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心电图学
1.7.3.7.5 第五节 心电散点图呈现的房室结功能不应期及对宽QRS波的鉴别

第五节 心电散点图呈现的房室结功能不应期及对宽QRS波的鉴别

心电散点图(ECG plot)亦称RR间期散点图(RR interval scatter),其二维直角坐标系中的每个散点所对应的横、纵坐标即为相邻两个RR间期值(默认单位ms)。室上性快速性激动传导至心室引起的RR间期的最小值与房室结不应期有关。因此,室上性激动引起的心室的RR间期特别是RR间期在不同状态下的最小值散点的分布,可能不同于心室本身激动引起的RR间期的散点分布。这种不同特性可用于对宽QRS波群心动过速的鉴别诊断。

一、房室结传导特性与不应期

心脏传导系统中的不应期具有重要的电生理意义,即使心脏的某个起搏点可以无限制地缩短激动发放时间间隔,激动有效传导至“目的地”的次数,仍然与传导路径中相关部位的不应期密切相关。

在传导系统中,通常房室交界区不应期(Refractory period of atrioventricular junction)最长,只有室上性激动发放的时间间隔大于房室交界区的不应期时间,激动才能通过房室交界区传至心室。反之,当室上性激动发放的时间间隔短于房室交界区不应期时间,激动就不能通过房室交界区。测量房室交界区不应期,是在心房连续给予间隔时间依次递减的刺激,观察其通过房室交界区的情况。刺激间隔的时间设计以最初的时间预估大于房室交界区不应期,随后间隔时间依次递减,逐渐接近、等于、小于房室交界区不应期。由于间隔时间大于房室交界区不应期的激动能够穿越房室交界区传向心室,形成心腔内的心室波和体表心电图的QRS波,而间隔时间小于房室交界区不应期的激动则不能通过房室交界区。如果每次刺激之后都跟随一次心室波,表明这些刺激间隔的时间大于房室交界区不应期;当刺激间隔的时间递减到一定程度时,刺激之后无心室波出现(心室波脱落),说明这一刺激间隔时间已经小于房室交界区不应期。则房室交界区不应期就在心室波脱落与心室波脱落之前最后一次刺激间隔时间之间,这个能大体反应房室交界区不应期的时间值被称为房室交界区不应期或房室结不应期(Atrioventricular node refractory period AVNFRP)。因此AVNFRP是指来源于房室交界区以上的激动经房室交界区传导能达到的最短时间,意为“激动以最快速度穿越房室交界区的时间长度”,是房室交界区不应期的大体估算值。在特殊的病理状态,如心房颤动时,不必人为施加刺激,在某种程度上也能大致观察测量到AVNFRP。房颤时快速而“随机”发放的不同周长的心房激动相当于人为施加的“不同周长的刺激”,心房颤动时最短的RR间期可以作为AVNFRP的估算值。

二、AVNFRP的意义

AVNFRP作为心脏传导系统中的重要生理标志,有直接和间接的电生理诊断意义,它是室上性激动通过房室交界区必须花费的时间。这个时间值是一个界限,但这个界限的时间值有个体差异,在同一个体,也总因受到某些生理、病理因素的影响,存在一定的变化,所以这个界限的时间值具有随时间变化而呈动态变化的性质。

传统的方法与手段都无法获得动态AVNFRP的确切信息。近年来的心电散点图可以数据集中的形式将24小时动态心电图的心脏节律特征表达在一枚图形上,使长程心电数据具有了“透明”和总体“可视性”。心房颤动的心电散点图是在二维坐标系中由散点组成的扇形(图60-58),看似随机分布的散点都被“限制”在扇形区域,扇形中的每一个点都能反映两个RR间期值,而在靠近X轴和靠近Y轴的扇形边缘上的散点,每个点都必定包涵有一个RR间期最短值。此“RR间期最短值”不是一个固定值,而是指在不同时间中,AVNFRP界限在一定变化范围内的动态时间值。其所形成的散点排列成扇形的两个边缘,形成了房颤时的“界线”(图60-58)。由于扇形的两个边缘在表达RR间期关系上呈“完全对称”状态,所以通常将靠近X轴的扇形边缘称为“界线”。

心房颤动的心电散点图形清楚地表明,当快速的心房激动尤如千军万马般要过房室交界区这支“独木桥”时,由于房室交界区不应期的存在,不是所有激动都能通过房室交界区。其中能以最快速度“过桥者”就是恰好位于“界线”上的散点,即图中的“界线”反应了在不同基础心率条件下最快“过桥者”的速度,是不同基础心率条件下AVNFRP的时间。

在一定程度上,基于体表心电数据的心电散点图为临床提供了动态AVNFRP这样一项既是腔内心电生理指标又是腔内电生理指标不可替代的动态心电生理指标。“界线”对于直观地区分长程心电数据中室上性起源与心室起源的心搏具有实际意义。

