心电图基础知识

一、心电图产生原理心脏机械收缩之前，先产生电激动，心房和心室的电激动可经人体组织传到体表。

心电图（electocardiogram,ECG）是利用心电图机从体表记录心脏每一心动周期所产生电活动变化的曲线图形。

心肌细胞在静息状态时，膜外排列阳离子带正电荷，膜内排列同等比例阴离子带负电荷，保持平衡的极化状态，不产生电位变化。

当细胞一端的细胞膜受到刺激（阈刺激），其通透性发生改变，使细胞内外正、负离子的分布发生逆转，受刺激部位的细胞膜出现除极化，使该处细胞膜外正电荷消失而其前面尚未除极的细胞膜外仍带正电荷，从而形成一对电偶（dipole）。

电源（正电荷）在前，电穴（负电荷）在后，电流自电深流入电穴，并沿着一定的方向迅速扩展，直到整个心肌细胞除极完毕。

此时心肌细胞膜内带正电荷，膜外带负电荷，称为除极（depolarization ）状态。

嗣后，由于细胞的代谢作用，使细胞膜又逐渐复原到极化状态，这种恢复过程称为复极（repolarization）过程，复极与除极先后程序一致,但复极化的电偶是电穴在前，电源在后，并较缓慢向前推进，直至整个细胞全部复极为止（图4-1-l）。

就单个细胞而言，在除极时，检测电极对向电源（即面对除极方向）产生向上的波形，背向电源（即背离除极方向）产生向下的波形，在细胞中部则记录出双向波形。

复极过程与除极过程方向相同，但因复极化过程的电偶是电穴在前，电源在后，因此记录的复极波方向与除极波相反（图4-1-2）。

需要注意，在正常人的心电图中，记录到的复极波方向常与除极波主波方向一致，与单个心肌细胞不同。

这是因为正常人心室的除极从心内膜向心外膜，而复极则从心外膜开始，向心内膜方向推进，其机制尚不清楚。

可能因心外膜下心肌的温度较心内膜下高，心室收缩时，心外膜承受的压力又比心内膜小，故心外膜处心肌复极过程发生较早。

由体表所采集到的心脏电位强度与下列因素有关：①与心肌细胞数量（心肌厚度）呈正比关系；②与探查电极位置和心肌细胞之间的距离呈反比关系；③与探查电极的方位和心肌除极的方向所构成的角度有关，夹角愈大，心电位在导联上的投影愈小，电位愈弱（图4-1-3）。

这种既其有强度，又具有方向性的电位幅度称为心电“向量”( vector ) ，通常用箭头表示其方向，而其长度表示其电位强度。

心脏的电激动过程中产生许多心电向量。

由于心脏的解剖结构及其电活动相当错综复杂，致使诸心电向量间的关系亦较复杂，然而一般均按下列原理合成为“心电综合向量”( resullant vector ) ：同一轴的两个心电向量的方向相同者，其幅度相加；方向相反者则相减。

两个心电向量的方向构成一定角度者,则可应用“合力”原理将二者按其角度及幅度构成一个平行四边形，而取其对角线为综合向量（图4-1-4）。

可以认为，由体表所采集到的心电变化,乃是全部参与电活动心肌细胞的电位变化按上述原理所综合的结果。

心电图各波段的组成和命名心脏的特殊传导系统由窦房结、结间束（分为前、中、后结间束）、房间束（起自前结间束，称Bachmann束）、房室结、希氏束（His bundle）、束支（分为左、右束支，左束支又分为前分支和后分支）以及普肯耶纤维（Pukinje fiber）构成。

心脏的传导系统与每一心动周期顺序出现的心电变化密切相关（图4-1-5）。

正常心电活动始于窦房结，兴奋心房的同时经结间束传导至房室结（激动传导在此处延迟0 .05 ~ 0 . 07s) ，然后循希氏束→左、右束支→普肯耶纤维顺序传导，最后兴奋心室。

这种先后有序的电激动的传播,引起一系列电位改变,形成了心电图上的相应的波段（图4-1-6）。

临床心电学对这些波段规定了统一的名称：①最早出现的幅度较小的P 波，反映心房的除极过程；② P -R 段（实为P-Q 段，传统称为P-R 段）反映心房复极过程及房室结、希氏束、束支的电活动；P 波与P-R 段合计为P-R 间期，反映自心房开始除极至心室开始除极的时间；③幅度最大的QRS 波群，反映心室除极的全过程；④除极完毕后,心室的缓慢和快速复极过程分别形成了ST 段和T 波；⑤Q-T 间期为心室开始除极至心室复极完毕全过程的时间。

QRS波群可因检测电极的位置不同而呈多种形态,已统一命名如下：首先出现的位于参考水平线以上的正向波称为R 波；R 波之前的负向波称为Q 波；S 波是R 波之后第一个负向波；R波是继S 波之后的正向波；R波后再出现负向波称为S波；如果QRS 波只有负向波，则称为QS 波。

至于采用Q 或q 、R 或r 、S 或s表示、应根据其幅度大小而定。

图4-1-7 为QRS 波群命名示愈图。

正常心室除极始于室间隔中部,自左向右方向除极；随后左右心室游离壁从心内膜朝心外膜方向除极；左室基底部与右室肺动脉圆锥部是心室最后除极部位。

心室肌这种规律的除极顺序，对于理解不同电极部位QRS波形态的形成颇为重要。

心导联心电图导联体系在人体不同部位放置电极，并通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，这种记录心电图的电路连接方法称为心电图导联，电极位置和连接方法不同，可组成不同的导联。

