并行心律的心电散点图特征

景永明　黄焰

044000 山西 运城,运城同德医院心电图室(景永明)；200040 上海,复旦大学附属华东医院心电图室(黄焰)



并行心律的心电散点图特征

景永明黄焰

044000 山西 运城,运城同德医院心电图室(景永明)；200040 上海,复旦大学附属华东医院心电图室(黄焰)

[摘要]片断体表心电图通常易将并行心律误诊为普通早搏,而长时程动态心电图往往能发现它的三个心电图特征。相比之下,分析软件中并行心律的心电散点图特征更明显、规律性更强,为临床快速准确诊断提供了可靠的依据。本文利用几何画板的动态作图功能与轨迹跟踪功能,制作了并行心律的Lorenz散点图与差值散点图模型。一旦掌握了并行心律的散点图特征,就能快速识别动态心电图中的并行心律。

[关键词]时间散点图；Lorenz散点图；差值散点图；并行心律；数学模型

并行心律是指异位兴奋灶与主导心律互不重整对方的节奏点,二者竞争控制心室/心房,属低位起搏点自律性增高而引起的一种主动性心律失常,多见于器质性心脏病。并行心律的心电图特征如下：① 联律间期不等的频发性早搏；② 各早搏之间成倍数关系；③ 有时能发现室性/房性融合波。片断体表心电图通常易将并行心律误诊为普通早搏,从长时程动态心电图上往往能识别出并行心律的上述特征,然而相比于前两者,并行心律的心电散点图特征更加明显、规律性强,为临床快速准确诊断并行心律提供了可靠的依据。

1心电散点图及其成图原理

目前,大多数动态心电图分析软件中都带有时间散点图、Lorenz散点图和差值散点图三种散点图,尽管成图原理并不复杂,但它们功能强大、优势互补,共同反映了动态心电图的时间信息与节律信息,为临床快速分析心律失常与心率变异性提供了极大的方便。下面简要介绍这三种散点图的成图原理。

1.1时间散点图

时间散点图是以R波出现的先后顺序(时间t)为横坐标,以R波与前一心搏的时间间距(RR间期)为纵坐标,在平面直角坐标系中所描绘的长时程动态心电图的RR间期散点集,也称t-RR散点图[1]。实际上,24 h动态心电图相当于2 160 m的常规心电图,把2 160 m的t-RR散点图的时间轴高度压缩(约1万倍)在一个可视的范围内,就可以一目了然地显示24 h RR间期的总体变化趋势,了解心律失常发生的时刻及持续时间。

1.2Lorenz散点图

Lorenz散点图是以相邻的RR间期为横、纵坐标,在平面直角坐标系中所描绘的长时程动态心电图的RR间期散点集[2]。正常情况下,相邻的RR间期变化不大,多数散点聚集在y=x线(等速线)附近。窦性心律的Lorenz散点图呈尖端指向坐标原点的棒球拍形,沿等速线纵向呈对称分布,表现出窦性心律正常变化的电生理特性；心律失常时,突然出现的长短周期与短长周期所形成的散点必然远离等速线,相同特征的散点聚集成团,代表了某种节律的形成。通过特征性的Lorenz散点图,可以了解大多数心律失常的类型和严重程度。而窦性心律的散点图形态则可用于心率变异性分析,以便了解自主神经的调节情况。

1.3差值散点图

差值散点图是以相邻RR间期的差值为横、纵坐标,在平面直角坐标系中所描绘的长时程动态心电图的RR间期散点集[3-4]。相邻RR间期的差值排除了RR间期的绝对值,突出了RR间期的相对值,主要反映心率的瞬时变异性。窦性心律时,相邻RR间期变化不大,窦律的差值散点图是以坐标原点为中心的类圆形散点集；心律失常时,相邻RR间期的差值增大,相应的差值散点远离坐标原点。各具特征的差值散点图更加细致地反映了心律失常的类型和严重程度。

如图1所示,标记为1、2、3、4的四心搏心电图片段中间夹有a、b、c三个心动周期;把这三个心动周期沿后一心搏的时间点,顺时针旋转90°得到A、B、C三个点。这三个按时间先后顺序出现的、携带有节律信息的点便形成t-RR散点图。在几何画板中度量a、b、c三个心动周期,作点P1(a,b)、P2(b,c),则P1、P2构成Lorenz散点图；再计算b-a,c-b,作点P(b-a,c-b),则P点形成差值散点图。从心电散点图的作图过程可以看出,4个心搏夹有三个心动周期,对应t-RR散点图上的三个点；t-RR散点图上的三个点对应Lorenz散点图上两个相关联的点；Lorenz散点图上相关联的两个点再对应差值散点图上的一个点。简言之,就是“4321作图法”,即连续4个心搏、相邻3个周期、横纵2个坐标、对应1个散点。24 h动态心电图大概有10万次心搏,就可以作出10万减1个时间散点、10万减2个Lorenz散点和10万减3个差值散点。

图1　心电散点图的作图原理

2并行心律的心电散点图模型

并行心律的心电图特征是联律间期连续变化的频发性早搏。一旦抓住这一特征,就能利用几何画板动态作图功能与轨迹跟踪功能,成功制作出并行心律的Lorenz散点图与差值散点图模型。

室性并行心律的散点图模型制作方法如下：

首先,作室性早搏(V)模式图(图2)。设主导心律的心动周期(NN)为a,室性早搏的提前量为x,则室性早搏的联律间期(NV)为a-x,代偿间歇(VN)为a+x。此时,围绕室性早搏的RR间期以“a、a-x、a+x、a”的规律反复出现,相邻RR间期的差值以“0、-x、2x、-x、0”的规律反复出现。

