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1、心 电 图 学,（1） （Electrocardiography ECG） 长海医院心内科 曹 江,心电图的定义,心电图(Electrocardiogram) 心脏在机械舒缩过程中所发生的一系列电活动用仪器记录成连续的曲线 简称 ECG或EKG,Luigi Galvani, 1737-1798 Italian physicist and anatomist and was one of the first to investigate experimentally the phenomenon of what came to be named “bioelectrogenesis“.,1791
2、:Galvani discovers that electrical stimulation of a frogs heart leads to muscular contraction,Carlo Matteucci,1887年英国生理学家Augustus D首次发表了人类的心电图,心电图的历史,Einthoven 1893年提出了心电图 Electrocardiogram的命名, 建立肢体导联 发现心电图包括P, Q, R, S和 T波 1903年研制成功弦线式心电图机,研究了多种心脏疾病的心电图 1924年荣获了诺贝尔医学奖,Father of Electro-cardiography,
3、心电图的历史,1932年 Wolferth 首次描述了胸前导联(V1-6) 1942年 Goldberger引进了肢体加压导联(aVR, aVL和aVF),心电图机,Einthoven发明的弦线式心电图机,心电图机,晶体管心电图机,小型集成电路心电图机,心电图机,多通道、多功能、智能化,心脏解剖,心脏解剖,窦房结 结间束 房间束 房室结 房室束或叫希氏束 左、右束支 浦顷野氏纤维,12导联ECG,a,典型ECG各波段,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,ECG各波段的形成,心肌细胞的特性,兴
4、奋性 传导性 自律性 收缩性,心肌细胞的动作电位,心肌细胞的动作电位,静息电位 K平衡电位 Nernst方程计算 Em=61.51og(Co/Ci) Em=61.51og(4/140) =-90毫伏,“0”相 外来刺激 Na+渗入细胞 阈电位(-60mV) 除极作用 形成R波升支,心肌细胞的动作电位,“0”相 -55mV时，慢钠通道开放，Ca+缓慢内流 -10mV氯通道开放，Cl-内流 形成R波升支,心肌细胞的动作电位,“1”相 快Na+通道失活 Cl-快速内流 -10mV氯通道失活 形成R波降支,心肌细胞的动作电位,“2”相 Ca+内流和K+外渗抵消，形成平台 相当于ST段 “1”、“2”相
5、交界点相当于J点,心肌细胞的动作电位,“3”相 -55mV，慢钙通道关闭 K+快速外流 相当于T波 最大舒张电位时快K+外流停止 U波,心肌细胞的动作电位,小结,静息电位：-90mV，细胞膜呈极化状态 动作电位：“0”相除极，“1、2、3”相复极 心房(所有心房肌)：除极产生P波 心室(所有心室肌)：“0、1”相产生QRS波 心室(所有心室肌)：“2”相产生ST段 心室(所有心室肌)：“3”相产生T波 心室(所有心室肌)：“4”相钠泵活动产生U波,小结,静息电位：细胞膜呈极化状态 动作电位：“0”相除极，“1、2、3”相复极,单个细胞的电位变化不等于ECG 所有心肌细胞的电活动产生ECG 心肌
6、的电活动触发心肌的机械活动 ECG与心肌的机械活动的概念不可混淆,心肌细胞的特性,兴奋性 传导性 自律性 收缩性,除极的“连锁反应”（传导性）,除极的“连锁反应”（传导性）,除极的“连锁反应”（传导性）,除极的“连锁反应”（传导性）,除极的“连锁反应”（传导性）,向量的概念：强度方向,心电综合向量,同时存在多个心电向量 兴奋经传导系统传导至许多心肌细胞 兴奋的传导为多方向性 同一瞬间各向量方向、强度不同 同一瞬间所有向量叠加为综合向量 综合向量的方向与强度不断改变 不同瞬间各向量方向、强度不断变化 心电图反映综合向量的动态过程,综合向量的形成,综合向量的形成,动态的综合向量决定心电图,综合向量
