醫(yī)學(xué)電生理學(xué)c

1、第二章 心臟電活動(dòng) 心臟的基本活動(dòng)形式包括心臟的電活動(dòng)和機(jī)械活動(dòng)，在每個(gè)心動(dòng)周期中都是電活動(dòng)在前，機(jī)械活動(dòng)在后，兩者相差0.04-0.07秒，形成了興奮與收縮的耦聯(lián)。心臟電活動(dòng)的障礙、急劇紊亂、心電衰竭直接影響著心臟的機(jī)械活動(dòng)和泵功能，均可引起血液動(dòng)力學(xué)的改變，嚴(yán)重者可使心輸出量降為零，造成猝死。業(yè)已明確，心源性猝死中90％以上都是心電活動(dòng)不穩(wěn)定引起。因此，對(duì)心臟電活動(dòng)的基礎(chǔ)與臨床研究日益受到重視。 隨著電子學(xué)、工程

2、物理學(xué)、電子計(jì)算機(jī)學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的滲透，使心臟電生理檢查診斷技術(shù)迅速進(jìn)展，檢查方法學(xué)方面，新的實(shí)驗(yàn)診斷技術(shù)不斷出現(xiàn)，使研究水平顯著提高。理論方面，細(xì)胞膜離子通道理論的進(jìn)展和程序性心臟刺激技術(shù)的應(yīng)用，使心臟電生理理論上出現(xiàn)了巨大的更新和突破性進(jìn)展。,心臟電生理學(xué)研究開始于1887年Waller應(yīng)用Lippman毛細(xì)管靜電計(jì)描記的第一份心電圖，Einthoven對(duì)其進(jìn)行了突破性的改進(jìn)，應(yīng)用改進(jìn)的弦線電流計(jì)記錄的心電圖更精確的反應(yīng)心臟電活動(dòng)在

3、體表的表現(xiàn)，并將記錄到的電流圖形波型命名為P、Q、R、S和T波，于1910年應(yīng)用于臨床。由于Einthoven對(duì)心電圖檢查作出的巨大貢獻(xiàn)而獲得了1924年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和生理學(xué)獎(jiǎng)。 心電圖描記系統(tǒng)經(jīng)過不斷的改進(jìn)，于1942年完善為至今沿用的12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，目前應(yīng)用廣泛的為數(shù)字化的12導(dǎo)聯(lián)心電圖機(jī)。1960年長(zhǎng)時(shí)程動(dòng)態(tài)心電圖（Holter）技術(shù)應(yīng)用于臨床，可以發(fā)現(xiàn)一些隱蔽的在安靜或活動(dòng)狀態(tài)下的心臟病變，長(zhǎng)時(shí)程跟蹤使體表心電圖對(duì)心肌缺

4、血和心律失常的診斷能力大為提高。1968年創(chuàng)立了希氏束電圖導(dǎo)管記錄方法，可了解心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的電活動(dòng)變化，明確傳導(dǎo)系統(tǒng)病變的部位和傳導(dǎo)功能。,1971年Wellens又完善了心臟程序刺激方法，1982年和1986年先后開展了快速心律失常的直流電消融術(shù)、射頻消融術(shù)，揭開了心律失常治療的新篇章。射頻導(dǎo)管消融技術(shù)適用于治療室上性心動(dòng)過速、心房撲動(dòng)、房室結(jié)雙徑路、預(yù)激旁道和室性心動(dòng)過速等，成為21世紀(jì)介入心臟病學(xué)的常規(guī)治療方法。特別是在心房顫動(dòng)的

5、治療中取得了可靠而穩(wěn)定的治療效果，得到了大力的推廣。 把心臟傳到體表的電活動(dòng)記錄下來，稱為體表心電圖；用導(dǎo)管電極直接記錄心腔內(nèi)的電活動(dòng)，稱為心內(nèi)電圖。,第一節(jié) 心電圖原理一、容積導(dǎo)體的概念二、心電變化在容積導(dǎo)體中的反映三、心電圖的導(dǎo)聯(lián)方法四、心電圖各波形成的機(jī)理 五、心電軸的測(cè)定六、心電向量圖及其與心電圖的關(guān)系,圖.3-2-1 容積導(dǎo)體的導(dǎo)電原理,一、容積導(dǎo)體的概念,二、心電變化在容積導(dǎo)體中的反映 心

6、臟某局部興奮時(shí)，該局部帶負(fù)電，而安靜部位帶正電，此兩部位之間就產(chǎn)生電流，如同將一雙極體放在容積導(dǎo)體中一樣。由于心臟興奮不斷向前傳布，亦即該雙極體不斷地向前移動(dòng)，前面安靜部位是正極，后面興奮部位是負(fù)極。這時(shí)容積導(dǎo)體內(nèi)不同部位的電位就不斷發(fā)生變化（圖3-2-1）。,三、心電圖的導(dǎo)聯(lián)方法 Einthoven早在1905年就建立了額面上的三條軸線，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ導(dǎo)聯(lián)，當(dāng)時(shí)稱為“標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)”（即雙極導(dǎo)聯(lián)），并被廣泛使用至今。上世紀(jì)30年代

7、時(shí)Wilson在額面上又增加了三條軸線，為aVR、aVF、aVL，此即單極加壓肢體導(dǎo)聯(lián)，它們與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)一起組成了目前的肢體導(dǎo)聯(lián)體系。隨后Wilson繼續(xù)研究，產(chǎn)生了水平面的六條軸線，即V1、V2、V3、V4、V5、V6六個(gè)胸前導(dǎo)聯(lián)。目前臨床上最常用的心電圖導(dǎo)聯(lián)即為以上12導(dǎo)聯(lián)。,標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián): Ⅰ導(dǎo)聯(lián) 右臂 左臂 Ⅱ?qū)?lián) 右臂 左足 Ⅲ導(dǎo)聯(lián)

8、 左臂 左足,,,,加壓?jiǎn)螛O肢導(dǎo)聯(lián): 加壓?jiǎn)螛O肢體導(dǎo)聯(lián)屬單極導(dǎo)聯(lián)，包括aVR、aVL、aVF。，基本上代表檢測(cè)部位電位變化。 將右臂、左臂、左腿各通過5000歐姆的電阻，然后連在一起構(gòu)成中心電站，這樣中心電站的電位幾乎等于零，作為無效電極連接于心電圖機(jī)的負(fù)極，構(gòu)成單極肢導(dǎo)聯(lián)，分別用VR、VL、VF表示。這種導(dǎo)聯(lián)能反映不同部位心肌的絕對(duì)電位，在描記哪一個(gè)導(dǎo)聯(lián)時(shí)將該肢體與中心電站截?cái)?，能使描記出的波形振幅增?

