心電圖標準化與解析的建議與臨床應用國際指南2009
第一部分 心電圖及技術（二）
譯校者：
郭繼
鴻 劉仁光 張海澄 陳琪 張兆國 昃峰
五、非傳統導聯的應用
1、軀幹和肢體導聯位置的變化
（1）技術
做運動心電圖和動態心電圖時，由上、下肢體活動造成的噪音干擾可以通過將肢體導聯電極位置轉移到軀幹部位而減少，應用Mason-Likar 導聯體系電極位置記錄12導聯心電圖已經應用於臨床診斷，該導聯體系將上肢電極放在鎖骨中部到肩峰的部位，而左下肢電極放在左腋前線肋緣與回盲部之間的中部，Mason-Likar導聯體系最近也應用於心電監護，上肢電極位置位於鎖骨之外。胸前電極放在標準位置，這種非傳統的肢體導聯位置改良最早用於自行車功率計（踏車運動試驗），上肢電極放到上肢上部外端，下肢電極放到回盲部之前，這種軀幹位置的肢體導聯有時也用於嬰幼兒心電記錄，以減少由上下肢體運動造成的干擾。
（2）臨床意義
由於肢體運動造成噪音干擾，在記錄動態心電圖和運動心電圖時應用標準肢體導聯電極位置記錄和監護心電圖不切合實際。典型的監護心電圖應用包括旁置有線硬件記錄或遙測觀察心搏節律和ST段變化，量化動態變化的心電圖，以及診斷性運動試驗時的心電圖記錄。監護心電圖導聯位置對心搏節律診斷無不利影響，但是，使用軀體電極位置記錄的波形在導聯方法上不同於標準12導聯記錄心電圖。除身體位置不同影響心電圖以外，監護電極放到軀幹不是規定的標準肢體導聯，中心端的異常改變會放大肢體導聯和胸前導聯的信號，與常規心電圖相比，Mason-Likar導聯體系和其他非傳統導聯電極位置影響QRS波群形態比復極更大，其差異包括假陰性和假陽性梗死標準。肢體運動造成干擾是嬰兒、幼兒和兒童記錄心電圖時一個特有的問題，在這些人群中有時應用軀體導聯。由導聯體系導致心電圖差別的臨床意義將被制定。
建議
通過軀幹電極位置記錄的心電圖並不等同於常規心電圖，不能與通過序列比較的常規心電圖相互交換使用。肢體導聯置於軀幹對心電波形振幅和間期的影響評估在嬰幼兒是必需的，使用軀幹肢體導聯記錄的心電圖必需清楚標明，包括在嬰兒和兒童使用軀幹肢體導聯記錄的12導聯心電圖，以及成年人在記錄的動態心電圖和運動心電圖。坐位和立位心電圖也不等同於標準臥位心電圖。
2、導聯數量減少
（1）技術
從減少的導聯中應用數學原理構建一個人工的12導聯心電圖是可能的，這種人工合成的心電圖能夠近似標準導聯記錄的心電圖，而不等同於常規心電圖。Frank導聯繫統是為記錄心向量圖而設計的，其中包含用於心向量圖生成的正交導聯信息，該系統需要7個電極，其中5個應用在第五肋間與胸骨左緣交叉的水平面定位點，即A點位於左腋中線，C點在左胸壁前部E點與A點中間，E點在胸骨前面中間，I點位於右側腋中線，M點在後背部脊柱中間。另外，H點位於後邊頸部與軀幹連接處，F點位於左下肢足部。正交導聯的信息由導聯電壓權重值模型建立。EASI導聯繫統簡化到5個導聯電極，其中E點、A點和I點同Frank導聯繫統，在增加一個S點電極，即位於胸骨頂部，由參考電極提供垂直方向的信號。除使用正交導聯的數據外，產生人工12導聯心電圖的EASI導聯繫統還使用轉換系數。EASI導聯繫統應用於心電監護患者的優勢是不需要肢體電極，允許患者四周移動並可避免心電信號干擾，排除對肋間區域的確定並可以避開乳房。
（2）臨床意義
