基于深度函数的心电向量P环平面最大向量多元参考值范围*

滨州医学院(264003) 王 玖 孙红卫 高 永 徐天和

心电向量为空间上的三维曲线，它在三个面上(额面、横面、侧面)的投影为三个二维曲线，每个平面曲线的最大向量反映了电压高低。由于它们是同一个空间三维曲线在各个面上的投影，所以三个曲线的最大向量(mV)间仍然是相关的，求其多元参考值范围，能够在考虑到其数据的相关性基础上，综合来看波形的电压大小。本文以P环平面最大向量为例建立多元参考值范围，以期进一步挖掘心电向量数据并加以综合利用，为临床诊断研究提供一种思路和参考。

资料与方法

1.研究对象

以山东某校在校大学生为调查对象，根据设计好的调查表进行健康体检，在医院心电图室由专业医师做心电图信息采样。剔除有心血管系统疾病、收缩压＞140 mmHg或舒张压＞90 mmHg、服用某些药物的受检者及其他不合格者等对象，最后获得有效成年正常人女性数据777份，其年龄平均22.35岁，标准差1.24岁，最小19岁，最大27岁。

2.检测方法

受检者充分休息，仰卧位，按威尔逊(WILSON)标准导联放置电极，平静呼吸，12导同步心电图和心电向量图信息采样20秒左右。心电向量图方位为国内普遍采用的Chou氏标记法。检测仪器为CARDIOWin心电工作站(北京市北泠通用电器公司)。全部样本心电向量图信息采样始终由固定的2名心电图专业医师共同操作。

3.数据库建立

用Epidata软件，根据调查表体检数据、心电向量图数据建立数据库，双份录入，双份数据校对无误后备用，根据研究需要导出相应的格式文件。

4.研究方法

(1)统计方法:采用统计深度函数法 MHD 法〔1，2〕及其改良的 MDM法、MDS法，以马氏深度函数(MHD)作为构建多变量参考值范围建立方法的基础。MHD的具体计算方法分别见式(1)～(3)。

(2)统计软件:采用SAS8.2进行统计分析。

结 果

1.心电向量图参数的单变量统计描述，见表1。

表1 心电向量图P环平面最大向量(女，n=777)

2.心电向量P环平面最大向量的多元参考值范围

(1)心电向量P环平面最大向量的多元参考值范围根据公式(1)～(3)计算某人某向量环的平面最大向量的统计深度。

①MHD法:根据777人的P环在三个平面上的最大向量值(mV)，得出其均数向量为:(0.13190480.08648650.1314929)

协方差矩阵为:

应用式(1)将多元数据类型的参考样本转化为统计深度指标，实现多元数据向单变量数据的转换;然后用百分位数法建立统计深度指标的指定容量的单侧(右侧)参考值区间，通过计算得到P环平面最大向量的统计深度参考值范围为Depth≥0.1110109，即当某个人P环平面最大向量统计深度Depth＜0.1110109，即在参考值范围之外。

②MDM法:根据777人的P环在三个平面上的最大向量值，得出中位变换后的中位数向量为:Mdm=(000)，

通过计算得到P环三个平面最大向量统计深度参考值范围为Depth≥0.0429635，即当某个人P波平面最大向量统计深度Depth＜0.0429635，即在参考值范围之外。

③MDS法:根据777人的P环在三个平面上的最大向量值，得出中位变换后的中位数向量为:Mds=(－0.040327 －0.221097 －0.029414)

通过计算得到P环平面最大向量统计深度参考值范围为Depth≥0.1090579，即当P波三个平面最大向量统计深度Depth＜01090579，即在参考值范围之外。

(2)3种方法的一致性分析

通过对777人测试，由3种方法建立的多元参考值，其一致率很高，见表2～4。

表2 MHD法与MDM法的一致性比较

经McNemar检验两种方法检测无统计学差异(χ2=0.0，P=1.0);一致性 Kappa 值 =0.945，95% 置信区间为(0.8906，0.9987)。

表3 MHD法与MDS法的一致性比较

经McNemar检验两种方法检测无统计学差异(χ2=0.0，P=1.0);一致性 Kappa 值 =0.946，95% 置信区间为(0.8933，0.9987)。

经McNemar检验两种方法检测无统计学差异(χ2=0.0，P=1.0);一致性 Kappa 值 =0.945，95% 置信区间为(0.8906，0.9987)。

表4 MDM法与MDS法的一致性比较

讨 论

目前，对于多变量医学资料参考值范围多采用多次重复使用单变量参考区间的方法，这种做法显然存在很多无法解决的问题，无法处理变量间相关性的影响是其中重要问题之一〔3〕。近些年来，有关多变量医学参考值范围建立方法的研究国内外均有报道，其中包括Marcel Hekking等有关多元正态分布法的研究、多次重复应用单变量参考区间方法、全息元法等〔4－6〕。本文参考有关文献〔2〕，并结合本资料特点，尝试采用基于深度函数的方法。

心脏电激动的方向与大小在每一个瞬间是不同的，心电向量是记录心脏各瞬间产生的电激动在立体的方向及大小的一种特殊检查。心房激动时，把各瞬间向量连接起来形成的环，称P环。另外还有QRS环、T环。一般P环形态多呈椭圆形，立体方位指向左下略偏前或后，P环持续时间不应大于100毫秒(MS)。我们常用的心电图就是心电向量在各导联轴上的二次投影。经过投影后的数据可能失掉一些信息，如果直接分析P环、QRS环、T环可能会得到更多的信息，然而由于P环、QRS环、T环分析的复杂性，目前鲜见有关于它们参考值范围的报道，至于它们多元参考值范围的研究更是空白。用本文提供的思路可以得到QRS环、T环的多元参考值范围。当然，由于本次研究只取正常人群，没有病例资料，此指标对于判断是否具有某种疾病，其敏感性和特异性如何还不清楚，其临床意义还有待证实。但是，用多元统计的方法来建立心电向量指标的多元参考值范围，将丰富心电数据的综合利用，为心电向量临床诊断研究提供了一种思路和参考。

1.薛富波.基于深度函数的多变量参考值范围统计学方法研究.西安:中国人民解放军第四军医大学，2005:2-20.

2.薛富波，尚磊，王玉琨.基于马氏深度函数的多变量参考值范围的统计方法.中国卫生统计，2007，24(1):2-5.

3.徐勇勇.多指标医学正常值范围的两种统计方法.第四军医大学学报，1987，8(5):321-325.

4.Marcel Hekking，Jan Lindemans，Gelsema ES.A computer program for constructing multivariate reference models.Computer Methods and Programs in Biomedicine，1997，53:191-200.

5.陈彬，李克，林昆，等.用多指标百分位数法确定医学参考值.西部医学，2003，1(2):185-186.

6.王润华，田小兵.全息元法制定多指标参考值范围研究.重庆医科大学学报，2001，26(2):171-174.