四川省人工智能正常心电图数据质量标准(试行)

成都高新医学会心功能专委会

前言

人工智能(artifical intelligence，AI)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。目前AI已在金融、安防和医疗等多个领域实现技术落地，且应用场景也越来越丰富，越来越专业。在医疗领域，AI辅助医生进行疾病检测和诊断方面的应用正在快速发展中。通过海量医疗影像数据训练AI算法，近年来医学影像识别取得较大突破。目前在肺癌、乳腺癌、食管癌、肠癌和糖尿病视网膜病变等疾病的早期检测功能上，AI算法已经达到非常高的准确率。

在心电图领域，目前主流方法依然基于传统的心电信号算法开发出的检测流程，根据识别P波、QRS波群和T波计算间期和振幅，无法把P-QRS-T作为一个整体进行识别，另一方面传统心电信号算法作为软件系统嵌入到心电图机当中，很难及时更新和学习前沿心脏病学。AI辅助诊断系统通过大数据平台收集的海量数据训练，可学习到临床医生的经验，不断提高诊断水平。AI技术可提高心电图诊断工作效率，解决基层医疗机构缺乏心电图诊断技术的问题[1]。

心电图AI在训练过程中需要大量经过心电图医生已经确诊的心电图数据，在AI领域称为数据标注。心电图经过标注之后才能用于深度卷积神经网络的训练。但是在训练的过程中发现AI的诊断水平并未随着数据量的增大显著提升，问题在于收集到的心电图并无统一的数据标准规范，导致AI无法准确区分正常和异常心电图。

因此，目前亟待需要制定心电图数据质量标准，该标准是影响心电图AI诊断性能的关键因素。该标准应当包含两个部分：(1)心电图诊断术语标准化；(2)心电图数据标准化。

关于心电图诊断术语的标准化，中国专家推荐采用2009年ACC/AHA/HRS《心电图标准化和解析的建议与临床应用》国际指南[2]作为行业标准，但在实际操作中由于该指南未制定具体的操作细则至今尚有执行和推广难度，不同地区、不同医院和医生有自己的偏好，导致目前中国心电图诊断术语方面不尽统一。

制定中国异常心电图诊断标准的细则是一个浩大的工程，短期不易完成。但常规心电图检查中正常心电图占多数，通过心电图AI辅助诊断系统对正常心电图诊断的准确率达到100%。

为了有效推进AI心电的研发进程，加快“健康中国”战略的推进步伐，从当地的实际情况出发，积极开展分级诊疗服务，加强医联体同质化管理，助力推广心电图的应用，学会特制定《四川省心电图人工智能诊断应用标准》(试行)(正常标准及预警标准)。

这个标准的产生仅提供一种研究方法的借鉴，只是一个开端，严格的心电图AI辅助诊断系统标准的制定尚待大量资料的进一步充实和完善，期待国内外同行共同努力。

四川省人工智能正常心电图数据质量标准(试行)

窦性心律 正常心电图[3-6]

1 数据标准

(1)心率标准：60～100次/min

(2)波形标准：

窦性P波形态：波顶钝圆。

窦性P波的方向：Ⅱ、aVF、V4～6直立，aVR倒置，Ⅲ、aVL可直立、双向或倒置，V1(V2)多为正负双向。

窦性P波的时限：0.06～0.11 s。

窦性P波的电压：肢体导联<0.25 mV，胸导联<0.20 mV。

V1导联P波终末电势(Ptfv1)>-0.03 mV。

PR间期：成人(18～70岁)0.12～0.20 s，其高值与年龄有关。高值：2岁以下者<0.16 s，2～6岁<0.17 s，7～13岁<0.18 s，14～17岁<0.19 s，71～90岁<0.19 s，91～110岁<0.18 s，111～130岁<0.17 s，130岁以上者<0.16 s。

QRS波群的时间：0.06～0.10 s。

QRS波群的电压：肢体导联中至少一个以上导联QRS波群的电压代数和>0.5 mV，胸导联应>1.0 mV。

QRS波群在各导联中的最高值：RⅠ<1.0 mV，RⅡ、RⅢ、RaVF<1.9 mV，RaVR<0.5 mV，RaVL<1.0 mV，RaVF<2.0 mV，RV1<1.0 mV，RV5<2.5 mV，RV1+SV5<1.2 mV，RV5+SV1<4.0 mV(女性<3.5 mV)。胸前导联从右→左R波的振幅逐渐增高，但RV6RV5，可作为左心室肥大的诊断标准。年轻人的RV5、RV6的振幅可达6.0 mV。

室壁激动时间(VAT)：成人，VATV1<0.03 s，VATV5<0.05 s(女性<0.045 s)。

Q波：肢体导联<同导联R波振幅的1/4(aVR除外)，均0.03 s，V1、V2不应有Q波，但可呈QS波，在V6导联上Q波最常见，V4、V5导联少见，V3导联更少见。正常胸前导联Q波<0.02 mV。

S波：肢体导联：aVR<1.6 mV，aVL、Ⅲ<1.9 mV，Ⅰ、Ⅱ、aVF<0.5 mV，胸前导联S波最深见于V2导联，V2导联以左逐渐降低。正常V1<1.8 mV，V2<2.6 mV，V3<2.1 mV。R+S波振幅：肢体导联至少有一个导联>0.5 mV，胸导联均应>1.0 mV。

U波：在T波后0.02～0.04 s出现的小波，多在V3、V4导联最清楚，U波与T波方向一致。U波振幅在V2、V3导联<0.2～0.3 mV，其他导联<0.1～0.15 mV。

U波随心率增快而降低。

QRS波的电轴：-29°～+90°，大多数在+30°～+75°。

ST段：肢体导联ST段抬高<1.0 mm，胸前导联<2.5 mm，ST段下移<0.5 mm。

ST段抬高呈上斜型、下移呈下斜型。

T波：T波方向多与QRS波群方向一致，以R波为主的导联T波应直立，Ⅰ、Ⅱ、V5、V6导联的T波高度应>R/10，QRS波群为负向的aVR，V1导联T波也倒置(V1、V2导联T波可呈正负双向)。

QT间期：QT间期长短与年龄、性别、心率有关，心率为60～100次/min时，QT间期正常范围为：0.32～0.44 s(可查表，因计算较为复杂)[5]。有报道，短QT间期实测值小于预测值的70%以上才有临床意义[6]。

2 诊断术语

窦性心律、QRS波的电轴不偏、正常心电图。

编写组成员：成都高新医学会心功能专业委员会部分委员和专家，分别是：