在长期临床心电图实践中，已形成了一个由Einthoven 创设而目前广泛采纳的国际通用导联体系（lead system)，称为常规12导联体系。

1 ．肢体导联（lead leads）包括标准导联I 、II、III及加压单极肢体导联aVR 、aVL 、aVF 。

标准导联为双极肢体导联,反映其中两个肢体之间电位差变化。

加压单极肢体导联属单极导联，基本上代表检测部位电位变化。

肢体导联电极主要放置于右臂( R ）、左臂（L）、左腿（F ),连接此三点即成为所谓Einthoven 三角（图4-l-8 A , B）。

在每一个标准导联正负极间均可画出一假想的直线，称为导联轴。

为便于表明6 个导联轴之间的方向关系，将I、II 、III导联的导联轴平行移动，使之与aVR 、Avl、aVF 的导联轴一并通过坐标图的轴中心点，便构成额面六轴系统（hexaxial system) （图4-1-8C）。

此坐标系统采用士l80°的角度标志。

以左侧为0°，顺钟向的角度为正，逆钟向者为负。

每个导联轴从中心点被分为正负两半，每个相邻导联间的夹角为30°。

此对测定心脏额面心电轴颇有帮助。

肢体各导联的电极位树和正负极连接方式见图4-1-9 和图4-1-10 。

2 ．胸导联（chest leads）属单极导联,包括V1~V6导联。

检测之正电极应安放于胸壁固定的部位，另将肢体导联3 个电极各串一5ko电阻，然后将三者连接起来，构成“无干电极”或称中心电端（central terminal）。

如此连接可使该处电位接近零电位且较稳定，故设为导联的负极（图4-1-11）。

胸导联检测电极具体安放的位置为（图4-1-12 A，B) : V1位于胸骨右缘第4 肋间；V2位于胸骨左缘第4 肋间；V3位于V2与V4两点连线的中点；V4位于左锁骨中线与第5 肋间相交处；V5位于左腋前线V4水平处；V6 位于左腋中线V4水平处。

临床上诊断后壁心肌梗塞还常选用V7~V9导联：V7位于左腋后线V4水平处；V8位于左肩胛骨线V4水平处；V9位于脊旁线V4水平处。

小儿心电图或诊断右心病变（例如右室心肌梗塞）有时需要选用V3R~V6R导联，极放置右胸部与V3～V6对称处。

心电图测量心电图多描记在特殊的记录纸上（图4-1-13）。

心电图记录纸由纵线和横线划分成各为1mm2的小方格。

当走纸速度为25mm/s时，每两条纵线间（1mm）表示0 .04s（即40ms) ，当标准电压lmV= 10mm 时，两条横线间（1mm ）表示O、lmV 。

（一）心率的测量测量心率时，只需测量一个R-R（或P-P）间期的秒数，然后被60 除即可求出。

例如R-R 间距为0 . 8s，则心率为60 / 0 .8 =75 次／分。

还可采用查表法或使用专门的心率尺直接读出相应的心率数，心律明显不齐时，一般采取数个心动周期的平均值来进行测算。

（二）各波段振幅的侧量P波振幅测量的参考水平应以P 波起始前的水平线为准。

测量QRS 波群、J点、ST 段、T 波和U波振幅，统一采用QRS起始部水平线作为参考水平。

如果QRS 起始部为一斜段（例如受心房复极波影响，预激综合征等情况），应以QRS 波起点作为测量参考点。

测量正向波形的高度时，应以参考水平线上缘垂直地测量到波的顶端；测量负向波形的深度时，应以参考水平线下缘垂直地测量到波的底端。

（三）各波段时间的测量近年来已开始广泛使用12 导联同步心电图仪记录心电图，各波、段时间测量定义已有新的规定：测量P 波和QRS 波时间，应从12 导联同步记录中最早的P 波起点测量至最晚的P 波终点以及从最早QRS 波起点侧量至最晚的QRS波终点；P-R 间期应从12 导联同步心电图中最早的P 波起点测量至最早的QRS 波起点；Q-T 间期应是12 导联同步心电图中最早的QRS 波起点至最晚的T 波终点的间距。

如果采用单导联心电图仪记录，仍应采用既往的测量方法：P 波及QRS 波时间应选择12 个导联中最宽的P 波及QRS 波进行测量；P-R 间期应选择12 个导联中P 波宽大且有Q 波的导联进行侧量；Q-T 间期测量应取12 个导联中最长的Q-T 间期。

一般规定，测量各波时间应自波形起点的内缘测至波形终点的内缘。

（四）平均心电轴1 ．概念心电轴一般指的是平均QRS 电轴（mean QRS axis) ，它是心室除极过程中全部瞬间向量的综合（平均QRS 向量），借以说明心室在除极过程这一总时间内的平均电势方向和强度。

它是空间性的，但心电图学中通常所指的是它投影在前额面上的心电轴。

因此可用任何两个肢体导联的QRS 波群的电压或面积计算出心电轴。

一般采用平均心电轴与I 导联正（左）侧段之间的角度来表示平均心电轴的偏移方向、除侧定QRS 波群电轴外，还可用同样方法测定P 波和T 波电轴。

2 ．测定方法最简单的方法是目侧I 、III导联QRS 波群的主波方向，估测电轴是否偏移：若I 、III导联QRS 主波均为正向波，可推断电袖不偏；若I 导联出现较深的负向波，III导联主波为正向波，则属电轴右偏；若III导联出现较深的负向波，I导联主波为正向波，则属电轴左偏（图4-1-14）。

准确的方法通常采用分别测算I 和III导联的QRS 波群振幅的代数和，然后将这二个数值分别在I 导联及III导联上画出垂直线，求得两垂直线的交叉点。

电偶中心O 点与该交叉点相连即为心电轴，该轴与I 导联轴正侧的夹角即为心电轴的角度（图4 -1-15 ）。

也可将测算的I、III导联QRS波群振幅代数和值直接查表求得心电轴。