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Loren图与AECG诊断的对比研究

心电散点图
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资料与方法

一、数据来源:2002—2005年期间中国中医研究院望京医院美国DMS-5.0 AECG分析系统与美高仪NET2005、首都医科大学附属北京朝阳医院用英国牛津三导联盒式记录AECG分析仪采集的门诊及住院病人的24小时动态心电数据。

二、纳入标准:

  1. AECG数据选择标准:AECG诊断有心律失常的病例数据。
  2. Lorenz图的纳入标准:对单纯一种类型心律失常进行对比的数据,要求在每份AECG数据中,该类型异位心搏≥200次/24小时,并有反映该心搏的清晰Lorenz图形。如果在同一份AECG数据中存在两种类型(心房与交界区视为同一种类型)的异位心搏,则要求其中一种心搏数目<200次/24小时,两种心搏数目之差>600次。

三、排除标准:

  1. 由于记录不良,伪差过多,使Lorenz图形模糊难辨的病例。
  2. 同一份数据中存在三种或三种以上心律失常,并发生次数接近,无法正确区分的病例。

四、AECG数据信息收集方法:回放AECG记录的心电数据,先由AECG分析系统对波形与RR间期进行自动分析,再由人工介入进行修改确认,做出正确的心律失常诊断报告。报告内容包括心律失常的性质与24小时内发生的次数。

五、Lorenz图制作方法:在望京医院使用美高仪AECG分析仪中的心率变异性(HRV)分析版块中的Lorenz图制作系统系统和本课题组编制Lorenz图系统,在朝阳医院使用英国牛津三导盒式记录AECG分析仪HRV板块中的Lorenz图制作系统,制作Lorenz图。

首先分别由以上系统自动提取AECG分析处理后的RR间期输出信息,再由Lorenz图制作分析系统自动地将每份AECG数据做成一张Lorenz图。

RR间期Lorenz图的制作原理是:首先建立横轴为X,纵轴为Y的二维平面直角坐标系,Lorenz图由系列中相邻两个信号的间隔获得图形的动力学变化。制作数据源自AECG记录的连续RR间期,X轴数值代表RR间期(RRn),Y轴数值代表紧随其后的RR间期(RRn+1)。设连续RR间期依次为dn、紧随其后的RR间期为dn+1……,在坐标系中,按时间顺序不断追踪作图,连续绘制出代表X= dn,Y= dn+1的点,作成Lorenz图(附图1-1)。

Lorenz图的作图方法

附图1-1 Lorenz图的作图方法

A图是Af的心电图,其RR间期依次是d1、d2、d3、d4、d5、d6。P1、P2、P3、P4、P5是欲被制作的散点;B图是Af心电图的Lorenz图表达,图中P代表作成的散点,P1的位置由d1、d2确定,d1是该点在X轴上的数值,d2是该点在Y轴上的数值。P2的位置由d2、d3来确定,d2、d3分别是该点的X值和Y值。同样P3亦由d3、d4来确定,依此类推;C图是由A图做成的Lorenz图。

六、图形命名(附图1-2):根据预实验的观察,有三点可以肯定:心电RR间期的Lorenz图呈多态性、窦性心搏为单一图形、Af为扇形图形。对其他心律失常的图形不能肯定,但初步印象是:室上性早搏多是由三个单一图形组成的组合图形、室性早搏多是由四个单一图形组成的组合图形……根据上述经验,制定图形命名规则:

1)对每份Lorenz图的命名:按一份lorenz图中单一图形的数目命名,如一分布图形、二分布图形、三分布图形、四分布图形、五分布图形……

2)对每份Lorenz图中各单一图形的命名:按早搏性心律失常不同RR间期出现的顺序,并最能反映该心搏特点的Lorenz图形“出现的先后顺序命名,如最基础(在临床也最多见)的是窦性心搏图形,命名为“A图”,因为A图是窦心搏独具的特质。其次是最能反映早搏联律间期的“B图”,再其次是最能反映早搏代偿间期的“C图”和“D图”。

