動態(tài)心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的前世今生

楊靜 劉鳴

動態(tài)心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的前世今生

楊靜 劉鳴

動態(tài)心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)是動態(tài)心電圖的重要組成部分，是動態(tài)心電圖圖形采集和分析的基礎(chǔ)。本文詳細(xì)介紹了動態(tài)心電圖的發(fā)明以及導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展過程，包括每個導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展背景、電極貼放位置、臨床應(yīng)用范圍以及優(yōu)缺點，并提出了動態(tài)心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展前景。

動態(tài)心電圖；導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)；應(yīng)用

動態(tài)心電圖是美國物理學(xué)家Norman J. Holter于1957年發(fā)明的，簡稱為Holter，現(xiàn)在統(tǒng)稱為動態(tài)心電圖(ambulatory electrocardiography，AECG)。AECG是心電學(xué)史上一次劃時代的革命，大大提高了心電圖的臨床應(yīng)用價值，也提高了心血管疾病的診斷水平。

AECG包括記錄系統(tǒng)、回放分析系統(tǒng)以及打印系統(tǒng)。記錄系統(tǒng)中的導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)關(guān)系到心電圖波形的采集，十分重要。參照常規(guī)心電圖導(dǎo)聯(lián)的體表定位，在與常規(guī)心電圖各導(dǎo)聯(lián)相應(yīng)或相似的體表位置貼附電極，并以導(dǎo)線將電極與記錄器的心電信號輸入通道相連接，采用AECG監(jiān)測技術(shù)，同步、連續(xù)記錄24 h及更長時間三通道或更多通道的心電信號，獲得三通道或更多通道的AECG[1]。目前AECG應(yīng)用的導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)有雙極三通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，12通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)以及18通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，其記錄分析技術(shù)也趨于完善，已廣泛應(yīng)用于臨床，現(xiàn)對AECG的導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)做一綜述。

1 雙極3通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)

1961年AECG只有一個監(jiān)測導(dǎo)聯(lián)，1976年發(fā)展到了二通道實時監(jiān)測，至20世紀(jì)80年代，發(fā)展為三個通道實時監(jiān)測，稱為三導(dǎo)聯(lián)AECG。三導(dǎo)聯(lián)AECG由5條或者7條導(dǎo)線形成三個雙極導(dǎo)聯(lián)和一個無關(guān)電極組成。為區(qū)分各通道雙極導(dǎo)聯(lián)及無關(guān)電極，現(xiàn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)的AECG電極顏色編碼(表1)。

7條導(dǎo)線的雙極三通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)電極位置：CM1導(dǎo)聯(lián)(模擬V1導(dǎo)聯(lián))正極位于V1位置，負(fù)極位于左鎖骨下窩中外1/3處；CM2/CM3導(dǎo)聯(lián)(模擬V2/V3導(dǎo)聯(lián))正極位于V2/V3位置，負(fù)極位于右鎖骨下窩中外1/3處或胸骨柄右緣；CM5導(dǎo)聯(lián)(模擬V5導(dǎo)聯(lián))正極位于V5位置，負(fù)極位于右鎖骨窩中外1/3處或胸骨柄右緣；MaVF導(dǎo)聯(lián)(模擬aVF導(dǎo)聯(lián))正極位于左腋前線第9～10肋間，負(fù)極位于胸骨柄[2](圖1)。

表1 7條導(dǎo)線的動態(tài)心電圖電極顏色編碼

隨著該項技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用，為提升患者的舒適性從而提高檢查依從性，技術(shù)人員通過共用負(fù)極的方式，將7根導(dǎo)線簡化為5根導(dǎo)線。5條導(dǎo)線組成的雙極三通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)電極貼放位置：CM1導(dǎo)聯(lián)(模擬V1導(dǎo)聯(lián))正極位于胸骨下段第4肋間水平(近似于V1位置)，負(fù)極位于胸骨柄；CM2導(dǎo)聯(lián)(模擬V2導(dǎo)聯(lián))正極位于V2位置，位于胸骨柄；CM5導(dǎo)聯(lián)(模擬V5導(dǎo)聯(lián))正極位于V5位置，負(fù)極位于胸骨柄；CC5導(dǎo)聯(lián)正極位于V5位置，負(fù)極位于V5R位置；MaVF導(dǎo)聯(lián)(模擬aVF導(dǎo)聯(lián))正極位于左腋前線第9～10肋間，負(fù)極位于右鎖骨下窩中外1/3處；MⅡ?qū)?lián)(模擬Ⅱ?qū)?lián))正極位于左腋前線第9～10肋間，負(fù)極位于胸骨柄。5條導(dǎo)線中的兩條正極和兩條負(fù)極導(dǎo)線分別配對組成上述各雙極導(dǎo)聯(lián)，無關(guān)電極通常置于胸骨下段或V5R位置(圖2)。

