第一部分心電向量圖基礎(chǔ)知識第一講心電向量圖的概念

PAGEPAGE8山羊另類心電向量圖講義廣西醫(yī)科大學(xué)三附院前言本講義主要參考天津市胸科醫(yī)院姜樹本編著的“心電向量圖診斷與圖解”、周炎林編譯“臨床心電向量圖學(xué)”、劉子文主編“臨床心電學(xué)辭典”及美高儀心電工作站有關(guān)向量部分內(nèi)容編寫，極少數(shù)圖片來自心電圖QQ群交流及網(wǎng)友提供。編寫本教案的目的是為了普及心電向量圖（VCG）知識，作者試圖通過大量圖片講解有關(guān)VCG基礎(chǔ)知識及操作、診斷中要注意的具體要點與細節(jié)，讓初學(xué)者更容易看懂有關(guān)VCG的書籍與掌握操作、診斷的基本知識，并應(yīng)用于臨床。同時達到加深對ECG產(chǎn)生原理的理解與用向量觀點分析ECG形態(tài)的異常和變異。正如在愛愛醫(yī)上一位從八十年代中后期起就開始搞VCG研究、自稱樹林的老心電圖工作者講的那樣“開展VCG，也許臨床實際應(yīng)用不大。但是不通過這個業(yè)務(wù)的開展，很難讓我們形成用向量的觀點來分析形態(tài)學(xué)ECG。用向量觀點分析ECG形態(tài)的異常和變異，那是如同一個干心臟電生理的人看心律失常一樣，比金子還貴啊。何秉賢教授經(jīng)常抱怨我國的某些專家級學(xué)者因不懂VCG而頻出學(xué)術(shù)笑話，不是沒有道理的。最近熱炒的所謂avR導(dǎo)聯(lián)功能新發(fā)現(xiàn)，說白了就是向量概念的匱乏，avR導(dǎo)聯(lián)倒相就在I、II導(dǎo)聯(lián)之間，距兩者相差30度，又是遠場，多少有點向量概念的人，不會對avR持大冷或大熱態(tài)度的”。樹林老師的話，很值得大家深思。目前鉆研VCG的人不是很多，2010年8月初在青島市由陳啟清教授等主辦的全國第一期VCG學(xué)習(xí)班只有五六十人參加，可見大家對VCG這門知識還是很不重視。VCG的書也很少，很難買到，即使有，使用的圖或是人工畫的，或者是一些老圖片，清晰的新近的實例圖較少。VCG還有很多未知數(shù)有待大家去研究，這也許是大家科研、晉升的一條更好的渠道或階梯，也是大家做好一個ECG醫(yī)師必須去研究的基本知識。有ECG基礎(chǔ)知識的人學(xué)習(xí)VCG并不是很困難，一邊學(xué)習(xí)一邊應(yīng)用就完全可以逐漸掌握有關(guān)VCG知識。希望有志學(xué)習(xí)VCG的心電工作者學(xué)以致用，逐漸掌握VCG知識，進而解決一些前人沒有很好解決的臨床問題，特別是寬QRS心動過速的鑒別診斷問題。相對于電生理檢查來說，VCG操作十分簡便、無創(chuàng)、經(jīng)濟，絕多數(shù)寬QRS心動過速可以用它來鑒別清楚。工作站出診不方便可以使用手提電腦的工作站出診。本講義分心電向量圖操作步驟、基礎(chǔ)知識與臨床應(yīng)用課兩大部分。下面逐一進行講授。第一講心電向量圖基礎(chǔ)知識VCG亦稱平面VCG，主要用于闡明ECG產(chǎn)生原理、疑難ECG的解釋和有利于一些疾病的診斷。它是診斷心血管疾病的一個重要檢測手段之一。自臨床應(yīng)用以來，充分證明這種輔助診斷手段的價值。VCG表示的是某一瞬間心臟除極與復(fù)極的心電向量的變化。用它來解釋心臟的電激動更接近心臟電活動的實際情況，同時可以完滿解釋ECG波形變化的機理。ECG僅能表示心臟電流大小與正負變化，所以稱數(shù)量ECG；而VCG不僅能反映心電大小，還能解釋瞬間向量的方位變化。隨著電腦的發(fā)展，利用高新技術(shù)，VCG檢查得到了長足的發(fā)展，可以從時間域、空間域和瞬時空間域（淚點或時標），整體、直觀、細致地表達出三位一體的心臟生物電空間解剖部位、傳導(dǎo)系統(tǒng)順逆時相和心肌結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的生物電擴布特點，更有利于臨床應(yīng)用。