9、0%，使波形增大、清晰、易于辯認(rèn)，稱為加壓?jiǎn)螛O肢導(dǎo)聯(lián)，用aVR、aVL、aVF表示。,aVL aVF aVR,胸導(dǎo)聯(lián)電極位置,單極胸前導(dǎo)聯(lián)（chest leads）： 屬單極導(dǎo)聯(lián)，包括V1-V6導(dǎo)聯(lián)。檢測(cè)之正電極應(yīng)安放在胸壁固定的部位，另將肢體導(dǎo)聯(lián)3個(gè)電極各串一5000Ω電阻，然后將三者連接起來，構(gòu)成“無關(guān)電極”或稱中心電端（central terminal）。如此連

10、接可使該處電位接近零電位且較穩(wěn)定，故設(shè)為導(dǎo)聯(lián)的負(fù)極。胸導(dǎo)聯(lián)檢測(cè)電極具體安放位置如下：,Ｖ１：探查電極放在胸骨右緣第４肋間。Ｖ２：探查電極放在胸骨左緣第４肋間。 Ｖ３：探查電極放在Ｖ2 與Ｖ４連線的中點(diǎn)。 Ｖ４：探查電極放在鎖骨中線與第５肋間的交點(diǎn)上。    Ｖ５：探查電極放在左腋前線與第５肋間的交點(diǎn)上。    Ｖ６：探查電極放在左腋中線與第５肋間的

11、交點(diǎn)上。,,四、心電圖各波形成的機(jī)理 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中可將很多引導(dǎo)電極插到心臟各部位記錄其動(dòng)作電位，并同時(shí)在體表記錄其心電圖，觀察心肌各部位電變化與心電圖各波的關(guān)系，可進(jìn)一步闡明心電圖各波形成的機(jī)理。,,,,圖3-2-2 心房除極方向及P波的形成的圖解,1．P波的形成 P波代表左、右心房興奮時(shí)所產(chǎn)主的電位變化。由于興奮由竇房結(jié)向心房各處四散擴(kuò)布時(shí)其電動(dòng)勢(shì)方向不同?；ハ嗟窒醵?，因此其波形小而圓鈍，并隨導(dǎo)聯(lián)而稍有不同

12、。由于心房興奮的綜合心電向量在額面的投影是向左下方，因此P波在aVR中為倒置的波（向下的負(fù)波），在其它導(dǎo)聯(lián)中則以直立的波形（即正波）為多，在較少的情況下可為雙相或倒置。左心房肥大主要影響P波的后半部分，形成中部有切跡的波形。心房纖顫時(shí)，P波消失，而出現(xiàn)鋸齒狀小波（f波）。血鉀濃度過高時(shí)，P波將減小或甚至消失。P波時(shí)間一般不超過0.11秒，波幅不超過0.25毫伏。,2．QRS波群的形成 QRS波群代表左、右心室興奮傳布過程的

13、電位變化，波群占據(jù)的時(shí)間代表心室肌興奮傳布所需的時(shí)間，一般在0.06～0.10秒之間。它的波形與興奮在心室肌傳布的途徑有關(guān)。,圖3-2-3 心室內(nèi)激動(dòng)過程的產(chǎn)生與QRS波群的形成,,六、心電向量圖及其與心電圖的關(guān)系 心臟各部位先后去極化與復(fù)極化過程中，雖然每一瞬間的綜合電動(dòng)勢(shì)向量不斷變化，但其變化不論是方向或大小還是有規(guī)律的。若把整個(gè)心動(dòng)周期中變化著的各瞬間綜合電動(dòng)勢(shì)向量的頂端連接起來，便可形成一個(gè)具有三度空間的心電向量

14、圖或心電向量環(huán)。向量環(huán)在各導(dǎo)聯(lián)軸上的投影即為各導(dǎo)聯(lián)軸所得的心電圖。,每一心動(dòng)周期中心電向量圖有P、QRS和T三個(gè)環(huán)。此圖代表三個(gè)立體空間環(huán)在額面（從人體前面觀看）的投影。尚有橫面和側(cè)面的投影。心電向量圖可用陰極射線示波器直接記錄。 心電向量圖能較精確而全面地反映有關(guān)平面各方向的心電變化，對(duì)診斷心室肥大、心肌梗塞與束支傳導(dǎo)阻滯等可補(bǔ)心電圖的某些不足，但目前對(duì)臨床診斷重要的某些標(biāo)志例如P-R間期，S-T段位移等還難以觀察測(cè)定，故在臨

15、床診斷上還須與心電圖相互補(bǔ)充。 心電向量圖和心電圖都是心電活動(dòng)的客觀記錄，心電向量環(huán)在某導(dǎo)朕軸上的投影即為該導(dǎo)聯(lián)軸上的心電圖。例如，額面心電向量環(huán)在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)和其他肢體導(dǎo)聯(lián)軸上的投影就是在各該導(dǎo)聯(lián)所得的心電圖。同樣，橫面心電向量環(huán)在各胸導(dǎo)聯(lián)軸上的投影即得各胸導(dǎo)聯(lián)的心電圖；反之，由某平面各導(dǎo)聯(lián)所得的心電圖亦可用以測(cè)繪出該平面的心電向量環(huán)。,心電向量學(xué): 20世紀(jì)五十年代建立的心電向量學(xué)已成為心電圖學(xué)重要的理論內(nèi)容之一。心

