心电向量图的临床应用及研究进展

　　【关键词】 心电向量图 临床应用 研究进展

　　心电向量图(VCG)检查技术从最早的手工描记、阴极射线示波器合成、照相机拍摄示波管上光点运动轨迹成像，发展至今天的时间向量图(timed vectorcard-iogram,T-VCG)、连续VCG，以及动态VCG，VCG的记录、测量和分析技术不断进步为临床应用开拓了广阔的空间，已成为一种国内外公认的提高和补充心电图(ECG)诊断的重要工具，是一种价廉无创性的检查方法，具有实际应用意义 [1]，可用于心房扩大、心室肥厚、心室内传导阻滞的诊断和预激的定位。近几年国内外的时间VCG和连续VCG以及动态VCG在心律失常、心肌缺血诊断中的敏感性更高于传统ECG，并用于手术中监测心肌缺血，估测心肌梗死面积，可以作为射频消融手术前的旁路、室性早搏起源点的定位，VCG作为临床心电学的一个重要分支，显著提高了心电学的诊断水平，在临床诊断中发挥了重要作用。本文将对VCG的应用及研究进展作一综述。

　　1历史回顾

　　1920年，Mann用Einthoven导联体系手工描记出心电瞬时向量，并首次提出VCG的概念，称之“monocardiogram”，Fahr用手工VCG分析法鉴别左右束支电流的传导，成为VCG的最早应用实例。1937年Schellong通过阴极射线示波器直接机器记录VCG，但描记程序繁琐且记录精确度差。1956年Frank综合其他描记方法，报道了其校正的正交导联系统，并提出VCG在心房异常、心室肥厚、室内传导阻滞合并心肌梗死和(或)肥厚以及下壁心肌局灶性瘢痕诊断的敏感性及特异性均高于普通ECG，另外可用于心肌病、心肌炎等复杂心电表现的检测[2]。由于校正的正交导联系统所描记的图形符合物理原理，且操作简便，个体差异小，电极个数最少，被广泛认可并沿用至今。

　　2应用进展

　　2.1普通VCG的应用ECG是标量，仅呈现数量值，VCG是矢量，有大小和方向，二者原理相同，但记录方法不同。VCG记录瞬间综合向量在三维空间的投影来显示心脏电生理活动，ECG是VCG在额面和水平面相平行的各导联轴的投影。 Weyne 等[3]于2000年通过用普通ECG和VCG评价冠状动脉球囊扩张所引发的心肌缺血的对比分析结果显示：ST段的变化在ECG的V2、V5导联以及向量图的Y轴最明显。Andrasyova等[4]在2002年对普通ECG和VCG评价肾上腺素刺激下心室的复极特征的研究发现，VCG T向量、ECG R-R间期、QTc间期的复极特征表现最敏感。提示ECG和VCG各有诊断优势，应结合使用。

　　2.1.1对心房异常及心室肥厚的诊断价值Carlson等[5]对房颤研究中强调VCG对P波形态分析与ECG相比有明显优势，心房异常如肥厚、扩张、退行性变、传导阻滞等，以及电活动异常，如房颤、紊乱性房性心律，在ECG上P波的变化可能不大而P环会有异常，特别是时间向量图、连续向量图和动态VCG，可以很清楚地分辨心房除极以及复极变化，对于房颤和房扑射频消融前的定位有重要价值。众所周知，ECG诊断左室肥厚(LVH)主要依靠QRS的电压，而其受许多因素的影响，尚缺乏一个理想的诊断标准，尤其是在无P波和ST-T改变时，诊断的可靠性就更低[1]。VCG能准确反映最大QRS向量的方位和QRS环的图形及电压的改变，结合继发性ST-T改变，不仅诊断更为明确，而且具有判断肥厚程度的作用。有研究表明,VCG对反映小面积的心肌肥厚，如室中隔肥厚和左室后基底部肥厚也比ECG佳[6]。对于右室肥厚的诊断，成人右室的电势被左室的掩盖，ECG对其诊断很不敏感且假阳性较高。VCG可根据横面QRS环的转向诊断肥厚的程度和类型。Milnor等[7]分析了右室肥厚和右束支传导阻滞的ECG和VCG，并指出在VCG上，对于右室肥厚和并右束支阻滞的诊断可以很明确，因为它们有各自的向量，彼此不受影响。在右室肥厚和后壁心肌梗死的鉴别上，VCG可使诊断率达95%以上[8]。

　　2.1.2VCG在束支传导阻滞方面的应用国外报道1例有反复晕厥发作并植入右室心内膜按需起搏器的冠心病患者，ECG提示房颤、左前分支并右束支传导阻滞，动态VCG显示是间歇性三束支阻滞 [9]。在一项病态窦房结综合征的研究中显示，同步记录希室束电图和时间向量图更能准确记录全传导系统紊乱[10]。对冠状动脉血管成形术中束支传导阻滞患者瞬间心肌缺血的监测，连续VCG ST向量的变化(幅度>0.1 mV)是较敏感的参数。束支传导阻滞的诊断方面，尤其合并有心肌梗死和(或)心室肥厚时,VCG较ECG有明显的优势。

