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胸双极立体心电图及心电图ST段三维可视化技术研究

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论文一胸双极立体心电图理论研究

符号说明

1.前 言

2.材料与方法

3.结 果

4.讨 论

5.结 论

附 表

附 图

参考文献

论文二心电图ST段三维可视化技术研究

1.前 言

2.材料与方法

3.结 果

4.讨 论

5.结 论

附 表

附 图

参考文献

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摘要

研究背景 心脏形成一个规律变化的立体心电场，其内任一点均具有物理和数学双重特性。物理特性指每一点都有与心电源同步规律变化的电场强度(电势)，数学特性指每一点与心电源间具有稳定的矢量关系(距离和空间方位)。因而，由电场中正负极点构成的心电图导联也存在双重特性。 理论上，某一导联所反映的心脏部位，是将导联平移至心脏的中心后导联所跨越的心脏部位。 心电图导联系由多条导联组成。历史上先后出现了1 00余种导联系统，经过理论和实践选择，最终确定常规心电图为最常应用的心电图。但是，常规心电图存在着五大难题，使之容易发生漏诊和误诊： (1)右室盲区(2)假性改变(3)定位不准(4)难辨P波和(5)标准浮动，所有这五大问题的基础是常规心电图导联系的显著空间缺陷结构。 同样，至今心电学也没能满意回答以下的问题： (1)心电图是怎么设计的? (心电图是怎样来的?)(2)在同一个心脏上用不同的导联系构成了不同的心电图，如何解释它们之间的关系，如何评价各种心电图的优势和局限性，如果不同的心电图对同一心电现象解释不同，谁是谁非? (3)如何选择反映某一心电现象的最佳导联或导联系? (4)如何弥补常规心电图的理论缺陷，减少心电图诊断的误诊和漏诊? 研究目的: (1)从数学角度总结心电图导联系设计特点和规律，提出假说： (2)在假说基础上和心电向量理论的指导下，设计空间框架心电图-胸双极立体心电图，根据实用和简捷原则，改良胸双极立体心电图能实际操作应用； (3)在大样本心电图资料基础上，探讨胸双极立体心电图常用诊断： (4)比较胸双极立体心电图和常规心电图； (5)通过大样本资料，着重研究心肌缺血最常用、最敏感诊断指标-心电图ST段，通过心肌缺血的“正问题”(从冠脉病变到心电图改变)和“逆问题”(从心电图改变到冠脉病变)研究，探讨心电图ST段的变化特点。 材料和方法: 1.心电图设计假说1.1“心电导联空间”假说心电图的所有导联线段(正负极连接线段)均可通过平移将负极点归于同一立体坐标系的原点，形成它特有的几何构型；进而所有导联系的几何构型可以重合于同一坐标系，进行比较。反之，通过一个坐标系的原点，可有无数条直线，均可被设计为导联，这无数条导联组成了一个完整的心电导联空间。 简述之，导联具有数学(几何)特性和物理(电场)特性，数学特性是物理特性的前提和基础，任何导联系都有其特定的几何构型，穿过立体坐标系原点可以设计无数条导联，这无数条导联构成一个心电导联空间。 1.2“心电图设计原则”假说在一个完整的心电导联空间中，可从无数条导联中选取适当数量和方位的导联确立一个导联系的几何构型，然后将各导联按需要平移至体表，重新安排电极，形成实际的导联系。在实际导联系的组成过程中，会有许许多多的方案，而最后的方案是根据研究目的、心脏状况等确定的最优化方案。 2.胸双极立体心电图设计根据理想导联体系的设计要求，设计一个包含正交导联系的空间框架心电图导联系几何构型，两条相邻导联的夹角应为360°的公约数，即180°、90°、45°等，公约数越小，分区数越多，空间分区越细。夹角为90°的导联系校正后形成Frank导联系统，形成心电向量图，其次为45°，双极13条导联，单极26条导联，将空间划为48区，空间方位全面，在此构型上设计了13导联胸双极立体心电图。根据实际的可操作性，将导联系几何构型中的某些导联平移，参考体表解剖标志，确定了12个电极位置，经组合形成了导联方位近似的导联系，形成临床实用的胸双极立体心电图。