Lorenz图指标命名

附图1-2 Lorenz图指标命名

图中:(1)为窦性心搏图形;(2)为室上性早搏;(3)~(6)是室性早搏;(7)是室上性早搏伴差异性传导;(8)与(9)是心房颤动伴室性早搏

3)对未知单一图形的命名:对图形意义尚不清楚的各单一图形,依据研究者发现的时间顺序,按英文字母顺序依次递增命名,如在五分布图形中发现意义尚不清楚的“E图”。

4)无法用上述规则命名的图形命名:按图形的形态进行描述,如扇形、格子形、特殊三分布、混合形、复合形……

七、图形指标命名(附图1-2):某单一图形中的长轴命名为“某线”,如A图的长轴命名为“A线”,B图的长轴命名为“B线”……

八、观察指标及测量方法(见附图1-2)

1)观察对象与指标:预实验观察已证明,A图作为Lorenz图的主体结构,是基础的观察对象。在心律失常图形中B图与早搏联律间期密切相关,是主要的观察对象。观察指标是每份Lorenz图中单一图形的数目、各单一图形长轴的斜率(与坐标X轴的夹角,后略称:“角度”)。预实验已表明,A图的位置固定不变,B图位置与其长轴斜率有固定关系,即长轴斜率越大,其图形在坐标系中的Y值就越大(越远离X轴),因此B图位置不作为观察指标。

2)指标测量方法与要求:需要进行测量的指标是图形的斜率,先测量图形长轴的角度,再根据角度计算斜率。斜率= 0.022角度(值),要求测量误差≤2°,斜率值取小数点后三位数。

九、综合数据信息收集方法:建立Ecel数据表格,对纳入病例,记录临床一般情况,内容包括资料来源、病历号、动态心电图号、姓名、性别、年龄、临床诊断以及AECG诊断、RR间期Lorenz图的图形特点,包括分布数目、形态、“B线”斜率(后述)。

十、分组方法:按Lorenz图的数目分组,特殊图形按图形的形状分组。

十一、Lorenz图与AECG对比方法:以Lorenz图分组为基准,先在同一组中比较其图形指标的共同特点与差异,再找出其与AECG的诊断的关系。

十二、统计学方法:用于统计的数据均为计量资料,故分别采用方差分析、t检验或非参数检验。

结果

按照AECG数据选择标准,回放分析AECG数据,做成Lorenz图。按Lorenz图的纳入标准,在制作的2000份图中,纳入1153份,与AECG对比研究。1153份病例中,男性538例,女性615例。其中520份是一分布图形,633份是多分布图形。在多分布图形病例中,男性298例,女性335例。年龄最大94岁,最小9岁,平均(58.53±14.57)岁。单纯冠心病54例,合并其他疾病42例;高血压14例,合并其他28例;患各种心脏病100例,其他疾病152例,因胸闷、心悸、头晕等各种不适就诊待查的243例。

首先以图的数目进行分组,再按图形形态分组原则,将无法用图的数目分组的病例进行分组。结果1153份图形呈多种形态与多种分布类型。最终分为1分布520例、二分布2例、三分布182例、四分布229例、五分布14例。为扇形182例、格子形2例、特殊三分布6例、混合形3例、复合形13例。

一、一分布图形:一分布图形520例,其图形特点:

  1. 为单一分布图形;
  2. 图形位于坐标第一象限中斜率为1(与X轴和Y轴各为45°角)的直线上;
  3. 大多数图形沿斜率为1的直线纵向分布;
  4. 大多数图形在靠近坐标原点一端,图形分布较窄,越是远离原点的方向,图形分布越宽;
  5. 图形距坐标原点的距离并不恒定,当总体心率较快时,图形移向坐标原点的方向,距离变小,反之移向远离原点的一端,距离变大;
  6. 不同数据图形的长度、宽度可有差异,形态可变。
  7. 一布图形存在多种形状。

在520例一分布图形中“棒球拍形”120例、“类棒球拍形”58例、“收缩形”103例、“扩张形37例”、“粗棒形”50例、“细棒形”63例、“梭形”67例、“近圆形”12例、“双圆形”10例。