7、方向ECG波形的方向（极性） 综合向量强度ECG波形的高低（电压） 综合向量时间ECG波形的宽度（间期）,体表记录ECG的原理,容积导电,某一瞬间,容积导电的特点,全部容积均导电 容积各处均带电荷 靠阳极为阳电荷 靠明极为阴电荷,容积导电的特点,全部容积均导电 电压的决定因素 E= Vcos/ r2 靠电极近电压高 靠电极远电压低,容积导电的特点,全部容积均导电 电压的决定因素,容积导电的特点,全部容积均导电 电压的决定因素 导联 双极导联：VXVY 单极导联：VX或VY,连续记录心动周期电压变化,容积导电的特点,全部容积均导电 电压的决定因素 导联 心电符合容积导电 心电通过体液与组织传导至
8、全身 体表即可记录电压变化,记录体表ECG,体表电压 心脏电压（100mV)容积导电法则组织的阻抗体表电压（1mV左右） 身体各部体表电压不同 左肩右肩 髋部左肩、右肩 心前区更高 左臂各处与左肩部大致相同,探测电极与QRS波形的关系,单极 面对除极方向,探测电极与QRS波形的关系,单极 面对除极方向 背离除极方向,探测电极与QRS波形的关系,单极 面对除极方向 背离除极方向 在除极过程中间,探测电极与QRS波形的关系,单极 双极 正极面对除极,探测电极与QRS波形的关系,单极 双极 正极面对除极 正极背离除极,探测电极与QRS波形的关系,单极 双极 正极面对除极 正极背离除极 正负极垂直除极
9、,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极 正极背离除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极 正极背离除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极 正极背离除极,除极强度与QRS电压的关系,正极面对除极 正极背离除极,复极波与除极波的差别,复极方向与除极相同，波的极性相反 复极方向与除极相反，波的极性相同 心房先除极者先复极，复极波难以辨认 心室先除极者后复极 同第二条，T波与QRS波的极性相同 除极强度高、时间短，QR
10、S波高而窄 复极强度低、时间长， T 波低而宽,小结,综合向量决定ECG 除极：正在前、负在后 探测电极面向除极记录正向波 探测电极背离除极记录负向波 复极：负在前、正在后 探测电极面向复极记录负向波 探测电极背离复极记录正向波,窦房结的自律性,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P波 窦房结为起搏点,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P波 除极向前、左,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P波 主向量：左下前 P波前1/3为右房,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P波 中1/3：右左房,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P波 后1/3：左房 除极时间0.1s,心脏激动传导与PQRSTU的产生,P
11、-R段 激动进入AVN（V=0.05m/s)和室内传导系统（快） P-R段0.1s P-R间期0.2s,心脏激动传导与PQRSTU的产生,QRS波群 LBB的间隔支室间隔左向除极,心脏激动传导与PQRSTU的产生,QRS波群 V内外膜除极 RV(LR)LV (RL)RL除极,心脏激动传导与PQRSTU的产生,QRS波群 主向量向左下前,心脏激动传导与PQRSTU的产生,QRS波群 向量指向左后 QRS间期0.1s,心脏激动传导与PQRSTU的产生,ST段和T波 心室后除极者先 复极 ST段相当1、2相，基本呈平线,心脏激动传导与PQRSTU的产生,ST段和T波 T波相当3相复极 复极与除极方向
