能分析系统和心电图仪三者的工作关系如图1所示：
3.2 系统功能组成
3.2.1 临床标准心电图数据库管理模块
对心电图数据库进行有效的管理是不断完善、充实、壮大数据库，使得标准心电数据库健康发展的基础和保证。反之，数据库将失去活力和使用价值。主要包括被采集人的基本信息及临床信息的录入、心电图及其相关信息的编辑、综合查询、修改、更新、删除和打印等心电数据库的综合管理；
3.2.2 临床标准心电图数据库中心电数据的波形回放模块
本模块的主要功能是读取数据库中存储的标准心电采样数据，采用动态实时刷新显示方式，将其波形还原和回放。实现的具体功能是：
1） 通过指定或随机选定心电编号,从数据库中取出该编号心电图的基本信息,并打开心电文件。
2） 只要在程序中输入想要查看的心电图的任意时刻作为心电波形的开始时刻，用户就能够直接跳转到想要查看的位置，随时看到以此时刻为起点的心电波形。
3） 由于一次无法显示所有的心电波形，程序中的坐标轴标注出了对应的时间，可通过“前进”和“后退”按钮来查看其它时间的波形。
4） 心电波形能够滚动并静止。波形显示在屏幕上后，是不断的随时间向左滚动的，若要仔细查看则可按下“滚动/静止”按钮，随时冻结显示，以便观察测量波形。想要继续显示则按下该按钮就可继续滚动。
5） 模块中还集成了打印驱动程序,具有打印输出功能。
在数据库中每一个心电图数据对应的是头文件、数据文件和注释文件等三个文件。我们采用软件编程，实时的动态刷新显示技术,显示12导联心电信号波形，具体的方法和步骤是：
a. 对代表采样频率、导联数、时间长度、数据存储格式、数据量等重要心电数据的变量进行初始化，并赋初值。
b. 读取头文件。首先我们从数据库中读取头文件的地址，并将其打开。接着对头文件的内容和格式进行处理，去掉空行和注释。然后顺次读取头文件中的数据，若与初始化的值不同，则对变量重新赋值，若相同，则继续读下一个。并将12导联，每个导联的8个相关的参数都读取出来。
c. 读取数据文件。读取的方法和读头文件相同。先把数据读出后存储在一个二维的数组里面，每一个导联的数据被连贯的放在一起。然后根据读出的数据来计算出总时间跨度、水平方向系数、在每个窗体容纳的采样数等重要参数。
d. 读取注释文件。其方法与读取头文件和数据文件相同。
e. 进行波形的还原。当数据从文件中读出并计算完毕用到的所有参数值，并将它们都写入内存以后，就可以进行波形还原了。波形还原最重要的一个工作就是“画图”，也就是根据读出的数据和参数，通过已经定义好的一些画图函数将12个导联的图形全部一点一点的“画”出来。
当然还有其它的函数，诸如描记时间、描记注释的函数，控制波形等。
3.2.3 心电图仪性能比较分析模块
将待检测心电图仪分析出的各项相关数据和诊断结果,调入本分析系统中，将其与数据库中相对应的数据和结果进行综合对比。给出逐波比较结果并给出对待检测心电图仪性能的相关评价。当然由于概率中样本的问题，我们不能仅凭对一张心电图的分析判断就对此待测心电图仪给出最终的评断，因此我们不能仅仅抽取一张心电图，要对它进行大量的心电信息的分析，最终给出一个综合分析。
4. 评价心电图仪性能的方法
我们主要探讨如何来评价心电图仪自动分析程序的性能，通常应分别对测量程序和诊断分类程序的性能进行评价，并最终综合两者的评价对整个心电图仪及其自动分析软件的性能做一个综合评价。
4.1 心电图仪测量程序性能的评价
衡量心电图仪测量程序的性能，主要观察能否准确判断P、QRS和T波的分界点（即P、QRS、ST—T起点和终点），因此，客观公正评价心电图仪测量程序性能的最好方法是建立测量数据库作为参考标准并与之比较。
为了最大限度的降低不同专家在测量上的差异性和变异性，临床标准心电图数据库中的每一例心电图的手工测量结果，都必须经过严格的测量程序和统计学的方法产生，以保证测量参考标准的可靠性和准确性。
4.2 心电图仪诊断分类程序性能的评价
对心电图仪诊断分类程序的性能进行评价的方法，实际上是将其分类诊断的结果与临床标准心电图数据库里面的参考标准进行比较，以此来判断其准确率。因此，建立评价参考标准就成为基础也是首要的工作。针对不同的心电图诊断类型，建立参考标准的方法分别是：
方法1：采用心电图以外的临床证据作为参考标准，以评价心电图仪分类的敏感性和特异性。
方法2：强制性的以观察者（一般是经验丰富的权威心血管病诊断和心电图分析方面专家和学者）事先协商，确定的心电图诊断结论作为参考标准，对计算机的分类结果进行评价。
5. 结束语
文章重点介绍了怎样开发基于标准心电数据库的临床心电图仪性能分析系统，以及如何来通过它来评价心电图仪的性能和其自带的自动分析诊断程序的准确性。系统的开发也尚处在初级阶段，在文章中我们主要是对进行分析测试的方法进行了探讨和研究，在功能的开发和实现上，还有待于进一步提高和完善。
参考文献
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