一分布图形与AECG诊断的关系:一分布图形的AECG诊断为窦性心律伴不同心律失常,但特点是异位心搏总数均少于200次/24h。由于一分布图形位于斜率等于1的直线性上,说明其散点来源于RR间期较为“整齐”的窦性心搏,而不是来源于异位心律、阻滞等RR间期明显变化的心搏成分。一分布图形以本身独有的特点与心律失常的图形相鉴别。同时也表明,即使在AECG诊断中有异位心搏,但由于出现次数少,散点稀疏,不能显示清晰的图形,Lorenz图对这部分心律失常无识别能力(附图1-3,附表1-1)。

附表1-1 一分布图形分类与临床的关系(例)

一分布图形分类与临床的关系(例)

*心肌病、心肌炎、心脏瓣膜病、肺心病、脑梗死、颈腰椎疾病、神经性头痛、痛风、消化性溃疡、腹膜良性肿瘤、胆囊炎、膝关节病、高脂血症、肺癌、肾炎、上消化道出血、梅尼埃病、右位心、泌尿道感染、结肠炎、石棉肺、肾移植术后、真性红细胞增多症、帕金森病、支气管哮喘、甲亢、卵巢术后、急性支气管炎、慢性支气管炎、支气管扩张等。

一分布图形的各种形态

附图1-3 一分布图形的各种形态;(1)为“棒球拍形”;(2)为“类棒球拍形”;(3)为“收缩形”;(4)、(5)为“扩张形”;(6)、(7)为“粗棒形”;(8)为“细棒形”;(9)为“梭形”;(10)~(13)为“近圆形”;(14)、(15)为“双圆形”

二、三分布图形特点及与AECG诊断的关系:三分布图形182例(附图1-4),图形特点是:

  1. 图形呈三分布;
  2. 在三分布图形中,居中的一条图形(长轴为A的图形,简称:A图)特点与性质同一分布图形完全一致;
  3. 三分布图形有“两翼”(B图、C图),其形态与A图相似,B、C两图是从A图分离出来,与异位早搏有关的图形。其长度与A图长度呈正相关,其中B图位于A图与X轴之间;C图位于A图与Y轴之间,B图的长轴称“B线”。B图与A图、X轴形成夹角,C图与A图、Y轴形成夹角,这些夹角的角度在不同数据图形中并不一致,不同数据图形的B图、C图与A图及X轴、Y轴的距离可以不相同,但有共同趋势。
  4. 在三分布图形中,174例AECG诊断为室上性早搏,B线角度在8°~36.5°,平均24.01°±4.38°,斜率0.178~0.80,平均0.528±0.096。
  5. 在三分布图形中,8例AECG诊断为室性早搏二联律,其B线角度0°~4°,平均1.63°±1.69°,斜率0~0.09,平均0.04±0.04。
  6. 三分布图形中,6例AECG诊断为室上性早搏伴差异性传导,其B线角度8°~16.4°,平均11.32°,斜率平均0.25(附图1-5、附图1-6)(附表1-2)。

三分布图形;(1)~(5)是室上性早搏;(6)、(7)是室性早搏二联律;(8)是室上性早搏伴差异性传导

附图1-4 三分布图形;(1)~(5)是室上性早搏;(6)、(7)是室性早搏二联律;(8)是室上性早搏伴差异性传导

室性早搏二联律发作的三分布图形

附图1-5 室性早搏二联律发作的三分布图形

室上性早搏的三分布图形

附图1-6 室上性早搏的三分布图形

附表1-2 三分布图形B线(X±SD)比较

三分布图形B线(X±SD)比较

注:用非参数检验。 *室上性早搏 **室性早搏

三、四分布图形特点及与AECG诊断的关系(附图1-7,附表1-3)

四分布图形;(1)~(5)为室性早搏图形;(6)为室上性早搏图形

附图1-7 四分布图形;(1)~(5)为室性早搏图形;(6)为室上性早搏图形

附表1-3 四分布图形B线(X±SD)比较

四分布图形B线(X±SD)比较
 

注:采用t检验。

229例为四分布图形,图形具有以下特点:

  1. 图形呈四分布;
  2. 四分布图形由A、B、C、D四个线性图形组成。居中的A图特点同一分布图形完全一致;B、C、D三图是从A图中分离出来,与异位早搏有关的图形。
  3. B图位于A图与X轴之间,C图位于A图与Y轴之间,D图位于A图与B图之间,与A、B两图分别呈夹角。
  4. 在229例四分布图形中,173例AECG诊断为室性早搏,其B线角度-2°~14°,平均3.91°±4.36°,斜率-0.44~0.310,平均086±0.096。
  5. 在229例四分布图形中,56例AECG诊断为室上性早搏,其B线角度5°~23°,平均12.6°±4.14°,斜率0.132~0.506,平均0.283±0.091(附图1-8、附图1-9、附图1-10)。
  6. 在229例四分布图形中,21例AECG诊断有差异性传导,其B线角度最小8°,最大16.4°,平均11.65°,斜率0.18~0.36,平均0.26。

室性早搏图形

附图1-8 室性早搏图形1

室性早搏图形2

附图1-9 室性早搏图形2

室上性早搏图形3

附图1-10 室上性早搏图形3

四、扇形图形特点及与AECG诊断的关系

182例呈扇形图形(附图1-11),AECG的人工辅助诊断均为Af,其图形特点是:

心房颤动的扇形图形;图中的散点离散度很大,但看似随机分布的散点都被限制在扇形区域中,扇形的底边(A-B的线段)与X轴形成的夹角,斜率0.11~0.484,平均0.26+0.19。

附图1-11 心房颤动的扇形图形;图中的散点离散度很大,但看似随机分布的散点都被限制在扇形区域中,扇形的底边(A-B的线段)与X轴形成的夹角,斜率0.11~0.484,平均0.26+0.19。

五、五分布图形及AECG诊断特点

14例五分布图形(附图1-12),AECG诊断均为室性早搏,其图形特点是:具有四分布图形的特点,并在线A与线C之间有一条较短的线E。其B线斜率0.002~0.15,平均0.06。

六、格子状图形特点及与AECG诊断的关系

2例为“格子形”多分布图形(附图1-13),AECG数据的人工辅助诊断均为心房扑动,图形特点是:呈有规律的“格子状”。

五分布室性早搏图形

附图1-12 五分布室性早搏图形

“格子形”心房扑动图形

附图1-13 “格子形”心房扑动图形

七、二分布图形特点

2例为二分布图形(附图1-14),由两个线性图形组成,似室性三分布图形中的B与C图,A图缺如。AECG诊断为连续室性早搏二联律。

二分布图形

附图1-14 二分布图形

八、特殊三分布图形:6例属于“特殊三分布”图形(附图1-15),图形呈特殊的三分布,其中A图与窦性图形相同,而B图与C图的位置较普通三分布图形向原点远端飘移,呈宽而短的“雨滴”状。6例特殊三分布图形中,AECG诊断1例为二度窦房传导阻滞,5例为二度Ⅰ型合并二度Ⅱ型房室传导阻滞。

九、混合图形:3例为混合图形(附图1-16),轮廓是扇形,在扇形中隐约可见“格子状”图形,两类图形重叠混杂在一起,呈现不可分割状。AECG均诊断为Af。

十、复合图形:13例为复合图形(附图1-17),由两种或两种以上单纯图形组成,图形之间互不重叠混杂,可各自独立分开,自成体系。AECG的诊断有室上性早搏中有未下传者、室性早搏合并室上性早搏、房颤合并室性早搏、房颤动合并差异性传导(后述),发作性房颤,发作性房颤伴差异性传导。

特殊三分布图形

附图1-15 特殊三分布图形

混合图形

附图1-16 混合图形

复合图形

附图1-17 复合图形;(1)~(3)是室上性早搏伴室上性早搏未下传;(4)是室性早搏伴室上性早搏;(5)、(6)是Af伴室性早搏;(7)、(8)是发作性Af伴窦性心搏

十一、常见心律失常图形B线分布的对比分析

在纳入病例中,AECG共诊断为单纯室上性早搏203例,室上性早搏伴差异性传导(后称:“差传”)27例,室性早搏195例,Af 182例。结果室上早搏、室性早搏、Af三者之间比较均有显著差异,只有室上性早搏伴差传与Af的图形B线斜率无显著差之间无显著差异(附表1-4)。在不同分布类型的同一类心律失常中,B线斜率亦有显著差异(附表1-4~附表1-6)。