但是，由于心臟超聲等其它臨床檢測手段的逐步完善，很多ECG已經(jīng)不用VCG檢查就可確診，所以心電學(xué)界對向量檢查不夠重視。近年來VCG的應(yīng)用主要限于不典型的下壁、間壁及后壁心肌梗死、不典型的束支、分支傳導(dǎo)阻滯、假性電軸偏移、預(yù)激綜合征的診斷及研究等。目前認為VCG對寬QRS性心動過速的診斷與鑒別診斷有很大的幫助，對室上嵴型R`、右胸導(dǎo)聯(lián)J波與IRBBB的鑒別診斷也有較大的價值。作者為了普及VCG的知識，特編寫本課件與大家共同學(xué)習(xí)。

第一講心電向量圖的概念一向量的概念心肌在做機械性心縮之前，先有除極與復(fù)極的電激動。心肌的除極與復(fù)極過程，就是細胞膜上一系列電偶的移動過程，由此產(chǎn)生了心肌電動力。這種電動力是一個既有大小又有方向的物理量。物理學(xué)上稱“矢量”或“向量”。心臟是一個中空的實體性器官，在心肌除極與復(fù)極的每一瞬間所產(chǎn)生的綜合心電向量都占有一定的空間位置，反映出立體的向量，稱為空間心電向量。如果將心動周期中各瞬間空間心電向量的最大向量頂點按時間先后連接起來形成的運行軌跡，就構(gòu)成了一個空間心電向量環(huán)。這個所謂的空間心電向量環(huán)實際上是一個位於空間的立體圖形，所以稱為向量體更恰當。這個空間向量體，用平面圖紙描繪是困難的，因此，我們通過記錄這個心電向量體運行順序在額面、橫面和側(cè)面的三個平面投影去觀察它，這三個平面的投影就是我們現(xiàn)在所說的平面VCG或簡稱為VCG。VCG表示的是某一瞬間心臟除極與復(fù)極的心電向量的變化。用它來解釋心臟的電激動更接近心臟電活動的實際情況，也可以比較完滿解釋ECG波形變化的機理。因為VCG不僅能反映心臟的生物電流大小與正負方向的變化，還能解釋瞬間向量的方位、電壓的變化。可以從時間域、空間域和瞬時空間域（淚點或時標），整體、直觀、細致地表達出三位一體的心臟生物電空間解剖部位、傳導(dǎo)系統(tǒng)順逆時相和心肌結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的生物電擴布特點，有利于臨床應(yīng)用。

二向量的疊加與綜合向量的一般表示法是用箭頭表示，箭頭前為正,后為負,向量的大小取決于箭頭的長短。若有2個以上的向量同時存在，可以把它們疊加起來，綜合成一個向量，這個向量就代表原來幾個向量共同作用的總效果，即綜合向量。當兩個向量方向相同時會產(chǎn)生疊加作用，方向相反會產(chǎn)生抵消作用。如：A在水平方向上的綜合同向相加：細胞1+細胞2=綜合向量異向相減：細胞1+細胞2-細胞3=綜合向量附：這里的細胞1、細胞2、細胞3的箭頭長度相等。B成角度的向量綜合：使用平行四邊形法則綜合。當向量方向不同時，求綜合向量就適合使用平行四邊形法則，如下圖中上圖，將兩個互成一定角度的a向量與b向量作為兩個相鄰的邊構(gòu)成平行四邊形，這樣其對角線C就是a、b向量的綜合向量。有三個或三個以上互成角度的向量，要求其綜合向量就可以先按照平行四邊形法則先求兩個相鄰向量的綜合向量1，再用平行四邊形法則求其綜合向量1與第3個向量的綜合向量，如此反復(fù)進行。如求下圖中求3個成角向量a、b、c向量的綜合向量2—e向量。圖1-1成角向量的綜合三向量投影的概念所謂投影就是用垂直于某一平面的平行光線投射在物體上，這樣就會使該物體在這一平面上形成一個陰影。向量的投影也是這樣的。當向量與某一投影面或?qū)?lián)軸平行時，平行光線經(jīng)過該向量后在這個平面上形成的影子長度與向量一樣長。