16、電向量圖優(yōu)越于普通心電圖在于一般心電圖只能記錄心電信息的強(qiáng)弱和電荷的正負(fù)，不能了解其方向，心電向量圖（vector cardiogram, VCG）是將心臟活動(dòng)各瞬間所產(chǎn)生的電活動(dòng)的大小和方向進(jìn)行矢量疊加，能夠更完美更真實(shí)更全面的反應(yīng)心臟的各時(shí)間段的電活動(dòng)。心電向量在時(shí)間上是不斷變化的，由于心電活動(dòng)具有周期性，心電向量的變化也存在周期性，這就形成了空間心電向量環(huán)。空間心電向量環(huán)投影到一個(gè)平面上的二維曲線就構(gòu)成了VCG。在診斷心臟房室肥大

17、、室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯、預(yù)激綜合癥、心急梗死及肺源性心臟病等方面，比普通心電圖更形象和準(zhǔn)確。,立體心電圖: 心臟是三維結(jié)構(gòu)，在醫(yī)學(xué)電生理的發(fā)展歷程上，認(rèn)為心電圖(ECG)的一維線性、心向量圖(VCG)的二維平面環(huán)和立體心電圖（stereoelectrocardiogram，SECG or 3D-ECG）的三維空間表達(dá)代表著心電學(xué)發(fā)展三個(gè)不同的階段。其目的在于能進(jìn)一步揭示心臟立體結(jié)構(gòu)、生理和病理狀態(tài)的電變化。 立體心電圖儀于198

18、9年問世，目前多應(yīng)用Frank導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行心電圖采集，F(xiàn)rank導(dǎo)聯(lián)為校正的三維正交導(dǎo)聯(lián), 可從時(shí)、空域全方位全角度同步觀察、描記心臟三維心電活動(dòng)圖。,由于立體心電圖可以在三維空間連續(xù)地描記心電活動(dòng)，反映其隨時(shí)間的變化規(guī)律等，彌補(bǔ)了心電圖無法三維顯示以及VCG一般不能多周期顯示的不足。 立體心電圖臨床應(yīng)用：（1）心律失常診斷：針對(duì)心律失常的異位激動(dòng)點(diǎn)空間定位、傳異途徑判斷和復(fù)雜心律失常鑒別診斷。（2）進(jìn)行高血壓病患者左室舒張功能

19、的研究；（3）對(duì)心肌缺血進(jìn)行定位診斷。（4）T波交替(TWA)檢測(cè)，它被認(rèn)為是至今預(yù)測(cè)心源性猝死的最有希望的一項(xiàng)無創(chuàng)傷性技術(shù) （5）立體心電圖可監(jiān)測(cè)心室早復(fù)極。（6）心肌?。鹤罱鼒?bào)導(dǎo)提示對(duì)肥厚型心肌病的診斷比超聲心動(dòng)圖更為敏感。（7）心肌炎。（8）風(fēng)心病。（9）中毒性心肌炎。（10）血壓異常。（11）冠狀循環(huán)狀態(tài)。（12）電解質(zhì)和酸堿平衡失調(diào)。,心電圖(ECG)、心向量圖(VCG)和立體心電圖(3D-ECG)都是從體

20、表描記心臟生物電活動(dòng)。只是由于導(dǎo)聯(lián)體系不同、方法不同，使得對(duì)同一物體從時(shí)、空域觀察的角度不同，結(jié)果亦大不相同。即: 隨三者的導(dǎo)聯(lián)體系、理論基礎(chǔ)、技術(shù)手段和臨床應(yīng)用的發(fā)展階段不同，使其檢測(cè)的方法、指標(biāo)、意義和結(jié)果存在著明顯的差別。三者的關(guān)系是將客觀存在的立體空間向量環(huán)投影在額、橫、側(cè)三個(gè)平面后，形成平面VCG(一次簡(jiǎn)化)，又在其中的額、橫兩個(gè)平面環(huán)體上投影若干條軸線，形成ECG(再次簡(jiǎn)化)。因此，三種描記方法都是對(duì)同一物體進(jìn)行的三種不同方

21、式的表達(dá)。 總之，ECG的優(yōu)勢(shì)在于研究單／多個(gè)心動(dòng)周期的時(shí)序性，VCG和立體心電圖的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)波形變化的認(rèn)知上。三者應(yīng)相輔相成。,第二節(jié) 動(dòng)態(tài)心電圖 動(dòng)態(tài)心電圖（Dynamic Electrocardiogram，DCG）是美國(guó)Holter HJ于1957年創(chuàng)建的，故又稱Holter監(jiān)測(cè)（Holter monitoring electrocardiogram）。它能一次記錄24h（必要時(shí)可連續(xù)記錄數(shù)日）的心電信

22、息。DCG監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為現(xiàn)代心血管疾病診斷領(lǐng)域中一項(xiàng)實(shí)用、無創(chuàng)、重復(fù)性好的臨床重要檢查方法之一。我國(guó)自從1978年初開始引進(jìn)DCG監(jiān)測(cè)技術(shù)以來，目前已在許多醫(yī)療單位應(yīng)用。,一、動(dòng)態(tài)心電圖的特點(diǎn) 常規(guī)心電圖檢查在近幾十年里，在導(dǎo)聯(lián)體系和理論上不斷得到發(fā)展，形成了一套完善的常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系心電圖，并一直被沿用至今，所積累起來的豐富的輔助臨床經(jīng)驗(yàn)足以彌補(bǔ)心電圖理論上的缺欠。但是，常見12導(dǎo)聯(lián)心電圖只能記錄瞬間數(shù)十次心動(dòng)周期的波形，它