附表1-4 心律失常图形B线斜率比较

心律失常图形B线斜率比较

附表1-5 不同分布的SVE图形B线比较

不同分布的SVE图形B线比较

*含差传6例;**含差传21例

附表1-6 不同分布的VE图形B线比较

不同分布的VE图形B线比较

十二、常见心律失常B线斜率集中趋势(附图1-18~附图1-22)

  1. 98%(199/203)的室上性早搏B线斜率在0.132~0.803(6°~36.5°)之间。
  2. 84%(164/195)的室性早搏在-0.11~0.132(-5°~6°)之间。
  3. 98%(178/182)的Af≥0.132(6°)。
  4. 差异性传导全部在0.165~0.407(7.5°~18.5°)之间与Af接近。

室上性早搏斜率分布

附图1-18 室上性早搏斜率分布

房颤斜率分布

附图1-19 房颤斜率分布

差传斜率分布

附图1-20 差传斜率分布

室性早搏斜率分布

附图1-21 室性早搏斜率分布

不同心律失常图形B线斜率的分布

附图1-22 不同心律失常图形B线斜率的分布

趋势图显示,心搏起源点与B线斜率的相关性:由心房到心室斜率依次减小。但不同起搏点之间有相互重叠的区域,尤其是差异传导的斜率几乎完全与此同时Af图形的扇形底边重叠。

讨论

一、一分布图形

AECG诊断表明,一分布图形的心电数据中虽然存在异位心搏,但因出现频次少,散点数目少,没形成直观的图形,因此一分布图形代表的是窦性心搏。

图中分布的散点按RR间期出现的时间顺序做成,但是每个点所处的位置,是“随机”的,与出现的先后顺序无关,因而无法根据已知散点计算出后续散点的位置。但是,若将一份AECG数据中的RR间期全部做成散点时,整个图形的轮廓十分确定,这是混沌系统的特征之一。窦性心搏的基本图形有其内在的规律性,它除具有一个吸引域(由散点集组成的图形)、位于斜率为1直线上的共同特征外,因图形性态不同可分为若干“亚型”。“亚型”的性态反映窦性心率变异性(HRV)的特点。窦性心搏均来源于同一处——窦房结,因而散点无一例外地凝聚在同一个吸引域中,图形呈单一分布。这是与各种心律失常图形相区别的重要特征。

心律失常时,来自于不同异位起搏点的心律,在Lorenz图上形成多个吸引域,图形为多分布。原因是这些心搏来自于不同的“系统”,即心搏起源不同。由于“系统”不同,图形各异;若心搏起源于同一部位,属于“系统”相同,图形具有相似性、同一性,表明每个“系统”都有其本身内在的“确定性”。当数据量十分充足时,用同一份AECG制作的任何时间段的图形都十分一致,表明它具有混沌的另一个特征——“自相似性”。因此还有可能借助于Lorenz图的这些混沌特性,对HRV的不同类型及不同起源的心律失常进行区别诊断。

一分布图形的产生与变化同窦房结的生理特性密切相关,窦性心率所具有的变异性是产生一分布图形“形变“的基本机制。当紧紧相邻的两个RR间期完全一致时,代表这两个RR间期的散点其X轴截距等于Y轴截距,这一点位于斜率等于1的直线上;当心率加快时,紧紧相邻的两个RR间期长度发生变化,表现Y轴截距小于X轴截距,代表心搏加快的散点脱离斜率等于1的直线,位于上一次散点的下方,即靠近X轴的一侧,这一点与X轴的距离取决于其加快的程度,加快程度越明显,距X轴越近;当心率由快变慢时,Y轴截距大于X轴截距,故代表心搏变慢的散点,脱离斜率等于1的直线,位于上一次散点的上方,即靠近轴的Y轴一侧,这一点与Y轴的距离取决于其变慢的程度,变慢的程度越明显,距Y轴越近。由于人体窦房结的电生理特性,决定了在心率较慢时,上述心率变化的幅度较大,在心率较快时,心率变化的幅度较小,从而使图形在靠近坐标原点一端分布较窄,而越是远离原点的方向,图形分布越宽,形成特有的“棒球拍形”。当快心率时,散点的X值与Y值均小,距坐标原点近,反之,X与Y值都变大,距坐标原点远,因此,“棒球拍”距坐标原点的距离不固定。当总体心率快时,距坐标原点的距离小,反之距坐标原点的距离大。

