心电图基础知识

1、 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

2、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

3、，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： 与心肌细胞数量（心肌厚度）呈正比关系； 与探查电极位置和心肌细胞之间的距离呈反比关系； 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

4、）。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

5、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

6、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： 最早出现的幅度较小的P 波，反映心房的除极过程； 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； 幅度最大的QRS 波群，反映心室除极的全过程； 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； Q-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

7、 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

8、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

9、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V1V6导联。检测之正电极应安放于胸壁

10、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V7V9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

11、图或诊断右心病变（例如右室心肌梗塞）有时需要选用V3RV6R导联，极放置右胸部与V3V6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

12、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

13、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

14、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

15、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。 3 临床意义 正常心电轴的范围为-30°+ 90°之间；电轴位于+90°至+l80°

16、范围为心电轴右偏；位于-30°至-90°范围为心电轴左偏；-90° +180°之间为电轴极度右偏或称为“不确定电轴”( indeterminate axis) （图4 -1-15）。心电轴的偏移，一般受心脏在胸腔内的解剖位置、两侧心室的质量比例、心室内传导系统的功能、激动在室内传导状态以及年龄、体型等因素影响。左心室肥大、左前分支阻滞等可使心电轴左偏；而右心室肥大、左后分支阻滞等可使心电轴右偏。 （五）心脏循长轴转位 自心尖部朝心底部方向观察，设想心脏可循其本身长轴作顺钟向或逆钟向转位。正常时V3 或V4导联R / S 大致相等，为左、右心室过渡区波形。

17、“顺钟向转位（clockwise rotation) ”时,正常应在V3 或V4导联出现的波形转向左心室方向，出现在V5、V6导联上。“逆钟向转位（counterclockwise rotation）”时，正常V3或V4 导联出现的波形转向右心室方向，即出现在Vl 、V2 导联上。“顺钟向转位”可见于右心室肥大，而“逆钟向转位”可见于左心室肥大。但需要指出，心电图上的这种转位图形在正常人亦常可见到，提示这种图形改变有时为心电位的变化，并非都是心脏在解剖上转位的结果（图4-l-16）。二、正常心电图波形特点和正常值正常心电图波形特点见图4-1-17。 1 、 P 波 代表心房肌除极的电位变化。

18、( l ）形态：P 波的形态在大部分导联上一般呈钝圆形，有时可能有轻度切迹。心脏激动起源于窦房结，因此心房除极的综合向量是指向左、前、下的，所以P 波方向在I 、II、aVF 、V4V6导联向上，aVR 导联向下，其余导联呈双向、倒置或低平均可。 ( 2 ）时间：正常人P 波时间一般不超过0 . 11s. ( 3 ）振幅：P 波振幅在肢体导联一般小于0 . 25mV，胸导联一般小于0 . 2mV。 2 . P-R 间期 从P 波的起点至QRS 波群的起点，代表心房开始除极至心室开始除极的时间。心率在正常范围时，成年人的P-R 间期为0 . 12 0 . 20s。在幼儿及心动过速的情况下，P-R

19、 间期相应缩短。在老年人及心动过缓的情况下，P-R 间期可略延长，但不超过0、22s。 3 、QRS 波群 代表心室肌除极的电位变化。 ( 1 ）时间：正常成年人多为0 .060、10s，最宽不超过0 .11s. ( 2 ）波形和振幅：正常人V1、V2导联多呈rS型，V1的R 波一般不超过1、0mV 。V5、V6导联可呈qR 、qRs、Rs或R 型，R 波振幅不超过2 .5mV。在V3、V4导联，R 波和S 波的振幅大体相等，正常人的胸导联R 波自V1至V6逐渐增高，S波逐渐变小，V1的R/S 小于1 , V5的R / S大于l 。aVR 导联的QRS主波向下，可呈QS、rS、rSr或Qr型，

20、aVR 的R 波一般不超过0、5mV 。aVL 与aVF 的QRS 波群可呈qR 、Rs或R 型，也可呈rS 型。I 导联的R 波小于l . 5mV , aVL 的R 波小于l、2mV , aVF 的R 波小于2 .0mV。I 、II、III导联的QRS波群在没有电轴偏移的情况下，其主波一般向上。 6 个肢体导联的QRS 波群振幅（正向波与负向波振幅的绝对值相加）一般不应都小于0、5mV , 6 个胸导联的QRS 波群振幅（正向波与负向波振幅的绝对值相加）一般不应都小于O .8mV ，否则称为低电压。 ( 3 ) R 峰时间（R peak time) ：过去称为类本位曲折时间或室壁激动时间，指