23、不能反映24h內(nèi)有無其它圖形演變過程，這也是常規(guī)心電圖最大的不足之處。在常規(guī)心電圖基礎(chǔ)上發(fā)展起來的DCG，由于它能連續(xù)記錄心電圖的動(dòng)態(tài)變化，已成為心電學(xué)中一門重要的分支學(xué)科。,DCG與ECG有以下不同： 1．DCG和ECG記錄時(shí)間、方法和獲得的心電信息量不同。DCG一次可連續(xù)記錄24h、約10萬次左右連續(xù)不斷的心動(dòng)周期，不但反映了在此期間患者在不同狀態(tài)下活動(dòng)的心電變化，而且對(duì)陣發(fā)性或一過性心律失?；颍埃╋@著的心肌缺血均可適時(shí)地

24、捕捉到其瞬間變化，為臨床診斷治療提供確切的根據(jù)，這是DCG記錄儀的最大優(yōu)點(diǎn)之一。 常規(guī)心電圖雖可記錄12個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電圖形，但一次檢查僅能記錄10-100個(gè)心動(dòng)周期，歷時(shí)只有10-100s，故經(jīng)常只能記錄到當(dāng)時(shí)瞬間的心電圖形變化，且這種記錄又是在靜息平臥狀態(tài)下記錄的，故遠(yuǎn)不足以反映患者其他時(shí)間狀態(tài)下心臟電活動(dòng)的異常情況。 2．儀器的性能不同。隨著科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代化先進(jìn)的心電圖機(jī)已能對(duì)3導(dǎo)聯(lián)，6導(dǎo)聯(lián)及12導(dǎo)聯(lián)同步記錄，并具備

25、存儲(chǔ)及自動(dòng)分析診斷的功能，可分析P、P-R間期、QRS、QT／QTC、T及U波的多項(xiàng)數(shù)據(jù)及初步診斷以供臨床參考，其精確度較高，可提高心電分析的準(zhǔn)確性。但迄今動(dòng)態(tài)心電圖儀尚未發(fā)展到具有自動(dòng)分析內(nèi)容的水平。,動(dòng)態(tài)心電圖有強(qiáng)大的軟件分析功能，具有四大分析功能： ①心律失常分析； ②心肌缺血分析；③心率變異性分析；④起搏信號(hào)分析?？煞治鰡渭冃穆?、節(jié)律、S-T段、心率變異性（HRV）、起搏通道、Q-T、晚電位分析等。分析心臟24小時(shí)的心率

26、總數(shù)，心率的最大值、最小值及平均值，心律失常的頻率（異常搏動(dòng)的頻發(fā)程度），室性異位搏動(dòng)的情況，室上性異位搏動(dòng)出現(xiàn)的情況，S-T段偏移的情況，檢測(cè)和分析自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心率的影響。,三、動(dòng)態(tài)心電圖的臨床應(yīng)用 DCG檢查可以幫助臨床醫(yī)師了解受檢者在工作、休息、活動(dòng)、進(jìn)餐、睡眠等各項(xiàng)生活情況下的心電活動(dòng)變化，亦可協(xié)助了解病人出現(xiàn)胸痛、胸悶、氣短、暈厥等癥狀和藥物療效與心電活動(dòng)的關(guān)系。由于配有記錄時(shí)間的返回功能，適時(shí)的時(shí)間記錄與心電

27、圖改變有利于估計(jì)預(yù)后、研究發(fā)病機(jī)制、明確診斷和指導(dǎo)病人生活、飲食及合理用藥。 （一）對(duì)心悸、頭暈、暈厥等性質(zhì)的鑒別 （二）對(duì)病竇綜合征的診斷 （三）監(jiān)測(cè)心肌缺血 （四）捕捉心律失常 （五）評(píng)價(jià)心臟病患者心律失常的危險(xiǎn)性 （六）評(píng)價(jià)抗心絞痛及心律失常藥物的療效 （七）評(píng)定起搏器的功能 心室晚電位為反應(yīng)心電不穩(wěn)定性的重要無創(chuàng)指標(biāo)之一。近年來，許多生產(chǎn)廠商在常規(guī)動(dòng)態(tài)心電圖分析儀上配置了24小時(shí)

28、心室晚電位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為研究臨床心室晚電位提供了動(dòng)態(tài)依據(jù)。根據(jù)心率變異性變化判斷心臟自主神經(jīng)功能狀態(tài)。,第三節(jié) 心率變異性（HRV） 人體心動(dòng)周期呈周期性波動(dòng)。過去一直認(rèn)為整齊的心律是健康心臟的指標(biāo)之一，但現(xiàn)已認(rèn)識(shí)到絕對(duì)整齊的心律是病態(tài)的。從心電圖來看，其R-R波的間距并非固定，而是有一定的變異。 一、心率波動(dòng)現(xiàn)象及其生理學(xué)基礎(chǔ) 心率變異性（heart rate variability，HRV）指逐次心

29、跳RR間期（瞬時(shí)心率）不斷波動(dòng)的現(xiàn)象。由于HRV信號(hào)中蘊(yùn)含著有關(guān)心血管調(diào)節(jié)功能狀態(tài)的信息，通過信號(hào)分析可得出關(guān)于心臟迷走-交感均衡性及壓力反射反應(yīng)性的信息，故在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)等一些領(lǐng)域已日益顯示其重要應(yīng)用價(jià)值。對(duì)這些生理變量變異性的深入分析也為闡明心血管調(diào)節(jié)機(jī)制開辟了一條新的途徑。,關(guān)于心率與血壓的逐跳波動(dòng)現(xiàn)象早已有所描述，如呼吸性竇性心律不齊（RSA），又如血壓波動(dòng)中的Traube-Hering波與Mayer波等，均是。三十多年來