然后,在平面直角坐标系中,依次作出E(a,a-x)、V(a-x,a+x)、F(a+x,a)三点,则E、V、F就是室性早搏的Lorenz散点,分别代表室性早搏的早搏前点(NNV)、早搏点(NVN)和早搏后点(VNN)。当拖动模式图中的V点连续改变联律间期时,直角坐标系中的E、V、F各点随之运动并留下轨迹,得到斜倒的“Y”字型散点集(图2a)。V点集垂直于等速线,E、F点集分别垂直于坐标轴,此为诊断室性并行心律的特征性Lorenz散点图。连接Lorenz模型中的EP、VP、FP,拖动模式图中的N点,改变a值,直角坐标系中的EP、VP、FP线段随之运动并留下轨迹,从而得到主导心律变化过程中室性并行心律的Lorenz散点图模型(图2b),相当于24 h并行心律Lorenz图。此模型中V点集垂直于x轴,表示室早有最短的联律间期,代表心室的有效不应期。

再次,在平面直角坐标系中依次作出A(0,-x)、B(-x,-2x)、C(2x,-x)、D(-x,0)4点,即室性早搏的差值散点,分别代表室性早搏的早搏前点(NNNV)、早搏点(NNVN,NVNN)和早搏后点(VNNN)。当拖动模式图中的V点连续改变联律间期时,直角坐标系中的A、B、C、D各点随之运动并留下轨迹,得到室性并行心律的四分布差值散点图模型(图2a),其特征如下：A、B点集对称分布于坐标轴的负向,B、C点集均对称分布于Ⅱ、Ⅳ象限,其主轴斜率分别为-2和-1/2,并与坐标原点连在一起,代表其联律间期不固定。当主导心律与联律间期均作连续变化时,差值散点图仍沿原方向移动(图2b)。

图2　室性并行心律的心电散点图模型

3结语

从室性并行心律的数学模型可以看出,室性并行心律的Lorenz散点图特征：早搏点集沿垂直于等速线的方向向等速线延伸,早搏前、后点集分别沿垂直、水平方向向等速线延伸,总体呈斜倒的“Y”字型。而室性并行心律的差值散点图特征：相当于普通室早的ABCD四分布散点图在各自的方位延伸到坐标原点的窦律点集,其中A、D点集,B、C点集分别对称分布于y=x线两侧,反映出室性并行心律联律间期不固定、代偿间歇完全的电生理特征。结性并行心律的散点图特征类似于室性并行心律。

房性并行心律的散点图特征不同于室性并行心律,主要表现在：① Lorenz散点图中的早搏后点集贴近窦律点集并向等速线延伸,早搏点集与早搏前点集相当于普通房早的早搏点集与早搏前点集,向等速线延伸,总体呈变形的斜倒“Y”字型；② 房性并行心律的差值散点图相当于普通房早的ABCD四分布差值散点图,向坐标原点延伸,其中A、D点集不对称分布于y=x线的两侧,A点集分布范围大,D点集分布范围小；B、C点集亦不对称分布于y=x线两侧,B点集贴近y=-x线,C点集远离y=-x线。这同样反映出房性并行心律联律间期不固定、代偿间歇不完全的电生理特征。

熟悉并行心律的散点图模型,就能抓住并行心律的散点图特征。通过浏览动态心电图的心电散点图,就可以快速准确识别动态心电图中的室性并行心律。

参 考 文 献

[1] 向晋涛, 李方洁, 杨伶. 时间RR间期散点图及其逆向技术[J]. 中国心脏起搏与心电生理杂志, 2011, 25(5)：445-449.

[2] 景永明, 黄焰. 心电散点图快速诊断并行心律[J]. 江苏实用心电学杂志, 2014, 23(6): 394-400.

[3] 黄启祥, 方红, 任强. 心电散点图在快速诊断并行心律中的临床应用[J]. 江苏实用心电学杂志, 2014, 23(6): 401-404.

[4] 景永明, 向晋涛. 差值散点图形成的解析几何数学原理及应用[J]. 中国心脏起搏与心电生理杂志, 2013, 27(2)：95-100.

ECG scatterplot characteristics of pararrhythmiaJingYong-ming1,HuangYan2(Department of Electrocardiogram, 1. Yuncheng Tongde Hospital, Yuncheng Shanxi 044000; 2. Huadong Hospital Affiliated to Fudan University, Shanghai 200040, China)

[Abstract]Pararrhythmia is usually misdiagnosed as ordinary premature beats by fragments of body surface ECG while its three ECG characteristics are often found by long-term ambulatory electrocardiography(AECG). Comparatively, the ECG scatterplot features of pararrhythmia by analysis software are more clearly and regular, providing reliable references for diagnosing pararrhythmia quickly and accurately. In this paper, models of Lorenz scatterplot and difference scatterplot are made by dynamic mapping function and trajectory tracking function of the Geometer’s Sketchpad. Once the scatterplot characteristics are grasped, it is easy to identify pararrhythmia in AECG.

[Key words]t-RR scatterplot; Lorenz scatterplot; difference scatterplot; pararrhythmia; mathematical model

收稿日期：(2014-12-19)(本文编辑：顾艳)

DOI:10.13308/j.issn.2095-9354.2015.03.002

[中图分类号]R540.41

[文献标志码]A

[文章编号]2095-9354(2015)03-0158-03

作者简介：景永明,主治医师,主要从事心电图、动态心电图工作,E-mail：jing-yongming@163.com