临床心电图作图方法，可采用常规心电图机的I导联按立体心电图导联顺序依次单导联采图，或设计程序，计算机同步采图分析。 3.研究资料: 3.1澳大利亚Tasmania大学临床医学院David Kilpatrick教授无偿提供的5165份体表等电位标测图(BSPM)数据库3.2临床采图500余份4.测量和统计学分析对大样本量心电图资料，将心电图归类(如正常、心房肥大、心室肥大、心肌缺血、心肌梗死、室内阻滞、心律失常等)，在每一分类中测量各波段的时限及电压，观察波形形态。大样本计量资料通过SAS统计学软件主成分分析方法建立数学模型，发现资料分布规律；计数资料用t检验比较。 研究内容: 本文主要探讨胸双极立体心电图的正常值、心肌缺血和梗死(心电图心肌缺血“逆问题”：从心电图变化到冠脉损伤)和常见心律失常的诊断，以及冠脉造影和心电图的相互关系(心电图心肌缺血“正问题”：从冠脉损伤到心电图变化)结果1.胸双极立体心电图的诊断1.1正常值p波在所有导联直立均属正常，但以RA、MA、LA、LP、X、Y、FL、HL导联上p波直立最常见，在MA、LA、X、FL、HL导联p波无倒置。p波电压≤0.25mv，p波时间0.06一-.1 0s。 PR间期：0.1 2-0.20s导联的R波从右向导联向左向导联逐渐升高。 ST段绝大多数在等电位线上；ST段偏移者只占不到10％，其中ST段压低者比例较大，ST段偏移量一般不超过0.1 mv；ST段抬高多位于前向导联MA、LA；压低者，水平压低不超过0.1mv，下斜性下移不超过0.2mv，多合并T波倒置，多位于后向导联。 T波可呈多种形态。T波直立数：左向导＞＞中向导＞＞右向导联。T波时间0.05-0.25s，T波振幅与时间正相关。 u波出现率10-20％，u波振＜＜0.1 mv，多位于MA、LA、RP导联，U波时间0.14-0.27s，且方向与同导联T波一致。 胸双极立体心电图各段、波正常表现符合正常心电向量图在其导联上的投影表现。 1.2房室肥大1.3室内传导阻滞1.4心肌梗死和心肌缺血慢性心肌缺血：缺血性ST改变，立体心电图与常规心电图相似，采用ST段水平平均偏移量不小于0.1 mv为标准，立体心电图能更清楚地分析缺血的范围、分布形态及推测病变血管。急性心肌梗塞(AMI)：常规心电图关于AMI病理性Q波、ST-T的演变规律及分期标准同样适用于胸双极立体心电图。病理性Q波：等位性Q波在胸双极立体心电图中尤为重要。 急性心肌缺血，ST段弓背抬高或下凹压低超过正常范围，具有相等的病理意义，只代表缺血的方位不同。 1.5心律失常胸双极立体心电图心律失常的诊断与常规心电图基本相同。 2.胸双极立体心电图和常规心电图的比较胸双极立体心电图和常规心电图是建构于两种不同几何构型之上的心电图。理论上，胸双极立体心电图构成空间框架，反映整体心电空间的变化；常规心电图主要侧重于左心室前、侧部位心电变化，空间缺陷大：两种心电图各有利弊。所有的心电图从理论上均来源于空间心电向量图在导联上的投影，虽然各种心电图正常与异常的改变各有特点，但均不会超出心电向量的范畴，胸双极立体心电图和常规心电图也不例外。 从导联方位上，胸双极立体心电图包含了或近似包含了大部分常规心电图导联方向，导联方位完全相同：I-X、avF-Y、V2-Z、V6-X，导联方位接近：II-FR、III- FL、avR--FL、avL--FR、V5-HL、V3R-HR。导联方位相近的心电图波形接近，可是电极位置不同可造成幅值不同，如果将心肌缺血标准定为ST段不小于0.1 mv，再将不同导联ST段幅值定性归类，会产生差别。胸双极立体心电图全部是双极导联，向量抵消比包含双极和单极导联的常规心电图更加明显。 结论: 常规心电图的发展经历了百年，在全世界广泛应用，形成了完整的理论体系，虽然存在缺陷，但仍是心脏病诊断的基石。胸双极立体心电图作为一种新的心电图，构造了心电空间框架，在理论和实践方面仍需发展，但它凭借其诊断优势可独立应用，也为常规心电图做了有益补充。

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