由於減少導聯數量的心電監護應用較為普遍，12導聯重建算法應用於臨床，重視這些心電圖的類型是重要的。Frank導聯繫統和其他心向量圖導聯繫統產生心向量的正交導聯軸X、Y和Z的成分，這些成分與展示在二維平面上（額面、橫面和矢狀面）的三維心電向量環密切聯繫，與心電圖一樣用於心臟檢查。大量的正交導聯數據轉換用於產生人工合成的12導聯心電圖，但用於評估的轉換系數常常因軀幹形態和阻抗異質性而有個體化變異。與基礎12導聯心電圖相比較得出患者特殊數據的轉換方法能夠提高人工合成心電圖的準確性。軀幹的不均一性也限制了從EASI導聯繫統得到人工合成12導聯心電圖的準確性。EASI導聯的優勢是相對的解剖意義上的電極放置的簡化，從EASI導聯人工合成的心電圖已經顯示出與常規12導聯心電圖有用的相關價值，然而，這些人工合成心電圖的波形間期和振幅不同於相對應的常規心電圖。人工合成12導聯心電圖能否反映ST段位移，在急性缺血綜合徵時能否用來代替常規心電圖，是當前重要的學術研究。而動態心電圖中，EASI導聯能否準確轉換復極變化數據並用於藥物試驗監測也需要進一步的研究。
建議
人工合成12導聯心電圖不等同於常規12導聯心電圖，不能代替常規心電圖推薦常規使用，從減少導聯數量獲得的所有人工合成12導聯心電圖必需清楚標明，儘管使用EASI導聯繫統人工合成的心電圖也許適用於某些目的，如監護心律，但是不能將它們等同於標準12導聯記錄或者推薦為當前的心電圖常規使用方法之一。
3、導聯數量增加
（1）技術
將標準12導聯合併成3個Frank導聯的混合導聯繫統可用於一些心電圖機，增加導聯數量包括用於體表心臟電活動標測的多電極陣列。軀幹陣列包括多個水平線和垂直線周圍包裹的電極，這些陣列的詳細情況超出了當前報告的範圍。由多個電極陣列記錄到體表電圖的研究已經提供了有用的心電圖在胸部定位信息，但其複雜性阻止了它們取代常規心電圖作為常規來應用。另外，胸導聯有益於急性心肌梗死的研究，4個額外的胸前導聯已被承認可用於臨床(V3R, V4R, V5R, V6R)，這些導聯電極安置在右胸部標準胸前導聯的鏡像位置，右胸導聯中，標準V1導聯等同於V2R，標準V2導聯等同於V1R。另外增加檢查後胸部導聯可用於識別左室後壁ST段抬高事件，包括V7 （左腋後線），V8 （左肩胛下），V9 （左脊柱旁線），每個導聯放置的水平面同V6導聯。
（2）臨床意義
儘管急性右室梗死有時可以從V1的ST段抬高識別，19世紀80年代早期的研究表明增加右側胸前導聯對急性下壁梗死患者診斷急性右室梗死有價值，在這種情況下，一個或多個右胸導聯的ST段抬高0.1mV對診斷右室損傷有中度的敏感性和特異性，並與潛在的右室功能不全相關，同時也有較多的住院併發症。左心室後壁的心肌梗死，在理論上可以通過胸前導聯V1-3的ST段壓低證據來診斷，也可出現在右胸增加的導聯和後胸部增加的導聯（在其他的文章中，這塊區域被描述為解刨學的下側壁，而不是後壁）。在所有的研究中，額外增加導聯並沒有增加梗死診斷的敏感性。然而，左後胸的ST段抬高的報告僅僅發生於後壁心肌梗死的一些病例。最近的急性冠脈綜合徵介入治療指南對ST段抬高和非ST段抬高的梗死的處理方法有重大不同，從這個意義上講，前壁ST段壓低的梗死從空間向量透視的心電圖等同於後壁ST段抬高，但是它的處理原則明顯不同於治療指南中文字解釋的“ST段抬高”的干預原則。急性後壁心肌梗死的後壁導聯ST段抬高經常＜1mm，由於導聯方向、鄰近效應和軀幹不均一性，前壁導聯ST段壓低並不是絕對相等的放大。在1個或多個後壁導聯上ST段抬高對後壁梗死的診斷有中度敏感性和高度特異性。但這些預測增加住院併發症額外發現的價值仍然沒有得到解決。
建議
由於合併右室梗死時的治療不同，在急性下壁心肌梗死時推薦增加右胸導聯記錄，但不建議在無下壁心梗時記錄這些導聯。在心肌梗死或急性冠脈綜合徵時，因為一些治療依賴ST段抬高的證據，建議增加後胸部導聯記錄。對無急性冠脈綜合徵的患者，不建議常規增加這些導聯記錄。由於ST段向量圖可提高心肌梗死的診斷分類，在心電圖的數據結構中（header）建議增加ST段額面電軸，與P波、QRS波群和T波電軸並列。
六、導聯錯接與電極位置不當
1、肢體導聯與胸前導聯錯接
（1）技術