30、，由于下述一系列重要進(jìn)展，HRV 研究已發(fā)展成為一個(gè)活躍的領(lǐng)域： （1）Hon與Lee（1965）報(bào)道，胎兒心臟規(guī)則跳動(dòng)是宮內(nèi)窘迫的指征；后又認(rèn)識(shí)到在衰老或一些疾病狀態(tài)下HRV降低，而健康人的心率則呈現(xiàn)活躍的波動(dòng)變化； （2）Sayers等（1973）引入譜分析技術(shù)，用頻域分析HRV信號(hào)； （3）Akselrod等（1981）將譜分析與藥理、生理研究結(jié)合，初步揭示了“短時(shí)程”HRV頻譜峰的生理意義； （4）為了開

31、發(fā)Holter系統(tǒng)的HRV分析工作，發(fā)現(xiàn)“長(zhǎng)時(shí)程”HRV譜具有分形特征； （5）多個(gè)臨床中心的流行病學(xué)研究肯定了HRV分析對(duì)急性心梗后危險(xiǎn)性分級(jí)的預(yù)報(bào)作用。由以上回顧不難看出，HRV研究已由單變量、短時(shí)程、線性分析擴(kuò)展到多變量、長(zhǎng)時(shí)程、非線性階段。,二、心率變異性信號(hào)的獲取 由ECG信號(hào)得出HRV信號(hào)時(shí)，首先須檢出逐次心跳的QRS波，準(zhǔn)確測(cè)出每一個(gè)R波的發(fā)生時(shí)刻，計(jì)算逐次心跳的RR間期，最后通過不同的序列轉(zhuǎn)換方法得到HR

32、V信號(hào)，由于HRV反映竇房結(jié)對(duì)心自主神經(jīng)調(diào)制影響的反應(yīng)性，理應(yīng)以PP間期代表心動(dòng)周期持續(xù)時(shí)間，但因P波波峰的發(fā)生時(shí)刻不易測(cè)準(zhǔn)，故通常都以RR間期代替，其誤差可以忽略。實(shí)際上，反映房室傳導(dǎo)的PR間期亦有其自身的變異性（Leffler等.1994）。,三、單一信號(hào)的線性分析及其主要結(jié)果 （一） 時(shí)域分析——統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 一些統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)，如RR間期的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、方差、極差、變異系數(shù)、概率分布或密度函數(shù)等，均曾被用來衡量HRV的

33、變化。其中，RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差雖為簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)量，但對(duì)心梗后心性猝死危險(xiǎn)預(yù)報(bào)卻有一定價(jià)值。 心率變異性時(shí)域分析評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：以24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖連續(xù)記錄作心率變異性時(shí)域分析。 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法不能分別測(cè)出心臟交感、迷走活動(dòng)的水平及其均衡性的變化。,（二）頻域方法——譜分析方法 1．譜分析方法的比較：對(duì)HRV信號(hào)進(jìn)行譜分析可將復(fù)雜的心率波動(dòng)信號(hào)分解為不同頻率與幅度的各種周期波動(dòng)成分，將隱藏在時(shí)間序列內(nèi)的特殊節(jié)律求出，以便進(jìn)一步

34、闡明其生理意義與發(fā)生機(jī)理。HRV譜分析所關(guān)注的頻率范圍<1Hz。常用方法有周期圖法、BT法（自相關(guān)法）及自回歸（AR）模型法等，現(xiàn)代譜估計(jì)的AR模型法效果最佳。,2．HRV譜的主要譜峰及其生理意義： 由為時(shí)數(shù)分鐘的ECG原始記錄所得出的HRV譜屬于“短時(shí)程譜”。早期工作認(rèn)為典型的HRV譜主要由三個(gè)譜峰組成： （1）高頻峰（HF，-0.25Hz） （2）低頻峰（LF，-0.1Hz） （3）極低頻峰（V

35、LF，＜0.03Hz） 現(xiàn)已基本搞清，在短時(shí)程HRV譜中只有高頻峰與低頻峰是有確定意義的，早期工作雖提示極低頻譜峰可能起源于溫度調(diào)節(jié)有關(guān)的外周血管緊張度變化，以及血量狀態(tài)、心泵功能、體液因素（如兒茶酚胺、腎素-血管緊張素系統(tǒng)）等的波動(dòng)變化，但很難證實(shí)。在出現(xiàn)周期性呼吸時(shí)，也可見極低頻范圍有明確的譜峰出現(xiàn)。 高頻峰：代表起源于呼吸活動(dòng)，經(jīng)心臟迷走傳出纖維所介導(dǎo)的心率波動(dòng)變化。故這種現(xiàn)象以前也被稱為“呼吸性竇性心律不齊”（R

36、SA）。呼吸節(jié)律活動(dòng)通過中樞間的相互作用以及動(dòng)脈壓力感受器、心肺壓力感受器的反射作用，可引起心迷走傳出活動(dòng)的節(jié)律變化，傳向竇房結(jié)使心率發(fā)生與呼吸節(jié)律相一致的波動(dòng)變化，切除迷走神經(jīng)或用阿托品等可消除此波。故HRV高頻峰功率的大小即被作為定量觀測(cè)心迷走傳出活動(dòng)的指標(biāo)。,低頻峰：代表起源于動(dòng)脈血壓0.1Hz節(jié)律（也稱Mayer波），通過壓力反射的耦合作用，經(jīng)心臟交感與迷走傳出纖維所共同介導(dǎo)的心率波動(dòng)變化。故HRV低頻峰的發(fā)生機(jī)理比較復(fù)雜，既涉

37、及迷走與交感兩者對(duì)竇房結(jié)自律性活動(dòng)的調(diào)制，又與壓力反射的增益有關(guān)。后者是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，將HRV與BPV耦合起來，使之在0.1Hz附近共振。雖然如此，有的作者仍主張將低頻峰功率作為衡量心交感傳出活動(dòng)水平的指標(biāo)，近來Lumbardi等在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí)心交感神經(jīng)具有與LF相同的發(fā)放變異。 鑒于心交感活動(dòng)增強(qiáng)同時(shí)伴有心迷走活動(dòng)的減弱，故又常以LF／HF的比值作為反映心臟交感-迷走均衡性的定量指標(biāo)。,五、在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 作為一

