第四章 心电图形成的原理——两次投影
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心脏是个圆锥形立体的器官,心肌细胞除极时所产生立体的P、QRS及T向量环,经过两次投影形成相应的P波、QRS波群及T波。
一、导联体系与导联轴
肢体导联分别有3个标准导联和3个加压肢体导联,胸前导联有6个导联。导联的正负极之间的假想连线称为该导联的导联轴,方向由负极指向正极。故肢体导联和胸前导联各有六轴系统(图4-1、图4-2)。
图4-1 肢体导联(额面)六轴系统
图4-2 胸前导联(水平面)六轴系统
1.标准导联
标准导联为双极导联,是测定两个电极之间的电位差,有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联之分。通常Ⅱ导联波形的振幅(包括P波、QRS波群及T波)等于Ⅰ导联和Ⅲ导联相应波形振幅的代数和,即Ⅱ=Ⅰ+Ⅲ。若不符合这个规律,则表明电极安放错误或标记错误。
(1)Ⅰ导联:左上肢(黄夹子或黄线)连接心电图机导线的正极,右上肢(红夹子或红线)连接负极。
(2)Ⅱ导联:左下肢(绿夹子或绿线)连接正极,右上肢(红夹子或红线)连接负极。
(3)Ⅲ导联:左下肢(绿夹子或绿线)连接正极,左上肢(黄夹子或黄线)连接负极。
2.加压肢体导联
加压肢体导联为单极导联,是测定探查电极所在部位心脏的电位变化。将心电图机的正极与某个肢体导联连接,负极与中心电端(接近于零电位)连接,就构成单极肢体导联。若将其波幅增大50%,则成为加压的单极肢体导联,有aVR、aVL、aVF导联之分。
(1)aVR导联:探查电极置于右上肢,负极与中心电端连接。
(2)aVL导联:探查电极置于左上肢,负极与中心电端连接。
(3)aVF导联:探查电极置于左下肢,负极与中心电端连接。
3.胸前导联
胸前导联为加压的单极导联,是将探查电极置于胸壁不同部位,负极与中心电端连接。通常仅描记V1~V6导联,若遇镜像右位心者,则需加做右胸前导联。若疑急性心肌梗死者,则需加做后壁导联和右胸前导联,即描记18个导联心电图。
(1)常规导联:V1为胸骨右缘第4肋间(通常与乳头处于同一水平线上), V2为胸骨左缘第4肋间,V3为V2与V4连线的中点,V4为左侧锁骨中线(通常位于乳头下方)与第5肋间相交处,V5为左侧腋前线与V4在同一水平线上,V6为左侧腋中线与V4在同一水平线上。
(2)加做导联:V7为左侧腋后线与V6在同一水平线上、V8为左侧肩胛骨线与V7在同一水平线上、V9为左侧脊柱旁线与V8在同一水平线上及右胸导联V3R为V1与V4R连线的中点、V4R为右侧锁骨中线与第5肋间相交处、V5R为右侧腋前线与V4R在同一水平线上。
二、导联的划分
依据导联所面对的心脏位置,可分为左心导联、右心导联、下壁导联及过渡区导联,这些导联从不同平面和方向面对着心脏,故心脏的大部分病变能在这些导联上反映出来。
(1)左心导联:Ⅰ、aVL、V4~V6导联。
(2)右心导联:Ⅲ、aVR、V1、V2导联。
(3)下壁导联:Ⅱ、Ⅲ、aVF导联。
(4)过渡区导联:V3导联,介于右心与左心之间。
三、心室除极与QRS环体的形成
通常将心室除极分成4个综合向量,并依次将其连接就形成了QRS环体。因左心室位于胸腔的左后下,故QRS环体位居左后下。
(1)室间隔除极:初始0.01~0.02s,先从左侧室间隔开始除极,然后迅速地向右上、下方扩展,此时所产生的综合向量指向右前偏上或偏下。
(2)心尖部、右心室和左心室前壁除极:0.02~0.04s,综合向量指向左前下。
(3)左心室侧壁除极:0.04~0.06s,左心室侧壁除极向量因缺少右心室除极向量的抵消,故此时的除极向量最大,指向左后下。
(4)左心室基底部、右心室基底部、室上嵴除极:0.06~0.08s,综合向量指向左或右后上。
四、第一次投影(由立体向量环到平面向量环)
心肌细胞除极时所产生的立体向量环(P、QRS及T向量环)经过第1次投影在3个互相垂直(X轴、Y轴、Z轴)的平面上,形成3个平面向量环(F面、H面、RS面),即心电向量图(图4-3、图4-4),其中与心电图相关的是F面和H面。
图4-3 分别由X、Y或Z轴形成的3个平面(额面、水平面、右侧面)示意图
图4-4 立体向量环投影在3个平面上所形成的向量图
(1)F面(额面)向量环:由X轴(左、右)、Y轴(上、下)组成,垂直于额面的平行光线自前而后地将立体向量环投影在背后的平面上。
(2)H面(水平面、横面)向量环:由X轴(左、右)、Z轴(前、后)组成,垂直于水平面的平行光线从上而下地将立体向量环投影在地面的平面上。
(3)RS面(右侧面)向量环:由Y轴(上、下)、Z轴(前、后)组成,垂直于侧面的平行光线从右而左地将立体向量环投影在左侧的平面上。
五、第二次投影(由平面向量环到导联轴)
(1)F面(额面)向量环再投影在6个肢体导联轴上,就形成肢体导联心电图(图4-5)。
图4-5 额面QRS向量环在肢体导联轴上的投影
(2)H面(水平面)向量环再投影在6个胸前导联轴上,就形成胸前导联心电图(图4-6)。
图4-6 水平面QRS向量环在胸前导联轴上的投影
六、投影规则及波形命名
平面向量环投影在某一导联轴时,其投影的光线一定要与该导联轴垂直。
(1)凡是环体投影在导联轴的正侧,则均为正相波(或者理解为心肌除极方向面对导联轴),根据波幅的高低命名为R波(振幅≥0.5mV)或r波(振幅<0.5mV)。
(2)若环体投影在导联轴的负侧,则形成负相波(或者理解为心肌除极方向背离导联轴)。其中第1次投影在导联轴负侧,被命名为Q波(时间≥0.04s或深度≥1/4R波振幅)或q波(时间<0.04s或深度<1/4R波振幅);而第2次投影在导联轴负侧,则命名为S波(振幅≥0.5mV)或s波(振幅<0.5mV)。
(3)若环体均投影在导联轴负侧,则命名为QS波。