虽然窦性心搏的基本图形是“棒球拍”状,有固定不变的长轴,但有时也可以变得“面目皆非”,图形长轴不复存在,提示窦房结的生理功能受损的表现,或控制窦房结的自主神经功能受损。

二、三分布图形

三分布图形由代表窦性心搏的A图与异位心搏相关的B、C、D三图共同组成。线B所代表的图形,从中线A分离来,位于靠近X轴的一侧,由提前出现的早搏组成,表达早搏时突然变短的RR间期,在早搏之后有长的代偿间期,图中的线C所代表的图形由这组滞后出现的心搏组成,表达早搏过后出现长的RR间期。由于每次早搏必然伴随一次“代偿间期”,故C图与B图在同一幅Lorenz图中如影随形,是同一次异位早搏的表现。由于窦性心率不断变化,与早搏相关的RR间期长度也成比例地发生微小变化,故B、C两图的长度随代表窦性心搏的A图长度变化而变化。当室上性早搏提前量大时,B图与X轴的距离拉近,随之而来的是C图与Y轴的距离拉近;反之,B与A图距离拉近,随之而来的是C图也与A图距离拉近。

在三分布图形中大多是室上性早搏,但也含有窦房阻滞、房室阻滞、室上性早搏未下传等RR间期突然延长的情况。此时C图代表突然延长的RR间期,B图代表这次长间期之后的RR间期,但是窦房阻滞与室上性早搏未下传的图形表现为图中的B线向右上飘移,借此与室上性早搏图形相区别。因此如果B图、C图的X值大于A图的X值时,要注意借助AECG回放的实时心电图形与室上性早搏未下传、部分未下传、窦房结与窦房传导相关所产生的突然延长的RR间期相鉴别。

在三分布图形中,AECG诊断为室上性早搏这部分图形的B线斜率(0.528± 0.096)明显大于AECG诊断为室性早搏二联律图形的B线斜率(0.036± 0.037)。这种差异表明,在三分布图形中,室上性的心搏,包括窦房结、心房、房室结下传产生的RR间期对窦性心率存在明显的心率依赖性,即联律间期的周长(Y轴数值)随早搏前的正常RR间期周长(X轴数值)变化而成比例的变化,在坐标象限中,室上性图形的B线仅次于窦房结之后,倾斜度最大。而室性早搏时,B线斜率最小,表明其心率依赖性并不明显。

三、四分布图形

四分布图形的共同特点是有A、B、C、D四图共同组成。其中A图是窦性心搏的图形表现,B图表达早搏时突然变短的RR间期;C图表达早搏过后出现长的RR间期;在线A与线B之间还存在一条线D,是由较长的代偿间期与紧随其后的窦性RR间期形成。D图表达早搏过后长心搏间隔之后的正常RR间期。由于窦性心率不断变化,与早搏相关的心搏间隔长度也成比例地发生微小变化,故B、C、D三图的长度也随A图的长度变化而变化。

四分布图形中AECG诊断为室性早搏的图形其B线斜率是0.088±0.098,AECG诊断为室上性早搏的图形,其B线斜率是0.278±0.097,室上性早搏B线斜率明显大于室性早搏。同样反映了心依赖性在心室与心室以上有所差异。

四、扇形图形与动态房室结功能不应期界线

Af是特殊的心律失常,激动起源的多源性、兴奋与传导的不同步性、房室结部位的隐匿传导等,是产生Af时RR间期离散度大的根本原因。Af时快速的心房激动,受房室结功能不应期(functional refractory period of the atrioventricular node,AVNFRP)的限制,不能全部下传,成为隐匿传导,在房室结形成新的不应期。当这一不应期结束时,已经到达此处的后续房性激动立刻穿越房室结到达心室,形成体表心电图上最短的RR间期。因此有理由认为Af时最短的RR间期接近或近似、等于AVNFRP。在Af图形中,离散度很大的散点呈扇形分布。根据Lorenz图的作图原理可知,扇形底边(A-B的线段)代表不同心率时最小的RR间期。由于扇形底边与X轴呈夹角,表明基础心率越慢,AVNFRP越长,反之则越短。在扇形底边与X轴之间的空白区是AVNFRP。在此期间没有室上性激动沿房室结传至心室,因此扇形底边是动态AVNFRP界线。