三、“界线”对宽QRS波的诊断

(一)FRP与室性宽QRS波的图形特征 房室分离是判断室性宽QRS波的可靠证据。心房颤动散点图上的“界线”和室性心搏图形的长轴(B线)均有自身的形态特征,根据二者形态特征的不同及二者之间的关系,可判断宽QRS波是否存在房室分离。

在不伴有宽QRS波的单纯性房颤的图形呈扇形,“界线”与X轴呈夹角(图60-58),表明在“界线”上的各点,其Y值随X值的增大而增大,后一心动周期随前一心动周期的长度增加而相应地增加,二者为正性心率依赖关系,使“界线”呈现一定的斜率特征,它可作为心率依赖系数,表示心率依赖的程度。“界线”的另一特征是其Y值取决于AVNFRP的时间,由于AVNFRP的限制,扇形不能“自由地”向近端(坐标原点方向)位移,另一方面,影响房室传导的药物及隐匿传导等因素促使扇形向远端(远离坐标原点的方向)位移。在图形分布类型上,不伴有宽QRS波的房颤散点图属一分布图形,即在整个散点图上只有一个扇形。在“界线”与X轴之间是一片空白区,表明扇形中的散点都是通过房室结下传心室的QRS波(图60-58)。

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图60-58 房颤的扇形及动态AVNFRP界线

单纯性房颤的图形以45°线为中心,对称地向两边展开的扇形,扇形边线是动态房室结功能不应期,将房颤心搏“限制”在扇形之中

室性宽QRS波的散点图形(B图)无论在形态和斜率上,都与窦性或房性RR间期形成的散点图不同。室性宽QRS波的B图形态取决于激动起源部位的电生理特征,可能包括心室不应期、起源点的多少、期前收缩还是逸搏等因素。如果是单源性室性期前收缩或室性逸搏,联律间期相对固定,不存在明显的心率依赖性,所以呈线状,其斜率趋向零;如果是固定短联律间期的室性期前收缩,则图形呈线状,其Y值可以很小,所以分布在扇形的边缘与坐标轴之间(图60-59),但不能小于其自身的不应期时间;如果是固定联律间期的室性逸搏,则图形呈线状,其Y值可以很大,如大于AVNFRP,则可分布在扇形区域之中;如果是多源性心室起源的期前收缩或逸搏,则联律间期参差不齐,可以呈无规律的片状分布。

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图60-59 不与扇形重叠的室性期前收缩线状图形

联律间期较为固定,并短于自身的房室结功能不应期的室性期前收缩表现B图,B图的长轴B线斜率为零

(二)心房颤动伴室性宽QRS波群的诊断 心房颤动时室性宽QRS波群的判断主要根据房室分离。房颤散点图上的房室分离主要表现是B图的长轴B线与其自身的“界线”斜率不一致(图60-59),或有室性心搏相关的线状或片状图形分布(图60-60、61)。通常有三种分布类型。

1.心房颤动时室性宽QRS波群可表现为B图与扇形不重叠(图60-59) 如果心房颤动的心动周期短于AVNFRP,则激动不能通过房室交界区,不产生QRS波群,就没有散点出现。如果宽QRS波群的短联律间期已经短于当时其自身的AVNFRP,而仍有散点出现在图上,则这个散点一定不会重叠在扇形之中,而是位于“界线”与X轴之间的空白区内。这是只有心室起源或经旁路下传的心搏才能“涉足”的“心室区”,是这些心搏没有“途经”房室交界区的证据。另外,B图的形态是反映宽QRS波联律间期与其前房性RR间期之间关系的图形,B图最主要的形态变化是B线的斜率。已有的临床观察发现,多数室性期前收缩联律间期固定,无明显心率依赖性,其B线斜率趋向零。B图与扇形分离,并B线斜率与“界线”斜率不一致是心房颤动散点图中典型的房室分离图形。

2.心房颤动时室性宽QRS波群也可表现为B图与扇形重叠 这是由于室性心搏的联律间期比其自身的AVNFRP长,所以其散点分布在扇形之中,被众多房性散点所“包埋”,在扇形之外没有散点分布。对于这类数据,采用四象限散点图制作方法,可将B图“提取”到第四象限中,测量B线斜率,与其自身的“界线”进行比较。如果二者的斜率系数不一致,表明B图所反映的宽QRS波群是心室起源(图60-60)。

3.室性宽QRS波还可表现为类似噪音样的片状分布图形 分布的位置不固定,既可分布在扇形之中也可分布在扇形之外的“心室区”,且B图可为多分布。这一切都与“界线”无关,而完全取决于室性心搏的联律间期的多样性。这类图形多见于患有器质性心脏病发生多源性室性心搏的病例(图60-61)。

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图60-60 与扇形重叠的室性期前收缩线状图形

左右两图是同一份心电数据,左图是单象限散点图,室性期前收缩的B图与扇形重叠;右图是第四象限散点图,重叠在扇形之中的室性期前收缩的线状的B图被“提取”到第四象限中

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图60-61 与扇形重叠的室性期前收缩片状图形

左右两图是同一份心电数据,左图是单象限散点图,室性期前收缩的B图与扇形重叠;右图是第四象限散点图,重叠在扇形之中的室性期前收缩的不规则的片状的B图被“提取”到第四象限中