當一根專用的導聯線與電極連接錯誤時，或專用導聯線安置個別電極的附件發生錯誤時，將會發生導聯錯接（更準確的說是電極線纜錯接）。導聯線的彩色編碼是心電圖機制造的標準特徵之一，儘管如此，在電纜末端的導聯線仍可發生連接錯誤，時間序列的P波形態常用於辨別導聯錯接，這些工作原理可以應用於計算機算法。適用於計算機輔助心電圖機的算法要能夠檢測出導聯錯接。
（2）臨床意義
導聯錯接是連接2個或多個電極的線纜錯誤連接，這將導致肢體導聯內部配對錯誤或者探查導聯中心電端配對錯誤。當電極切換牽涉到中心電端時，所有導聯將受到影響。導聯切換影響2個或者多個標準導聯，進而影響心電圖記錄。因此，導聯切換可以導致缺血診斷出現假陽性和假陰性結果。其中一些改變可以通過熟練的操作技師或者醫生瀏覽正確解釋時來識別，尤其是有以前的心電圖作對比時更易識別，但是其餘的改變不能被識別或者需要重新記錄心電圖。左右上肢位置互換將產生反向的I導聯，導聯II和III互換，aVR 和aVL互換，而aVF保持不變。由於中心電端未受影響，胸前導聯沒有發生改變。在正常情況下，I導聯與V6導聯的P波和QRS波群方向類似，當有線索發現患者記錄到右心鏡像心電圖特徵時，要考慮到導聯位置錯誤而在I導聯與V6導聯出現明顯不同。作為一個必然結果，表現為右胸鏡像心電圖的患者可以通過左右上肢導聯反接和應用右胸鏡像胸前導聯變為“正常”心電圖。左右下肢導聯線互相調換也容易辨認，因為此時II導聯在雙下肢之間的電位差接近0，結果導致II導聯出現很低的振幅，而標準I導聯和III導聯對稱性反轉。左上肢與左下肢導聯線互相調換較難識別，因為其主要影響導聯軸微小的移位和III導聯倒置，僅能從肢體導聯P波形態改變上懷疑電極位置錯誤。雖然這些識別方法的特異性受到挑戰，但懷疑導聯錯接可通過與以前的心電圖或正確導聯位置排序的心電圖參考比較來確定。V1和V2，V2和V3或者所有三個導聯相互調換，可以引起一個反轉的、逐漸增加的R波，類似前間壁梗死心電圖，但這種人工造成的異常能夠在同一胸前導
聯上引起P波和T波的異常變化。建議
常規記錄心電圖的醫務人員應當接受培訓以避免導聯切換錯誤發生。導聯錯接檢測算法應該成為數字化心電圖機的組成部分，隨時報警異常導聯的高阻抗和識別可疑的位置錯誤，以便記錄心電圖時及時的人工糾正這些問題。如果在記錄前不能糾正錯誤，應當在心電圖報告中進行描述，提醒心電圖閱讀者存在導聯錯接問題的診斷陳述應該成為最初解釋報告內容的組成部分。
2、導聯位置錯誤
（1）技術
心電圖振幅和間期隨胸前導聯位置的不同而變化，推薦的胸前導聯解剖學位置變化範圍較寬，Kerwin等學者早期的工作證明僅半數男性和女性患者胸前導聯位置在1cm之內變化的波形具有可重複性。心電圖檢查時電極位置準確性隨時間推移而下降，最近的研究文獻報道不足三分之二的常規心電圖檢查者胸前導聯位置在標準位置的1.25英寸內，但誤差不是隨機分佈的，超過半數的檢查者V1和V2導聯電極位置錯誤更多見，左胸電極位置錯誤逾三分之一發生在左下壁。
（2）臨床意義
心電圖導聯位置可變性是胸前導聯心電圖振幅測量不佳的重要原因，但間期測量的重複性要好於振幅測量。現在已經建立了胸前導聯電極位置2cm範圍內變異所導致重大診斷誤差的建議，尤其一些涉及到前間壁梗死和心室肥大診斷描述的建議。因胸前導聯位置錯誤而更改心電圖計算機自動診斷解釋的比例高達6%。
建議
保證胸前導聯正確位置應當作為所有記錄心電圖人員的常規培訓。在進行急性或亞急性心電監護時，確保應用體表標誌以提高電極位置的重複性，避免不正確的電極安置。
3、心電圖的計算機解釋
（1）技術