圖1 7條導(dǎo)線組成的雙極三通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)電極位置

圖2 5條導(dǎo)線組成雙極三通道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)電極位置

由于5導(dǎo)線三通道的共用負(fù)極(電極)受干擾時易導(dǎo)致兩個甚至三個導(dǎo)聯(lián)同時受到干擾，較難得到清晰波形，因此人們?nèi)猿Ｒ?guī)使用7導(dǎo)線三導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。

上述各導(dǎo)聯(lián)中，最常用的是CM1、CM5、CMaVF導(dǎo)聯(lián)。其中CM1能清楚顯示P波，有利于心律失常的定位、定性診斷，并能顯示右束支阻滯或左束支阻滯的QRS波圖形特征；CM5導(dǎo)聯(lián)記錄的QRS波振幅最大，對ST段下移最為敏感，是檢出心肌缺血最敏感的導(dǎo)聯(lián)[1]；CMaVF導(dǎo)聯(lián)能顯示右冠或左回旋支血管病變引起的ST段抬高、壓低，如果同時伴有CM5導(dǎo)聯(lián)ST段的對應(yīng)下移，則有助于冠狀動脈痙攣或變異型心絞痛的診斷[3]。

三導(dǎo)聯(lián)AECG由于所用電極較少，患者容易接受且基本能達(dá)到臨床要求，因此仍被廣泛使用。但其導(dǎo)聯(lián)數(shù)較少，往往不能全面反映心電信息，使其應(yīng)用存在一定局限性。1992年Sharp等[4]在對心絞痛患者進行12導(dǎo)聯(lián)心電圖和三導(dǎo)聯(lián)AECG比較時發(fā)現(xiàn)，在心電圖有ST段下移的患者中，三導(dǎo)聯(lián)AECG僅有37.1%的檢出率，且不能對心肌缺血進行定位診斷。同時在心律失常的診斷方面與12導(dǎo)聯(lián)相比缺少了Ⅱ?qū)?lián)和aVF導(dǎo)聯(lián)，不利于心律失常的定性和定位，使得三導(dǎo)聯(lián)AECG的使用仍有限制。因此，三導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)一般可用于健康體檢者、年輕的或癥狀較輕的患者、術(shù)后創(chuàng)傷較大可供電極貼放位置較少的患者，以及胸廓較小的嬰幼兒等。

2 EASI正交導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)

1956年，F(xiàn)RANK設(shè)計出了校正導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，采用7個電極構(gòu)成X、Y、Z導(dǎo)聯(lián)軸，用心電向量在X、Y、Z軸上的投影獲得正交導(dǎo)聯(lián)心電圖[5]。其胸部放置5個電極，平胸骨下緣第五肋間，其中E點：前正中線，M點：背部正中線，I點：右腋中線，A點：左腋中線，C點：E與A的中點，F(xiàn)點:左足部，H點：右后頸處。電極A、C與電極I組成X導(dǎo)聯(lián)軸，方向從右向左，反映心臟水平面的心電信息；電極M、F與H組成Y導(dǎo)聯(lián)軸，方向由上向下，反映額面的心電信息；電極C、E、I、A與M聯(lián)合共同組成導(dǎo)聯(lián)軸，方向由從前向后，反映矢狀面心電信息(圖3)。

圖3 Frank導(dǎo)聯(lián)電極貼放位置及心電向量環(huán)三個正交面投影

1988年在Frank導(dǎo)聯(lián)基礎(chǔ)上，基于心電向量和電偶學(xué)說理論，在記錄3導(dǎo)聯(lián)后推導(dǎo)出12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。該導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)保留了Frank導(dǎo)聯(lián)中的E、A、I三個電極，增加了胸骨柄處的S電極，故命名為EASI導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，它記錄E-S、A-S、A-I三個雙極導(dǎo)聯(lián)心電圖，通過運算原理推導(dǎo)出12導(dǎo)聯(lián)心電圖。

在應(yīng)用方面已有資料證明EASI導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)對復(fù)雜心律失常及心肌缺血等有較理想檢出率[6]。其電極數(shù)目較少，節(jié)省成本且患者舒適度高，位置明確易固定，干擾少(肌電、胸毛、女性乳房下垂等影響)，同時不影響心臟聽診、超聲檢查及除顫等診治。

