Hoff man的猜想與今天的實(shí)現(xiàn)

石亞君 王晉麗 但晴 郜玲 王小鵬 陳韻岱

自1903年Einthoven發(fā)明心電圖(electrocar diography，ECG)機(jī)并應(yīng)用至今[1]，ECG 已成為心血管疾病診斷評(píng)估不可或缺的手段之一。ECG 通過體表采集心電信號(hào)，記錄主要的P-QRS-T 波群，反映心房和心室的除極和復(fù)極過程。然而對(duì)于特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)(special conduction system，SCT)的電位并沒有記錄到，SCT 電位變化還依賴于有創(chuàng)電生理檢查。最近，有學(xué)者從體表記錄到反映SCT 電位的電生理新小波[2]，與上世紀(jì)六十年代Hoff man的猜想吻合[3]?，F(xiàn)將Hoff man猜想、體表記錄的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用研究作一簡(jiǎn)要總結(jié)。

1 Hoff man猜想

早在1964 年Hoff man發(fā)表了文章，他在狗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)了SCT 每個(gè)不同電位，預(yù)測(cè)了在心房周期信號(hào)內(nèi)，在ECG 的P-R 間期內(nèi)SCT 位置分布的猜想[3]。當(dāng)時(shí)六十年代沒有電腦和打印機(jī)等電子設(shè)備，他的預(yù)測(cè)示意圖標(biāo)測(cè)線是手繪的，也沒有顯示刻度值。Hoff man預(yù)測(cè)了7 個(gè)定位線(圖1)。第1根線，心跳起搏點(diǎn)(P波起始點(diǎn))；第2根線，心房部位(A)；第3根線是虛線，心房與房室結(jié)(atrial-ventricle node，AVN)連接部位(AN)，虛線是表示心房和AVN 信號(hào)有重疊 部位；第4 根，AVN 主 體(N)；第5 根，AVN 與 希 氏束連接部位(NH)；第6 根線，希氏束(bundle of His，H)；第7根線，束支(bundle branches，BB)。在第1 根標(biāo)測(cè)線至前豎虛線范圍內(nèi)是竇房結(jié)(sino-atrial node，SAN)興奮區(qū)域，在第7 根標(biāo)測(cè)線之后的虛線是浦肯野纖維周圍區(qū)域。

圖1 Hoff man預(yù)測(cè)的7個(gè)定位線

在Hoff man的插圖標(biāo)注了紅色數(shù)字號(hào)碼，在他手繪的刻度后面配了電子版刻度250 mm/s(圖2)。在Hoff man的示意圖上進(jìn)行測(cè)量，狗的7 根標(biāo)測(cè)線之間的數(shù)據(jù)值是，A：25.5 ms；AVN：46.5 ms(AN＋N＋NH＝9.8＋26.2＋10.5＝46.5 ms)；H：17.1 ms；BB：16.5 ms。SAN 興 奮 時(shí) 程：11.4 ms。浦肯野纖維傳導(dǎo)(“P”)時(shí)限：25.3 ms。

圖2 帶標(biāo)記刻度的Hoff man定位線

2 體表尼沙赫心電圖的實(shí)現(xiàn)

2015 年，應(yīng) 用PhysioSign 公 司 生 產(chǎn) 的SAN-Atrial-AVN-His ECG(saah ECG，尼沙赫心電圖)儀器，首次在體表記錄了saah ECG[4－5]。與傳統(tǒng)ECG 操作方法一樣，同步掃描，傳統(tǒng)ECG 掃描記錄是混合卷積頻率，99%普通心房肌和心室肌信號(hào)，而saah ECG 是抽頻和分頻全新信號(hào)處理技術(shù)，掃描記錄的是自律傳導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)不同組織局部解剖的分頻信號(hào)。

傳統(tǒng)ECG 和saah ECG 同步掃描記錄，掃描速度25 mm/s，幅度40 mm/mV。saah ECG 在體表心電圖P 波內(nèi)和P 波后及ST 段范圍內(nèi)掃描記錄到可視化新小波(圖3)。將圖中7根線之間的數(shù)據(jù)相加總和就是P-R 間期。按照豬的心臟有創(chuàng)數(shù)據(jù)值：A：25 ms(PA 間期)，AN：29 ms，N：21 ms，NH：25 ms(AH 間期＝AN＋N＋NH＝75 ms)，H：26 ms，BB：18 ms(HV 間期＝H＋BB＝44 ms)。豬的心臟與人類最接近，波形和數(shù)據(jù)也非常接近[6]。