而同一向量由於它和投影面或?qū)?lián)軸（這里是橫坐標）所成的角度不同，其投影的影子長短也不同（見下圖1-2）。向量與投影面或?qū)?lián)軸的夾角在0°～90°之間時，夾角度數(shù)越大，投影的影子就越短。當向量與投影面或?qū)?lián)軸的夾角為90度其影子為一個圓點，向量的長度為零。下面用示意圖來解釋向量與投影的關(guān)系與特征：1、平面投影示意圖圖1-2向量與投影關(guān)系示意圖這圖左邊的瞬間向量與投影面（導(dǎo)聯(lián)軸）平行，其影子的長度與向量的長度一樣。右邊的a、b、c均是一樣長度的向量。a向量是垂直于投影面或?qū)?lián)軸的瞬間向量不管有多少個淚點，投影的影子在投影面（導(dǎo)聯(lián)軸）僅形成一個點。這是不同面QRS環(huán)的淚點數(shù)不相同的原因。B向量與c向量分別與投影面（導(dǎo)聯(lián)軸）構(gòu)成一個呈50°及20°的角度，角度小的c向量的影子比角度大的b向量的影子長。即角度越大，投影在投影面（導(dǎo)聯(lián)軸）形成的影子就越短。此外，將長度一樣的b向量與c向量，同分為6等份，各個等份分界點的在投影面上形成了對應(yīng)的投影點（相當淚點），角度大的b向量的分界點影子較密（藍點），角度小的c向量的分界點影子較疏（紅點）。2、空間向量環(huán)在三個平面上的投影按照正常VCG的連接方法放置電極，左右腋中線點間連線為X軸，前后正中線點間連線為Z軸，右項部點與左下肢電極構(gòu)成Y軸。X軸與Y軸構(gòu)成額面，X軸與Z軸構(gòu)成橫面

，Y軸與Z軸構(gòu)成右側(cè)面。心臟除極并不是在一個平面上進行的，而是從室間隔中1/3處左側(cè)面先開始除極（室上傳來的激動首先經(jīng)間隔支激動該處心?。匆欢樞蛳蛴?、向上下左右方向除極，主要是向心底或心尖各個方向除極。待經(jīng)左右束支分支來的激動到達左右室心內(nèi)膜面蒲氏纖維網(wǎng)時，這些激動就使右左心室先后從心內(nèi)膜向四周除極，也就是說這時的除極向量是指向四周的。激動的每個瞬間都有很多很多指向四面八方的瞬間向量，在不同的平面上的瞬間向量均按平行四邊形法則綜合成某一瞬間的綜合心電向量，不同瞬間綜合向量的方向與量（電動力大?。┒疾煌?。這樣一來，整個心臟除極形成的瞬間向量綜合起來，形成空間立體向量環(huán)。由于除極向量是指向四周，所以這個環(huán)可以看成一個實體樣的東西，是一個不規(guī)則的空間立體向量體。圖1-3空間向量環(huán)在三個平面上的投影示意圖

目前多數(shù)書都用類似這樣的圖表示空間向量環(huán)與各個面向量環(huán)的關(guān)系，中間深黑色的環(huán)表示心臟除極形成的立體向量環(huán)。其它三面的環(huán)分別是該環(huán)在額面、橫面與右側(cè)面的投影圖。額面向量環(huán)就是用平行光線從前往后照射這個環(huán)，并按照瞬間綜合向量走向得出的影子；同理，橫面向量環(huán)就是用平行光線從上往下照射這個環(huán)，并按照瞬間綜合向量走向得出的影子；右側(cè)面向量環(huán)就是用平行光線從右側(cè)方向左照射這個環(huán)，并按照瞬間綜合向量走向得出的影子。注意中間深黑色的心電向量環(huán)并不是扭麻花樣的環(huán)，而是一個中心空的不規(guī)則的近似心型的實體樣?xùn)|西，原創(chuàng)者之所以畫成扭轉(zhuǎn)樣環(huán)，可能與淚點運行不是固定在一個平面上進行，時而與平面平行方向、時而與平面成不同角度方向，在左右上下方向運行，甚至垂直方向運行，但只限于觀察其在一個面上的投影有關(guān)。