用於診斷並提供心電圖診斷解釋的數字化心電圖程序包括兩個基於計算機的處理過程，第一步是通過上述討論的處理方式為分析信號做準備，根據前述的討論，影響信號處理的技術問題決定著診斷算法的準確性，信號處理方式包括信號準備（採樣、濾波和模版形成）、波形特徵提取和測量。時間序列的同步導聯數據和典型模版波群建立是特徵提取和測量可靠性的關鍵。當時間序列數據不可用時，綜合性測量的間期值將系統性的減小。第二步是應用診斷算法處理心電圖。診斷算法建立在啟發式判斷和統計學基礎之上，啟發式診斷算法最初設計是將不相關聯的測量閾值合併到一個決策圖表或布爾數學標準排列組合（Boolean combinations of criteria）。統計學基礎上的診斷算法設法避免診斷上的不穩定，這些不穩定與周圍不相關部分的微小系列變化密切相關，同時還增加一個概率描述到診斷。貝葉推理方法（Bayesian logic）是這些算法的基礎。其他的統計學方法使用差分功能分析，該功能可以應用連續的心電圖參數，而除外不連續的變量來產生一個計分點。即使有些診斷算法還以不相關的閾值為結果用於診斷敘述，但這種算法比啟發式診斷算法更具有可複製性特點。神經網絡分析與常規的差分分析功能在培訓方式、結果分類和獲得診斷方面有所不同。統計學分析方式依賴於有完整文字記錄案例的數據庫，以便查找理想的心電圖參數，該數據庫必需足夠大方可成為統計學上可信賴的結果，數據庫還必需包括足夠的、不同程度異常的（從中等到嚴重）和共同混淆條件下呈現典型分佈的病例。有完整文字記錄人口學特徵的統計資料也用於研究診斷算法，該算法不再是簡單的模仿技術人員審閱心電圖。與上述程序類似，在計算機解釋程序中增加向量環判斷標準（或者從同步12導聯數據中推導出相等的信息）可以提高12導聯心電圖診斷已成為事實。
（2）臨床意義
考慮到心電圖測量技術因素潛在而深奧的影響，當以不同方法處理心電信號後，應用同一診斷算法得出不同的解釋結果並不驚奇。堅持方法學標準化可以最小化這些差異和促進心電圖測量和解釋的統一，可以更方便心電圖波形序列比較，在應用不同處理方法的心電圖機之間，甚至達到縮小測量當中系統性差別的目的，尤其是綜合測量QRS波群時限和QT間期關係到診斷的重要性。歐洲CSE組織在1985年的研究中表明，在10個常規心電圖系統中的測量差別之大，足以達到改變診斷結論。然而，最近尚無研究直接比較模版波形和綜合性測量，當前也沒有用於商業化生產的常規心電圖記錄系統。在測量準確性的技術問題之外，評估心電圖程序工作情況是困難的，系統程序的診斷結論可以與心臟病專家或專家共識的診斷結論以及有獨立數據支持的明確診斷結論相比較。CSE組織評估了15個心電圖和心向量圖分析程序，他們參考的數據庫包括有文字記錄的心室肥大和心肌梗死病例，有強有力的準確測量振幅和間期依據的診斷結論和它們認同的計算機分析結論。總體結果表明，計算機程序正確分類的心電圖比例（中位數91.3%）低於心臟病專家的分析結論（中位數96.0%），然而關於總體準確度方面，在不同的診斷算法之間會產生重大的差異。Salerno等回顧了13個計算機處理心電圖的報告，表明這些計算機程序總體工作情況不優於關注個性診斷的專家審閱者，但是在缺少專家審閱者時，計算機輔助程序能夠提高診斷的準確性。
建議
心電圖的計算機解釋是心電圖工作者的輔助工具，所有基於計算機的心電圖報告必需醫生審閱，精確的單個模版在用於診斷解釋的特徵提取和測量結束之前形成，來源於多個導聯的時序排列數據用於檢測綜合測量波形的最早起點和最晚終點。精確的統計或概率算法是建立在良好的數據庫基礎上，包括病理學變異度和混合分析狀況下的適當分佈。這些分析算法是有效的數據但是還沒開發應用，複雜診斷算法的系統程序通過動態觀察依次比較連續的心電圖，將以文字形式給出決定診斷描述的測量參考值，其中包括人工合成矢量環和其他新的測量值。使用標準化解釋詞語將方便各種不同診斷算法的評估工作。
七、總結
本部分總結了現代數字化心電圖機及技術應用，概括了心電圖記錄和處理過程的個性特點及其相關的臨床意義，推薦在應用中關注心電圖合理使用的進展，希望本文的標準能進一步推進心電圖記錄和診斷解析水平的提高。
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