21、QRS起点至R 波顶端垂直线的间距。如有R波，则应测量至R峰；如R 峰呈切迹，应侧量至切迹第二峰。各种波形的R 峰时间侧量方法见图4-1 -18 。正常成人R 峰时间在V1、V2导联不超过0 . 04s，在V5、V6导联不超过0 .05s。 ( 4 ) Q 波：除aVR 导联外,正常的Q 波振幅应小于同导联中R 波的l / 4 ，时间应小于0 .04s 。正常人V1V2导联中不应有q 波，但偶尔可呈QS 型。 4 . J 点 QRS 波群的终末与ST 段起始之交接点称为J 点。 J 点大多在等电位线上，通常随ST段的偏移而发生移位。有时可因心室除极尚未完全结束,部分心肌已开始复极致使J 点上移

22、。还可由于心动过速等原因,使心室除极与心房复极并存，导致心房复极波（Ta 波）重叠于QRS 波群的后段，从而发生J 点下移。 5 . ST 段 自QRS 波群的终点至T 波起点间的线段，代表心室缓慢复极过程。正常的ST 段多为一等电位线，有时亦可有轻微的偏移，但在任一导联，ST 段下移一般不应超过0、05mV； ST 段上抬在V1V2 导联一般不超过0 .3mV, V3不超过0、5mV，V4V6导联与肢体导联不超过0 .lmV。 6 . T 波 代表心室快速复极时的电位变化。( 1 ）方向：在正常情况下，T 波的方向大多和QRS 主波的方向一致。T 波方向在I 、II、V4V6导联向上，aVR

23、 导联向下，III、aVL、aVF 、V1V3导联可以向上、双向或向下。若V1的T 波向上，则V2V6导联就不应再向下。 ( 2 ）振幅：在正常情况下，除III、aVL 、aVF 、V1V3导联外，T 波的振幅一般不应低于同导联R 波的1/10。T 波在胸导联有时可高达1 . 2 1 . 5mV 尚属正常。 7 . Q-T 间期 指QRS波群的起点至T 波终点的间距，代表心室肌除极和复极全过程所需的时间。Q-T 间期长短与心率的快慢密切相关,心率越快,Q-T 间期越短，反之则越长。心率在60 100 次分时，Q-T 间期的正常范围应为0 . 32 0 . 44s。由于Q-T 间期受心率的影响很

24、大，所以常用校正的Q-T 间期，通常采用Bazett公式计算：Q-Tc = QT / R-R。Q-Tc 就是R-R 间期为1s（心率60 次分）时的Q-T 间期。Q-Tc的正常上限值一般为0 . 44s，超过此时限即属延长。 8 . u 波 是在T 波之后0 . 020 . 04s出现的振幅很低小的波，代表心室后继电位，其产生机制目前仍尚未完全清楚。u 波方向大体与T 波相一致。在胸导联较易见到，尤其V3导联较为明显。u波明显增高常见于血钾过低。J 点大多在等电位线上，通常随ST段的偏移而发生移位。有时可因心室除极尚未完全结束,部分心肌已开始复极致使J 点上移。还可由于心动过速等原因,使心室除

25、极与心房复极并存，导致心房复极波（Ta 波）重叠于QRS 波群的后段，从而发生J 点下移。 5 . ST 段 自QRS 波群的终点至T 波起点间的线段，代表心室缓慢复极过程。正常的ST 段多为一等电位线，有时亦可有轻微的偏移，但在任一导联，ST 段下移一般不应超过0、05mV； ST 段上抬在V1V2 导联一般不超过0 .3mV, V3不超过0、5mV，V4V6导联与肢体导联不超过0 .lmV。 6 . T 波 代表心室快速复极时的电位变化。( 1 ）方向：在正常情况下，T 波的方向大多和QRS 主波的方向一致。T 波方向在I 、II、V4V6导联向上，aVR 导联向下，III、aVL、aVF 、V1V3导联可以向上、双向或向下。若V1的T 波向上，则V2V6导联就不应再向下。 ( 2 ）振幅：在正常情况下，除III、aVL 、aVF 、V1V3导联外，T 波的振幅一般不应低于同导联R 波的1/10。T 波在胸导联有时可高达1 . 2 1 . 5mV 尚属正常。 7 . Q-T 间期