在不同个体、不同时间、不同生理病理条件下,房室结不应期的长度不尽相同。Af时的心房激动也并非一定在紧靠房室结不应期的两端穿越房室结,故Af时的最小RR间期并非都代表AVNFRP。在182例Af的扇形图形中,显示B线最小的斜率是0.11(5°)有4例(2%),最大0.484(22°),≥10°的138例(85.5%),平均11.251°±2.854°。并发现斜率越小的图形,扇形底边越光滑锐利,犹如被一把看不到的锐器“削割”过一样;反之,越是角度大的扇形底边边缘越模糊松散,说明前者的RR间期短,是紧靠房室结不应期两端下传,留下了受房室结不应期“削割”的痕迹,后者并未“冲撞”到房室结不应期,而是以自身发放的较低的频率下传,其扇形底边并不一定是AVNFRP界线,而有可能反映的是心房的传导“张力”(如室上性早搏的心率依赖性)。Af有别于通常的室上性早搏,而是具有多个心房兴奋点,从其平均B线斜率0.247 (11.25°)较室上性早搏0.528(24.01°)小可以证明,Af对房室结的“冲撞”远远大于室上性早搏。

究竟AVNFRP是多少?Lorenz图的哪项指标能更准确地反映AVNFRP?单纯就观察的182例Af而言,较为极端B线斜率0.11(5°)的4例,其扇形底边极有可能是动态AVNFRP的界线,另外138例(85.5%)虽然≥0.22(10°),但其平均为0.248(11.25°),其趋势是集中地靠近于0.22(10°)附近。表明在0.11~0.22(5°~10°)区间是动态AVNFRP界线的可能性最大。

五、其他图形

  1. 格子形图形:心房扑动的心搏常按比例下传,当房扑的传导比例不断变化时,图形呈现规律的“格子状”。传导比例提高时,RR间期变短,由散点组成的“格子”投影于靠近X轴的位置上,当传导比例下降时,RR间期变长,“格子”投影于靠近Y轴的位置上,由于传导比例不同,其具体位置亦不同。比例类型变化越多,形成的“格子”数也越多。
  2. 特殊二分布:在记录的心搏数据中,如果全部都是二联律,则RR间期总是一次窦性心搏、一次异位心搏这样地一长一短地交替出现。由于只有两种长度的RR间期,以及窦性HRV的作用,导致连续室性二联律的图形呈特殊的两分布。
  3. 特殊三分布图形:在连续均匀的RR间期记录中,如果出现突然延长的RR间期,则散点投影到靠近Y轴并远离原点的位置上,当RR间期突然短缩时,散点投影在远离原点的Y轴一侧。一过性窦房传导阻滞、二度窦房及房室传导阻滞、室上性早搏未下传,具有产生上述图形的机制。因此需结合AECG的实时心电波形,对特殊三分布图形进行具体的诊断。
  4. 混合图形:如果一种以上心律失常同时或交替发生,心电图上会出现一种以上波形或RR间期的表现,而在Lorenz图则表现为混合图形与复合图形。既有扇形特点又有“格子”出现,二者混合一起,不能单独“提取”,为Af与心房扑动交替混杂出现的混合图形。
  5. 复合图形:既有室性四分布的特点,又有室上性三分布的图形特点,或既有Af又有室性早搏的图形两种图形可以单独“提取”出来成为各自独立图形,称为复合图形,也是两种或两种以上心律失常的表现。

六、常见心律失常的Lorenz图诊断

对182例Af图形底边的观察,以及对Af伴室内差传的分析结果揭示了扇形图形底边与动态AVNFRP界线的关系,对室上性与室性图形的观察揭示了这两类心律失常图形中B线斜率所具有的不同集中趋势,以及它们之间的显著差异。因此,可以借助B线斜率之不同,判断心律失常的起源。