38、種可定量的無創(chuàng)性心血管自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能監(jiān)測(cè)技術(shù)，HRV分析已在一些臨床醫(yī)學(xué)及特種醫(yī)學(xué)問題研究中得到應(yīng)用。所涉及的問題包括：運(yùn)動(dòng)、睡眠、疲勞、衰老、重力、工作負(fù)荷等，以及糖尿病、酒精性神經(jīng)病變、顱腦與脊髓損傷、腦死亡判斷、新生兒猝死綜合征、腎衰、心血管疾病等。盡管有些機(jī)理問題目前還不甚清楚，但通過較大規(guī)模的流行病學(xué)研究及臨床試驗(yàn)，關(guān)于HRV，以及其特異性與敏感性，均已被肯定。HRV分析在臨床心臟病學(xué)中的應(yīng)用已取得重要進(jìn)展。 三十年

39、來，由于HRV分析研究工作不斷深入，不僅加深了對(duì)心血管調(diào)節(jié)機(jī)理的認(rèn)識(shí)，也為臨床心臟病學(xué)等提供了新的診治及預(yù)后估計(jì)手段。應(yīng)予重視的是：由于非線性動(dòng)力學(xué)的引入，將促使生理學(xué)學(xué)術(shù)思想由“內(nèi)隱”向“混沌”概念飛躍。今后HRV的研究至少應(yīng)從兩個(gè)方面深入：一方面，如何將宏觀的譜現(xiàn)象與心血管不同層次、直至微觀機(jī)制方面的發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一起來，以對(duì)譜的發(fā)生機(jī)制有更加深入的理解；另一方面，還需發(fā)展對(duì)HRV信號(hào)的處理方法及解決相應(yīng)理論問題，包括對(duì)線性或非線性、平穩(wěn)或

40、時(shí)變、單變量或多變量的長(zhǎng)、短時(shí)程信號(hào)的處理等。最后，還應(yīng)將變異性研究擴(kuò)展至更多的生理變量，以加深對(duì)生理系統(tǒng)整體的認(rèn)識(shí)。,臨床應(yīng)用： 1.冠狀動(dòng)脈硬化性心臟?。?）HRV與心肌缺血（2）HRV與心肌梗死。 2.慢性心臟衰竭 3.心肌病 4.藥物對(duì)HRV的影響 5.對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的探測(cè)。 6.HRV對(duì)心性猝死的預(yù)測(cè)價(jià)值。 正常人心率變異性變化較大，冠心病、充血性心力衰竭、糖尿病、

41、血管迷走性暈厥、心臟移植病人等，其變異值明顯減小。據(jù)報(bào)道：心率變異性對(duì)急性心肌梗塞的心律失常、存活率、心源性猝死、充血性心力衰竭的程度和預(yù)后、心臟移植后神經(jīng)調(diào)節(jié)功能的判定均有重要意義。研究心率變異性還可指導(dǎo)某些心血管疾病的臨床合理用藥。AMI后HRV降低預(yù)示猝死率增加，目前所應(yīng)用的HRV分析方法也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能全面揭示HRV的規(guī)律。如頻域分析中HF、LF 所代表的生理變化的實(shí)質(zhì)尚有待進(jìn)一步研究，而占總功率95％的VLF及ULF 的內(nèi)涵迄今還

42、是個(gè)謎。,第四節(jié) 心室晚電位 心室晚電位（Ventricular Late Potentia1，VLP）是指發(fā)生于心室除極末期及舒張期開始，即QRS波群末及ST段內(nèi)的高頻、低振幅之多形性復(fù)合波。所謂高頻，是相對(duì)心電信號(hào)而言。我們知道，心電信號(hào)是一種低頻生物電信號(hào)，其頻率峰值多在10-35Hz以內(nèi)，而VLP的頻率峰值多位于60-120Hz內(nèi)；低振幅是指在體表測(cè)得之值小于40μV。VLP的發(fā)生表明心室舒張期內(nèi)有遲晚出現(xiàn)的

43、電活動(dòng)，而且它的出現(xiàn)與惡性心律失常（如室性心動(dòng)過速、心室顫動(dòng)等）有密切的關(guān)系。,一、心室晚電位的產(chǎn)生機(jī)制 心室晚電位的產(chǎn)生機(jī)制目前尚無統(tǒng)一的意見，但大多數(shù)的學(xué)者認(rèn)為，心室肌的局部由于梗死等原因發(fā)生纖維化，纖維化的肌細(xì)胞與島狀分布的存活心肌是心室晚電位產(chǎn)生的病理組織學(xué)基礎(chǔ)。電活動(dòng)在心肌局部傳導(dǎo)的延緩、傳導(dǎo)方向的各異性、單向阻滯以致形成局部電傳導(dǎo)的微折返，是心室晚電位產(chǎn)生的電生理學(xué)基礎(chǔ)。 在發(fā)生心肌梗塞的心肌中可存在下列三種

44、改變：梗死區(qū)、損傷區(qū)或缺血區(qū)以及正常區(qū)。梗死區(qū)內(nèi)的心肌細(xì)胞壞死，喪失電活動(dòng)，這樣就在正常區(qū)內(nèi)形成絕緣的藩籬，使散在存活的心肌電活動(dòng)不能一致；另一方面由于損傷缺血的程度不同，細(xì)胞膜電位改變不均一，可引起各部位傳導(dǎo)速度不均勻和單向阻滯，就有可能導(dǎo)致折返激動(dòng)。缺血損傷越嚴(yán)重，膜電位越低，傳導(dǎo)性能越差，速度越慢。不同步的電活動(dòng)加上不均勻的傳導(dǎo)和單向阻滯，就有可能導(dǎo)致折返激動(dòng)，從而導(dǎo)致心律失常。 由于梗死區(qū)心肌纖維化需要一定的時(shí)間，作者認(rèn)