盡管EASI導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)在應(yīng)用方面有較多優(yōu)勢，但國內(nèi)應(yīng)用較少技術(shù)尚不完善，未與常規(guī)心電圖進行長期大量系統(tǒng)的比較，同時是否能進行QT離散度、初篩睡眠呼吸暫停綜合征等還有待于我們進一步研究。

3 12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)

常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)采用Einthoven-Wilson體系，其電極由4個肢體導(dǎo)聯(lián)和6個胸導(dǎo)聯(lián)組成，由于肢體導(dǎo)聯(lián)位于四肢手腕和腳踝附近，因此該導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)無法應(yīng)用到AECG檢查中。1966年Mason和Likar提出改良型12導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)即Mason-Likar導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，將安放在肢體的電極移置胸腹部，有效減少了四肢活動引起的干擾且與常規(guī)心電圖相關(guān)性好。其中，將常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系的Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)以及單極肢體導(dǎo)聯(lián)aVR、aVL、aVF依次改為RA(右鎖骨中線第2肋間)，LA(左鎖骨中線第2肋間)，LL(左鎖骨中線第7肋緣)，RL(右鎖骨中線第7肋緣)，反映額面心電活動；CM1～CM6安放位置同常規(guī)心電圖胸導(dǎo)聯(lián)V1～V6，反映橫面心電活動(圖4)。

圖4 12導(dǎo)聯(lián)動態(tài)心電圖電極貼放位置

在臨床應(yīng)用方面，12導(dǎo)聯(lián)AECG穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，現(xiàn)在臨床已廣泛應(yīng)用?？捎糜谠\斷：① 各類停搏，包括竇性、房性、交界性及全心停搏。② 各類早搏并對早搏進行定位，包括房性早搏、室性早搏、交界性早搏。已有研究選取了明確診斷有頻發(fā)單源室性早搏患者，分別行心電圖及AECG，分析室性早搏其QRS波群形態(tài)并對起源部位進行定位，結(jié)果顯示兩者對室早定位一致性較高，符合率達(dá)100%，將心電圖和AECG的定位結(jié)果與EPT相比，起源于右室流出道的室性早搏體表定位與EPT的符合率達(dá)96%，而起源于左室流出道的室性早搏符合率為75%[7]。因此其對室性早搏的定位是準(zhǔn)確且可信的。③ 各類心動過速，包括竇性心動過速、房性心動過速、室性心動過速；④ 房撲、房顫；⑤ 傳導(dǎo)阻滯，包括房內(nèi)阻滯、竇房阻滯、房室阻滯、束支阻滯；⑥ 冠心病心肌缺血的診斷與評價；⑦ 診斷心肌梗死并定位；⑧ 評價抗心律失常藥物；⑨ 評定心臟起搏器的功能；⑩ 精確測量QT間期離散程度；進行心率變異性分析[8-9]。近年來隨著新的分析軟件的開發(fā)和存儲容器的擴大，以及竇性心律震蕩(HRT)、T波電交替(TWA)、初篩睡眠呼吸暫停綜合征等新技術(shù)的融入，使12導(dǎo)聯(lián)AECG的功能進一步擴展和完善。

盡管12導(dǎo)聯(lián)AECG現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用，但其仍然存在諸多問題。與常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)心電圖相比仍存在波形、電軸的改變[10]。2009年指南提出，通過軀干電極記錄的心電圖并不等于常規(guī)心電圖，不能與通過序列比較的常規(guī)心電圖交換使用[11]。目前對AECG的診斷尚無公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，因Mason-Likar改良導(dǎo)聯(lián)主要是影響QRS波振幅[12]，故除了涉及振幅的標(biāo)準(zhǔn)外，其余診斷仍主要參照12導(dǎo)聯(lián)心電圖的各項指標(biāo)進行。因此AECG的診斷應(yīng)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以減少誤差。

4 18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)

近年來9電極正交轉(zhuǎn)換18導(dǎo)聯(lián)AECG已投入臨床。18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)以經(jīng)典的Frank導(dǎo)聯(lián)體系為基礎(chǔ)，以心電二次投影理論為依據(jù)，對其導(dǎo)聯(lián)軸轉(zhuǎn)向角度根據(jù)需要進行一系列校正。與常規(guī)18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)相比，電極數(shù)目減少，提高了患者的舒適度。其電極貼放放置如下：肢體導(dǎo)聯(lián)，紅色電極位于右鎖骨下，黃色電極位于左鎖骨下，黑色電極位于右腋前線與肋緣交點上，綠色電極位于左腋前線與肋緣交點上，胸前導(dǎo)聯(lián)，灰色電極位于胸骨左緣第4肋間，紫色電極位于胸骨右緣第4肋間，棕色電極位于左腋前線與12導(dǎo)V4水平，藍(lán)色電極位于右腋前線與12導(dǎo)V4R水平，后背電極被色電極位于脊柱左側(cè)平V4位置。