不同心搏的上述特点,可能与自主神经支配有关。心脏受交感与迷走双重神经支配,但神经纤维的分布并不均匀,在窦房结、心房和房室结,迷走纤维的数量远远多于交感神经纤维,而心室则分布较少。神经分布的差异对心脏各部的传导特性产生影响,窦房结和心房及房室结受迷走神经影响较大,心房和房室结早搏联律间期的长短可能受迷走张力控制。另一方面,房早组图形中的线A、线B以及房颤图形中AVNFRP曲线斜率都反映了室上性心律的特性是存在心率依赖性,而室早组图形中的线B与X轴平行,表明室性心律没有明显的心率依赖性。利用室上性与室性心律不同的Lorenz图特征,可对室性与室上性心律失常进行鉴别诊断。

结论

根据Lorenz图与AECG诊断的对比研究,明确了其应用的适应范围、常见心律失常的诊断、鉴别诊断的初步标准,以及其诊断局限性。Lorenz图对心律失常的诊断功能主要依靠图形分布数目和线性图形的斜率进行判断。

一、心律失常的Lorenz图诊断标准

心律失常诊断模型(附图1-23):

  1. 窦性心搏是一分布图形,位于斜率等于1的直线上。
  2. 室上性早搏是三分布图形,B线斜率在0.18~0.80之间或四分布图形,B线斜率在0.132~0.50之间。
  3. 室性早搏是四分布图形,B线斜率<0.132,或三分布图形,B线斜率在0~0.088之或二分布图形,B线斜率为0。
  4. 心房颤动是扇形图形,扇形底边斜率>0.11。
  5. 心房扑动是格子状有序多分布图形,是传导比例变化的心房扑动。
  6. 心房颤动伴室性早搏是在扇形图形底边下方存在一条与X轴平行的线性图形或在扇形区中重叠出现一条斜率近似零的线性图形。
  7. 心房颤动伴室内差异性传导是存在一条与扇形底边完全重叠或在其上方完全与其平行的线性图形。
  8. 心房颤动合并心房扑动是在扇形中隐约存在格子状图形。反复发生的一过性窦房传导阻滞(或窦停搏)、二度Ⅱ型房室传导阻滞、室上性早搏未下传、AECG漏识的窦性RR间期,都呈特殊三分布图形。
  9. 室上性早搏伴差异性传导为三分或四分布图形,B线斜率>0.23,动态心电图有宽QRS波出现。
  10. 扇形图形的“底边”是动态房室结功能不应期界线:心房颤动的图形呈扇形,扇形的底边(靠近X轴一侧的图形边缘)是动态房室结功能不应期界线,动态房室结功能不应期界线是Lorenz图特有的电生理指标,是对心房颤动时宽QRS波进鉴别诊断的重要标志。
  11. 一过性窦房传导阻滞、二度Ⅱ型房室传导阻滞为特殊三分布。

常见心律失常Lorenz图诊断模型

附图1-23 常见心律失常Lorenz图诊断模型

二、Lorenz图的适应范围与局限

  1. Lorenz图适用于长时程大样心电数据的分析,样本越大,数据越充足,图形越清晰可信。一般RR间期在300次以上时,可出现较为清楚可辨的图形。尤其适用于对长程动态心电数据的快速浏览。
  2. Lorenz图只识别动态心电图中的R波间期,图形突出表现了RR间期的依赖关系,研究利用Lorenz图的定特点,来区分各种心律失常。但与P波相关心律失常、与ST改变相关、与波形电压相关的心电图诊断,是Lorenz图的诊断盲区。
  3. 目前Lorenz图用于心律失常分析只是初步尝试,尚有许多图形产生的机制与诊断意义还不清楚,有时若干种心律失常可以表现为相同的图形,需借助AECG的实时心电波形予以鉴别,又由于Lorenz图方法属于对AECG数据的二次处理,就目前的研究水平,即使Lorenz图能独立诊断的心律失常,二者合参仍然十分必要。

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