45、為VLP發(fā)生于心肌梗塞的稍晚階段，而且臨床也證實(shí)，心肌梗塞晚期的惡性心律失常與VLP的出現(xiàn)有相關(guān)性。因此，VLP的檢測(cè)在心肌梗塞2周左右進(jìn)行對(duì)預(yù)測(cè)患者的惡性心律失常的發(fā)生是有一定價(jià)值的。,二、心室晚電位的檢測(cè)方法 心室晚電位的檢測(cè)可分為有創(chuàng)和無創(chuàng)兩種方法。一、有創(chuàng)法：又可分為心外膜標(biāo)測(cè)法和心內(nèi)膜標(biāo)測(cè)法 1．心外膜標(biāo)測(cè)法：在開胸心臟直視術(shù)中進(jìn)行，利用探查電極在心外膜選多個(gè)探查點(diǎn)，于竇性心律時(shí)觀察心電圖QRS波群后是否出現(xiàn)

46、VLP。 2．心內(nèi)膜標(biāo)測(cè)法：經(jīng)導(dǎo)管法將心內(nèi)電極置于心內(nèi)膜進(jìn)行。由于冠心病主要累及左心室，而且惡性心律失常也多起源于左心室，有創(chuàng)方法就是將微電極直接接觸于心室壁記錄晚電位。二、無創(chuàng)法 自從1978年Fontaine等人采用體表標(biāo)測(cè)方法成功地檢測(cè)到VLP以來，信號(hào)平均技術(shù)法已成為檢測(cè)VLP的常用方法。疊加的方法有兩種，前述的方法為時(shí)間疊加法，也是目前常用的方法。但它也有缺點(diǎn)，如果VLP發(fā)生距QRS波群時(shí)間不等，時(shí)間疊加法

47、就會(huì)將其如同噪聲一樣相互抵消而無法檢出。因此，又有人研究空間疊加平均技術(shù)，它同時(shí)采集來自相鄰部位的多對(duì)電極記錄的信號(hào)以疊加平均。它的問題是如果兩對(duì)電極大近，所受到的干擾也十分相似，還是無法區(qū)分VLP，“最佳”電極尚待研究，目前這一方法未被采用。,四、心室晚電位的判別 正確的診斷程序是先看圖，然后看參數(shù)。正常的圖形QRS波群末尾陡直，如同“煙筒狀”，而VLP陽(yáng)性患者的圖形QRS末尾有一“尾巴”，即VLP（圖3-2-7、圖3-

48、2-8）。VLP可用以下3項(xiàng)指標(biāo)或參數(shù)來表達(dá)： 1．QRS波群總時(shí)限（Total QRS）：即在0.5-300Hz通帶放大器放大后經(jīng)計(jì)算機(jī)疊加處理后整個(gè)心室激動(dòng)的總時(shí)間。 2．高頻低幅時(shí)限（HFLA）：即在QRS終未，低于40μV至3倍于基礎(chǔ)噪聲的波幅持續(xù)的時(shí)間。 3．均方根值（RMS）：QRS后40ms內(nèi)3個(gè)正交導(dǎo)聯(lián)振幅的平均方根值。心室晚電位陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)（診參考全國(guó)心室晚電位臨床評(píng)價(jià)研討會(huì)診斷參考值）：1.

49、總QRS時(shí)限（TQRS）：大于120ms（TQRS>120ms）；2.晚電位時(shí)限：QRS終末部振幅小于40 mV的時(shí)限（LAS40）大于40 ms；3.晚電位電壓：QRS波終末部40 ms的振幅。（V40或RMS40）小于25 mV。以上三項(xiàng)中有兩項(xiàng)陽(yáng)性，可診斷心室晚電位陽(yáng)性。,,六、心室晚電位的臨床意義 （一）對(duì)心肌梗塞患者預(yù)后的判斷 VLP的最大價(jià)值在于對(duì)心肌梗塞后預(yù)后的判斷，并據(jù)此指導(dǎo)治療。1987年Gom

50、es等報(bào)道，如果VLP陽(yáng)性，左室射血分?jǐn)?shù)低于40％，動(dòng)態(tài)心電圖室性早搏>10／h，患者的惡性室性心津失常的發(fā)生率為50％。如果僅有2項(xiàng)陽(yáng)性，惡性室性心律失常的發(fā)生率為35%-37%。如果3項(xiàng)指標(biāo)均為陰性，發(fā)生惡性室性心律失常的可能幾乎等于零。由此可見，VLP應(yīng)當(dāng)與其它臨床資料結(jié)合才比較準(zhǔn)確，如果只有VLP一項(xiàng)陽(yáng)性，可靠性只有15％，但VLP陰性的可靠性較高，VLP陰性的準(zhǔn)確性高達(dá)95％。梗塞的部位也有區(qū)別，下壁心肌梗塞容易出現(xiàn)VL

51、P陽(yáng)性，即敏感性高而特異性低；前壁心肌梗塞正好相反，敏感性低但特異性高。VLP對(duì)預(yù)測(cè)心梗后是否發(fā)生惡性心律失常有重要價(jià)值。 （二）其他心臟病 暈厥患者如VLP陰性惡性室性心律失常的可能性很小，其陰性預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性為97％，沒有必要進(jìn)一步行電生理檢查，除暈厥外，擴(kuò)張型心肌病和肥厚型心肌病患才如VLP陽(yáng)性惡性室性心律失常的可能性增高。事實(shí)上VLP對(duì)非缺血性心臟病的價(jià)值尚不清楚，在用VLP估計(jì)非缺血性心臟病的預(yù)后時(shí)要比較謹(jǐn)慎。,第五