　　2.1.3VCG对于陈旧性心肌梗死的诊断临床病理学结合冠脉造影的研究表明，VCG对于后壁以及前间隔的陈旧性心肌梗死诊断和定位上比普通ECG更有优势和敏感性更高 [11]。在有异常电轴左偏，有或无左前分支传导阻滞并存下壁心肌梗死时的确诊方面，Frank导联VCG明显优于普通ECG[12]。在左前分支阻滞和下壁心肌梗死或者两者同时存在的鉴别诊断中，已有大量研究肯定了VCG的诊断价值。在电轴左偏的下壁心肌梗死和梗死周边阻滞的鉴别中，VCG较普通ECG有明显的优势[13]。VCG在评价心肌梗死面积方面也有积极作用。铊心肌闪烁图的缺损容积百分比(SPECT)是目前评价心肌梗死范围和严重程度的最精确的量化方式，但由于SPECT设备昂贵，检查费用高，有辐射，使它不能作为常规方法。SPECT受心脏缺血再灌注损伤所致的心肌改变的影响，而VCG所受影响不大。VCG所得出心肌梗死面积和SPECT结果有明显的一致性，因此可用VCG作为一种早期和非侵入性方法估测心肌梗死的面积。

　　2.2时间向量图的应用1958年Selverster等采用特殊的照相机拍摄荧光屏上多个心动周期的向量环，使VCG上重迭的P环、QRS环和T环随时间轴展开，命名为时间向量图。Ronald 等[14]在1965年曾做过1 500例心脏病人的T-VCG的研究显示，T-VCG综合了普通VCG的二维曲线和ECG连续记录多个心动周期的功能，并使得心电活动在三维空间和二维平面上得以更好的展示，尤其是对平均QRS轴向量和QRS环的初始向量比普通VCG显示更清楚。在用时间向量图和希室束电图对心律失常的诊断的评价的研究中证明，时间向量图的双面运行环的优点可用来解释复杂的心律失常，尤其对心房和心室的除极过程有更明确的显示，比希室束电图更具有优势。其优点为：(1)正交导联的理论和实践优越性。(2)心房和心室除极的清晰的向量的显示。(3)能够更清晰的显示高频心电信号中的细节部分。(4)系列的心房和心室除极的连续的、精确的描述[15]。

　　2.3连续向量图和动态VCG的应用随着计算机技术在心电向量领域的应用，增加了连续VCG和动态VCG自动分析处理和诊断的功能。动态VCG通过3个正交导联上测定ST和QRS波群的参数，可用来监测心肌缺血和急性心肌梗死的动态演变，还可评价抗心肌缺血药物的效果 [16]。在溶栓中应用动态VCG显示：溶栓过程中出现的瞬间低血压现象是心肌缺血加重的表现，而不是过去所认为的再灌注表现 [17]。在冠状动脉血管成形术中，同步行连续的VCG监测以及ECG监测，结果示以ST向量变化≥0.05 mV为诊断标准时，同普通ECG比较，其对心肌缺血的检测更敏感 [18]。在不稳定心绞痛的第一个24 h的ST段的动态监测中，ST向量的大小可以反映缺血心肌的面积，ST向量最大值以及ST向量值趋势线下的面积和患者的预后有很大的相关性[19]。在大血管手术期间连续向量图的监测表明，外科手术中心肌缺血的阳性指标明显增加，患者在手术后大多数都发生了心血管事件，连续VCG的监测是重要的手术期间心脏事件风险的评估方法 [20]。有研究报道，多巴酚丁胺负荷超声心动图用连续VCG监测不稳定心绞痛发作，结论表明，ST向量的电压和其变化的幅度是检测心肌缺血最敏感和准确性好的指标[21]。综上，随着VCG仪器的不断改进，记录方法的简化，机器趋于轻便，以及同步记录ECG和VCG仪，持续长时间记录的连续VCG机以及动态VCG机的问世，使得VCG能更广泛应用于临床，更加充分地发挥其对于心房扩大、心室肥厚、心肌缺血、心肌梗死、束支阻滞、预激综合征及其他旁路的定位，室早起源的定位，以及房性心律失常的起源定位的作用，是术前一个无创价廉、可操作性强、实用性和重复性好的诊断方法，并可用于心脏、血管以及其他外科手术中对心肌缺血监测的有效指标，在评价心肌梗死面积中有重要作用，当和传统ECG同步记录，共同使用，取长补短，相互验证时，更能充分发挥各自的优势，有利于临床的诊断。

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