由于空間向量環(huán)是一個不規(guī)則的實體樣的，所以同是胸部不同肋間層面的向量環(huán)的大小形狀都是不一樣，某些向量環(huán)可能由于束支阻滯、心肌病及心肌梗死等原因使瞬間綜合向量走向出現(xiàn)扭曲、反折，或形成局部扭結(jié)、重疊與8字型運行的環(huán)體（見圖1-4）。圖1-4扭結(jié)、重疊與8字形向量環(huán)實時圖空間向量環(huán)的運行速度在初始10ms左右與終末15ms左右運行較慢，其它部分運行速度較快，所以其環(huán)體淚點一般表現(xiàn)出初始與終末部分較密，其它部分較稀疏。但正如前面所說同一向量由于它和投影面或?qū)?lián)軸所成的角度不同，其投影影子長短也不同，這樣就會出現(xiàn)除初始與終末向量以外部分淚點在某一個投影面運行是正常的，而在其它某個面則不正常，變得明顯密集、扭曲、重疊等（見圖1-5）。圖1-5向量與投影關(guān)系實例圖本圖橫面與右側(cè)面終末向量之前較稀疏部分淚點（紅色線段旁約20ms的淚點）由后向前運行，與額面構(gòu)成近80度的角，導(dǎo)致額面相對應(yīng)部分淚點比真正終末向量部分淚點還密集，這樣該部分淚點加上正常終末向量的淚點時間就可能超過30ms（本圖剛好30ms），容易造成終末傳導(dǎo)延緩或阻滯的假象。（這幅圖劃分P-QRS-T時不夠準確，部分傳導(dǎo)延緩的淚點還在T環(huán)上紅色箭頭處）四向量圖與常規(guī)心電圖的關(guān)系VCG與ECG的基本原理是相同的，都是記錄心臟除極與復(fù)極過程中心電激動在體表不同部位的電位差。兩者都是反應(yīng)心電向量的一種形式，VCG就是心電空間向量在平面的投影，或稱為第一次投影，而ECG則分別是額面與橫面心電向量環(huán)在其心電導(dǎo)聯(lián)軸上的第二次投影。肢導(dǎo)聯(lián)ECG是空間向量環(huán)投影在額面經(jīng)二次成像得出的，胸導(dǎo)聯(lián)ECG是空間向量環(huán)投影在橫面經(jīng)二次成像得出的。所謂投影就是應(yīng)用用平行光線對準向量環(huán)投影在導(dǎo)聯(lián)軸上，投影在導(dǎo)聯(lián)軸正側(cè)得正向R波，投影在導(dǎo)聯(lián)軸負側(cè)得負向S波或Q波，其中初始向量投影在導(dǎo)聯(lián)軸負側(cè)得出的是Q波，終末向量部分投影在導(dǎo)聯(lián)軸負側(cè)得出的是S波。同樣一個向量環(huán)用平行光線照射，該環(huán)投影在不同導(dǎo)聯(lián)軸的影子也是不一致的。下圖顯示的是橫面向量環(huán)二次成像時V1-V6導(dǎo)聯(lián)R波電壓與投影的關(guān)系。圖1-6橫面QRS環(huán)的最大向量在不同導(dǎo)聯(lián)軸上投影示意圖本圖顯示橫面向量環(huán)分別投影在V1-V6導(dǎo)聯(lián)正側(cè)所形成的影子，紅色密集并行投影線部分是V6導(dǎo)聯(lián)的Q波向量。從這份圖看，V6導(dǎo)聯(lián)的Q波向量部分正好投影在V5導(dǎo)聯(lián)軸0電位線正側(cè)，所以V1-V5導(dǎo)聯(lián)無Q向量；藍色線段是各導(dǎo)聯(lián)的R波向量，粗的紅色線段分別是V6導(dǎo)聯(lián)的Q向量與V2、V5導(dǎo)聯(lián)的S向量，其長度不一致的。從該VCG導(dǎo)出的V6導(dǎo)聯(lián)R波向量電壓最高，V1導(dǎo)聯(lián)R波向量電壓最低，這也許就是一般ECG教科書本上描述從V1-V6導(dǎo)聯(lián)R波電壓逐漸增高的依據(jù)所在。但實際ECG由于其導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)不同，V1-V6導(dǎo)聯(lián)R波電壓最高的是