52、節(jié) 希氏束電圖 將導(dǎo)管電極直接送入心腔內(nèi)，可直接記到心房、交界區(qū)、心室和傳導(dǎo)系統(tǒng)各部位的電興奮圖形、此即（腔內(nèi)）希氏束電圖（His bundle electrogram，HBE）。早在60年代Giraub ，Watson等人先后報(bào)告在進(jìn)行右心導(dǎo)管檢查術(shù)時(shí)，于心腔內(nèi)直接記錄到了希氏束電位，以后又經(jīng)一些學(xué)者在描記，操作方法等方面加以完善。使希氏束電圖的記錄已成為一種易于掌握、安全可靠的檢查方法，因而在臨床上已普遍應(yīng)用，它推動(dòng)了心

53、臟電生理學(xué)的發(fā)展。 另外也有從體表用電子計(jì)算機(jī)疊加技術(shù)來描記希氏束電圖，故稱體表希氏束電圖。該法雖為無創(chuàng)性，但其設(shè)備昂貴，技術(shù)上還有一些問題待解決，所以臨床上尚不能普及。,一、希氏束電圖的命名 希氏束電圖第一個(gè)電位波，為心房激動(dòng)的電位波，稱A波（Atrial wave），A波為一個(gè)雙相或多相的電位波，代表希氏束電極記錄區(qū)域即房室結(jié)與心房連接區(qū)的心房電位。通常A波比高位右心房記錄之電位晚30-60毫秒，故從體表心電圖

54、P波至希氏束電圖A波之間距。即P-A間期代表心房?jī)?nèi)傳導(dǎo)時(shí)間。希氏束電圖的第二個(gè)波為希氏束電位波，稱H波（His波）。H波為一個(gè)雙向或三向的小波。從A波至H波之間距稱A-H間期，代表房室結(jié)傳導(dǎo)時(shí)間。如果H波延長(zhǎng)并分裂為二個(gè)小波，則后一個(gè)小波稱H’，從H波起始至H’波之間距為H-H’間期。希氏束電圖的第三個(gè)波為心室激動(dòng)之電位波，稱V波（Ventricular wave）．從H波之起始至V波之間距稱H-V間期，代表從希氏束經(jīng)束支、浦肯野系統(tǒng)至

55、心室開治激動(dòng)的時(shí)間。,二、希氏束電圖的測(cè)量方法及正常值 如圖3-2-9所示，選擇希氏束電位波清晰，與體表心電圖同步記錄之希氏束電圖進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量前應(yīng)先標(biāo)記清楚導(dǎo)聯(lián)和紙速。初級(jí)速為100毫米／秒時(shí),每小方格即1毫米代表10毫秒。,1．P-V間期或P-R間期 先在體表心電圖導(dǎo)聯(lián)如標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ導(dǎo)、Ⅱ?qū)Ш蚢VF或V1導(dǎo)聯(lián)上尋找P波清楚且發(fā)生最早者，為P波的起始部位。通常P波起始部與高位有時(shí)略早一些。從P波起始至心室波（希氏束電

56、圖的V波或心電圖的R波）之間距稱P-R或P-V間期。P-V間期（P-R間期）代表從心房激動(dòng)開始，經(jīng)過心房、房室結(jié)，希氏束和束支至心室開始激動(dòng)的時(shí)間。因此P-V間期包括了P-A、A-H、H-H’和H-V間期四個(gè)部分。這四個(gè)部分的傳導(dǎo)延緩可以表現(xiàn)為P-R間期延長(zhǎng)，但也可以P-R間期仍屬正常而H-H’延長(zhǎng)。希氏束電圖對(duì)房室傳導(dǎo)功能的觀察是十分重要的。有的學(xué)者指出，90%以上的房室傳導(dǎo)功能異常者希氏束電圖就可確診，其余少數(shù)病例尚需配合程控刺激或

57、標(biāo)測(cè)技術(shù)。 2．P-A間期 系指體表心電圖P波的開始至HBE的A波（心房下部的電勢(shì)）開始之間的時(shí)距，代表經(jīng)心房?jī)?nèi)的傳導(dǎo)時(shí)間，正常為25-45毫秒，平均為30-40毫秒，大于60毫秒表示有房?jī)?nèi)傳導(dǎo)阻滯。,3．A-H間期 系指自A波的開始至H波（希氏束電勢(shì)）開始之間的時(shí)距，代表經(jīng)房室結(jié)的傳導(dǎo)時(shí)間。正常為50-120毫秒，平均80-90毫秒，如大于120毫秒表示房室結(jié)傳導(dǎo)阻滯。 4．H波間期即H-H

58、’間期 系代表經(jīng)希氏束的傳導(dǎo)時(shí)間，正常為10-20毫秒，大于20毫秒表示His束內(nèi)傳導(dǎo)阻滯。 5．H-V間期（或H-Q間期） 系指從H波開始至V波開始或體表心電圖Q波起點(diǎn)之間的距離。代表從希氏束遠(yuǎn)端，經(jīng)左右束支到浦肯野氏纖維的傳導(dǎo)時(shí)間。正常35-45毫秒，超過60毫秒表示傳導(dǎo)阻滯。其中H-LB系指從H波開始至左束支電勢(shì)（LB）開始之間的時(shí)距，為14-28毫秒，H-RB間期，系指從H波開給至右束支電勢(shì)（RB

59、 ）之間的時(shí)距，為15-29毫秒；LB-RB間期，指由左束支開始至右束支開始之間的時(shí)間，為1～3毫秒。,三、希氏束電圖的臨床應(yīng)用 希氏束電圖能記錄到心內(nèi)電位（如希氏束電位），同時(shí)也能精確地反映心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的電生理變化。例如體表心電圖記錄到P-R間期延長(zhǎng)時(shí)，希氏束電圖則可對(duì)延長(zhǎng)的P-R間期進(jìn)行定位。希氏束電圖對(duì)研究下列諸問題最有價(jià)值，即： 1．確定傳導(dǎo)系統(tǒng)傳導(dǎo)障礙的部位及其程度； 2．判別某些快速性心律失常的