研究發(fā)現(xiàn)saah ECG 與傳統(tǒng)ECG 相關(guān)性高度一致，首先ECG 正常健康人都有的P-QRS-T 波群，saah ECG 也都有，時(shí)程和幅度一致，P-R 間期，ST 段時(shí)限，QRS波群數(shù)據(jù)值都相同。ECG 與saah ECG 同步掃描，在P-R 間期范圍內(nèi)掃描記錄到新小波，圖像顯示特征有規(guī)律可循(圖3)[2]。其次，體表掃描記錄到的新小波與Hoff man猜想的7 根線一致。第1根線N，心跳起搏點(diǎn)。第2根線A，心房區(qū)域，肢體導(dǎo)聯(lián)是切跡，胸導(dǎo)聯(lián)是一個(gè)波[1～2 之間為PA 間期]。第3 根線AN，是AVN 第一峰，也是P 波最高頂峰。第4根線N，是AVN第二峰。第5根線NH，是AVN結(jié)束，也是AVN 結(jié)束與希氏束起始連接部位。[2～5 之間為AH間期]。第六根線H。第7 根線BB。[5～7之間為HV 間期]。在P-R 間期和PR 段范圍內(nèi)的小波，正常人都有，形態(tài)基本類似，總的幅度和時(shí)程都與ECG 一樣，包括有創(chuàng)電生理數(shù)據(jù)，正常人固定不變，都在正常值范圍內(nèi)。這7 根線的特征與SCT 電位出現(xiàn)的最高峰值直接相關(guān)對(duì)應(yīng)。

圖3 人體尼沙赫心電圖波段

3 saah ECG 的應(yīng)用研究

saah ECG 并未改變傳統(tǒng)ECG 的波群記錄，用無創(chuàng)體表方法在人體掃描記錄到P-R 間期范圍內(nèi)小波，傳統(tǒng)ECG 記錄是P波，saah ECG 記錄到5個(gè)小波。按照可視的可辨別的小波，他們特征幅度、寬度、形態(tài)、時(shí)程、分別規(guī)律，與SCT 有關(guān)[6]。一般來講，P波前有3～6個(gè)新小波，QRS波群前有4～6個(gè)新小波，ST 段上有4～7個(gè)新小波[7]。

saah ECG 不僅可以識(shí)別P-QRS-T 波、還可以識(shí)別QRS波前(在P波和PR 段中)和QRS波后(ST 段和T 波上移)之后的微波。通過與100例健康個(gè)體和幾例心律不齊患者的常規(guī)心電圖進(jìn)行比較，學(xué)者發(fā)現(xiàn)P波之前的小波理論上反映了竇房結(jié)的電活動(dòng)，QRS 波群之前的小波為SCT(房室結(jié)，His束和束支)電位，QRS波群后的小波與心室動(dòng)作電位的第2期和第3期復(fù)極化有關(guān)[4，8]?？梢暂o助診斷房室阻滯部位，鑒別診斷寬 QRS 波群性質(zhì)和激動(dòng)起源的鑒別[4－5，9－10]。

4 小結(jié)

應(yīng)用Saah ECG 掃描記錄到新電生理信號(hào)分別出現(xiàn)在P波前、P 波內(nèi)、P 波后。這些自然信號(hào)是心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的不同組織細(xì)胞，如房室結(jié)，希氏束，束支等這些特殊組織的細(xì)胞，其細(xì)胞組成不同，頻率不同，速度不同，在傳導(dǎo)過程中的時(shí)程不同，表現(xiàn)在P-R 間期內(nèi)不同波形。近幾年的研究證實(shí)在人類體表實(shí)現(xiàn)了Hoff man的SCT 猜想。

新小波在數(shù)量、形態(tài)、斜率、時(shí)程等方面具有一定的特征及變化規(guī)律，未來對(duì)于saah ECG 檢測(cè)到的新小波，需要進(jìn)一步探討研究。