在臨床應(yīng)用方面，18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)在12導(dǎo)聯(lián)基礎(chǔ)上記錄了V3R～V5R和V7和V9導(dǎo)聯(lián)，涵蓋了包含左右房室心肌全面心電活動檢測。通過運用18導(dǎo)聯(lián)心電圖同步分析，可以了解心臟各部位的心電活動，尤其是全面了解不同部位室壁的缺血性心電圖改變?？梢杂行z測到常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)難以檢查的左室正后壁和右心室情況，對這些部位心肌出現(xiàn)的缺血、損傷甚至壞死樣心電圖改變的檢測有著特別意義?；窘鉀Q了左心室正后壁和右心室心肌由于缺血、損傷、壞死等原因引起的AECG改變的長時間同步監(jiān)測難的問題。當(dāng)然，18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)也同時面臨著技術(shù)尚不完善，缺少嚴(yán)格的對照實驗，儀器在一些特殊環(huán)境中如磁場、靜電、地線、導(dǎo)聯(lián)線、患者呼吸干擾等因素影響下轉(zhuǎn)換圖形的準(zhǔn)確性并不可靠等諸多問題有待于我們進一步解決。

5 動態(tài)心電圖導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展前景

目前臨床最為廣泛使用的仍是Mason-Likar改良導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)，與常規(guī)心電圖圖形符合率最高，但電極數(shù)目較多，患者舒適度較差。

2015年，有學(xué)者利用數(shù)學(xué)模型揭示心電向量投影的本質(zhì)及導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換的原理，為常規(guī)導(dǎo)聯(lián)的簡化提供了理論依據(jù)[13]。其建立了標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)心電圖的數(shù)學(xué)模型，認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)的投影軸是愛氏三角的三邊按照平行四邊形法則，可以得到Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ。投影軸之間的向量運算就是導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換可以由已知導(dǎo)聯(lián)推導(dǎo)出位置導(dǎo)聯(lián)。因此常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)中，除Ⅲ=Ⅱ-Ⅰ之外，三個加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)也可由Ⅰ、Ⅱ?qū)?lián)轉(zhuǎn)換而來，即aVR=-1/2(Ⅰ+Ⅱ)，aVL=Ⅰ-1/2 Ⅱ，aVF=Ⅱ-1/2 Ⅰ。由此，12導(dǎo)聯(lián)可以進一步簡化為三點監(jiān)測，6導(dǎo)輸出。胸前6導(dǎo)也可以簡化為以V1、V2為原始導(dǎo)聯(lián)，進一步推算出其余四導(dǎo)聯(lián)。因此我們認(rèn)為由2+6=8可進一步推算出18導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。此理論也可應(yīng)用于AECG中，從而不僅節(jié)約了心電圖機成本，提高患者檢測舒適度和依從性，也極大地壓縮了原始數(shù)據(jù)，從而對動態(tài)心電數(shù)據(jù)的存儲與遠(yuǎn)程傳輸有重要的理論意義與實用價值。

AECG對復(fù)雜疑難的心律失常是必要的診斷工具，將其監(jiān)測技術(shù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化并廣泛地加以應(yīng)用，可為臨床提供可靠的資料和診斷線索，幫助臨床更好地診斷治療，對心血管病實現(xiàn)早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)有重要意義。其導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展與獲得心電圖形的準(zhǔn)確性息息相關(guān)，因此如何簡化電極提高患者舒適度并且獲得清晰、準(zhǔn)確的圖形尚需我們進一步努力。

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Developmentofambulatoryelectrocardiographicleadsystem

YangJing,LiuMing

(Cardiac-pulmonary Function Testing Center, Wuhan Asia Heart Hospital, Wuhan Hubei 430022, China)

Lead system is an important part of ambulatory electrocardiography(AECG), which lays the foundation for collecting and analyzing AECG graphs. This paper introduces the invention of AECG and the development of lead system in details, including the development background, electrode placement, clinical application, advantages and disadvantages of each type of lead system, and finally the prospects for development.

ambulatory electrocardiography; lead system; application

430022 湖北 武漢，武漢亞洲心臟病醫(yī)院心肺功能檢測中心

楊靜，主治醫(yī)師，主要從事心電診斷學(xué)研究。

劉鳴，E-mail：278009820@qq.com

R541.71;R540.41

A

2095-9354(2017)04-0263-04

10.13308/j.issn.2095-9354.2017.04.006

2017-06-09) (本文編輯：郭欣)