(三)对窦性心律伴宽QRS波群的诊断 对宽QRS波群激动起源的鉴别诊断,除心房颤动病例外,还存在于窦性主导心律条件下。窦性心搏不像心房颤动那样能在“无意之中触碰”到房室交界区的不应期,窦性散点图呈“棒球拍形”,不显示房室交界区不应期。如果试图通过心电散点图上的“界线”鉴别窦性心律(窦律)时宽QRS波激动的起源,就需要在窦律散点图上设一条“虚拟的界线”(图60-58)。

“虚拟的界线”的依据来源于对众多心房颤动图形的观察,如果排除药物及各种心脏治疗等因素的影响,实际上心房颤动的散点图无一例外地呈扇形,图形有一定的位置范围,图形的边缘有一定的斜率范围。

已有的观察发现,多数情况下,在窦性心律伴室上性心律失常的心电散点图(图60-63),散点都分布在“虚拟的界线”上方的“室上性区域”,且其B线斜率系数均大于“虚拟的界线”。在窦性心律伴室性心律失常的心电散点图(图60-63),散点都分布在“虚拟的界线”与X轴之间的“心室区”,其B线斜率小于“虚拟的界线”。可以认为,这是在窦性心律条件下房室分离的散点图表现。

(四)房颤伴室内差异性传导与房室旁路预激传导 房室分离是室性心搏的图形特征,与此相对应,房室连续传导是室内差异性传导(差异性传导)与房室旁路预激传导(预激)的共同图形特征。但在图形上二者仍有所区别。

差异性传导的宽QRS波为室上性激动,一定分布于扇形之中,但由于被“包埋”,需采用第四象限散点图将其提取出来,以显露其图形特征(图60-64)。对差异性传导图形的观察发现,其B线斜率系数与“界线”十分接近甚至完全一致。这可以从差异性传导产生的电生理基础上得到解释。

差异性传导是短联律间期的宽QRS波群,由于差异性传导起源于房室交界区之上,其联律间期一定大于或等于当时自身的AVNFRP,它能够穿越房室交界区,形成宽QRS波群,成为扇形中的散点。心房颤动时快速的心房激动,一部分不能下传,成为隐匿传导。当不应期结束时,后续的房性激动立刻穿越房室交界区,通过希氏束,到达左右束支。此时,如果正值某一侧束支尚未脱离不应期,则激动沿另一侧下传,并逆行激动对侧束支。这一电生理现象,在体表心电图表现为一个长RR间期之后,突然出现一个短RR间期,带来一个差异性传导的宽QRS波群,被称之为“Asham现象”(长—短—长现象)。这一现象提示差异性传导的联律间期有“趋短”的特征。

Asham现象中的短RR间期通常代表室上性激动通过房室交界区的最小传导时间,可以认为是AVNFRP的近似值。在散点图上,这些散点更容易紧紧地“贴附”在“界线”附近,甚至成为“界线”上的散点。因此差异性传导的B线斜率与“界线”斜率高度相关。这是差异性传导联律间期“趋短”特征的散点图表现。

预激是未经房室交界区,而经旁路下传的室上性心搏。因此,心房颤动伴预激的扇形边缘不是“界线”(动态AVNFRP界线),而是“动态旁路功能不应期界线”。观察发现,心房颤动伴预激图形的动态旁路功能不应期界线与X轴完全平行(图60-65),表明预激的联律间期没有心率依赖性,前一心动周期的变化对激动在旁路中的传导速度完全不产生影响。动态旁路功能不应期界线与动态AVNFRP界线的斜率差异是预激的特征性图形。

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图60-62 虚似AVNFRP示意图

综上所述,心电散点图呈现的动态AVNFRP对于宽QRS波的诊断有重要意义。

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图60-63 主导心律为窦律时的差异性传导与室早

左图是室上性期前收缩伴差异性传导,B图位于虚拟的动态AVNFRP界线之上的“室上性区域”;右图是室性期前收缩,B图位于虚拟的动态AVNFRP界线之下的“心室区域”

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图60-64 房颤伴差异性传导图形

左右两图是同一份心电数据,左图是单象限散点图,差异性传导的B图与扇形重叠;右图是第四象限散点图,重叠在扇形之中的差异性传导的线状B图被“提取”到第四象限中,B线斜率与动态AVNFRP界线的斜率绝对值相等

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图60-65 房颤与房颤伴预的图形

左图是房颤图形,扇形图呈现的AVNFRP的界线(有一定斜率);右图是房颤伴预激,扇形图呈现的动态旁路功能不应期的界线(斜率为零)[引自Anan等.Jpn J,1982,23(Suppl):694]

(李方洁 向晋涛)