12、相反，T与QRS波方向相同,心脏激动传导与PQRSTU的产生,ST段和T波 室间隔最后复极,心脏激动传导与PQRSTU的产生,ST段和T波 STT波0.3s Q- T间期0.4s，受心率影响大 U波机理不明,探测电极位置与ECG波形的关系,P波,探测电极位置与ECG波形的关系,P波,探测电极位置与ECG波形的关系,P波,探测电极位置与ECG波形的关系,P波,探测电极位置与ECG波形的关系,P波,探测电极位置与ECG波形的关系,QRS波群,探测电极位置与ECG波形的关系,QRS波群,QRS波群,探测电极位置与ECG波形的关系,QRS波群,QRS波群,探测电极位置与ECG波形的关系,QRS波群,Q
13、RS波群,心电图导联,定义 意义 种类,心电图机正负极连接不同身体部位的方式 正负极连接身体不同部位 正极连接身体某部位，负极为0电压 一般为连接于体表 记录正负两极之间电位差的变化过程,心电图导联,定义 种类 意义,常规十二导联体系 双极标准导联：I、II、III 加压单极肢体导联：aVR、aVL、aVF 单极胸前导联：V1、V2、V3、V4、V5、V6 其他,心电图导联,定义 种类 意义,方法简单易行 多部位显示心脏的除极、复极过程 敏感反映心脏电活动的异常 准确提示心脏病变的部位,心电图导联的理论基础 （Einthoven等边三角形假说）,躯干是一个导电均匀的球形容积导体 左肩、右肩和腿
14、部构成等边三角形,心电图导联的理论基础 （Einthoven等边三角形假说）,心脏可看作一个综合电偶，恰好位于等边三角形的中心点 心电周期中，此综合电偶位置不变 与实际略有不同,双极标准导联,I导联 左上肢连接心电图机正极 右上肢连接心电图机负极 反映两个电极间的电位差,双极标准导联,II导联 左下肢正极 右上肢负极,双极标准导联,III导联 左下肢正极 左上肢负极 I、II、III导构成等边三角形,双极标准导联,IIII=II =VL-VR =VF-VR =VF-VL +=VL-VR + VF+VLVF-VL=II,双极标准导联,I、II、III导平行移至三角形中点 各夹角为60,双极标准导
15、联,I导联： 0 II导联： 60 III导联：120 I+III=II,单极导联,ECG机的正极身体某部位 ECG机的负极0电位处 直接记录电压高度 0电位处为中心电端,单极导联,中心电端 右臂、左臂、左腿各5000欧姆电阻中心点 此中心电端经常保持为零电位，,单极导联,中心电端（CT） E=Vcos/r2 EL=Vcos/r2 ER= Vcos(+120)/r2 EF= Vcos(+240)/r2 ECT=(EL+ER+EF)/3 = 0,单极导联,单极肢体导联,负极中心电端 正极右臂(VR) 正极左臂(VL) 正极左腿(VF) 缺点：电压过低,加压单极肢体导联,aVR导联 正极右臂 负极
16、中心电端（无干电极，除掉右臂） aVR1.5VR,加压单极肢体导联,aVR1.5VR T= (VL+VF)/2 aVR=VR-T VR+VL+VF=O VL+VF=-VR aVR=VR-T= VR- (VL+VF)/2= VR-(-VR)/2= VR+ VR/2=1.5VR,加压单极肢体导联,aVL导联 正极左臂 负极中心电端（无干电极，除掉左臂） aVL1.5VL,加压单极肢体导联,aVF导联 正极左下肢 负极中心电端（无干电极，除掉左下肢） aVF1.5VF,肢体导联,额面六轴系统,肢体导联,各夹角30 I： 0 II： 60 III：120 aVR： 120 aVL： 30 aVF： 90 I、aVL相似 II、III、aVF相似,肢体导联,各肢体导联的关系 aVR=-(I+II)/2 aVL=(I-III)/2 aVF=(II+III)/2,单极胸导联,正极胸前部位 负极中心电端,单极胸导联,V1：胸骨右缘第四肋间 V2：胸骨左缘第四肋间 V3：V2及V4之中点 V4：左锁骨中线与第五肋 间相交处 V5：左腋前线与V4同一水平线相交处 V6：左腋中线与V4同一水平线,单极胸导联,单极胸导联,横断面六轴系统 V1、V2：与右心室相对 V3、V4：靠近室间隔 V5、V6：与左心室相对,