乾貨丨揭開心電圖機的“小祕密”

乾貨丨揭開心電圖機的“小秘密”

“工欲善其事,必先利其器”。心電圖對於臨床工作的重要性不言而喻,心電圖機更是我們的好夥伴。心電圖機作為心內科醫生必不可少的一個工具,用好了它,可以讓我們得到一份清晰準確的心電圖來幫助臨床診斷和治療。然而,作為一名心內科或心電圖室醫生,你對這個好夥伴真的瞭解嗎?這是一個來自靈魂的拷問。我們先來看份心電圖。

干货丨揭开心电图机的“小秘密”

這是筆者在一個微信群裡隨機選取的一份圖,大家可能注意到了左下角劃線的0.67~25 Hz和AC50。實際上,絕大多數醫生並不十分了解這兩個數字代表什麼意思。

我們先來看看心電圖機是如何工作的。心臟在除極過程中會產生微弱的電流,該電流經人體組織向各部分傳導。而在人體體表各部位,會表現出不同的電位變化,心電圖機記錄到這種人體心臟內電活動所產生的表面電位,其與時間的關係就稱為心電圖。下面我們就具體來說說心電圖機的一些“小秘密”。

一 心電圖機的設置

科技的發展也使心電圖機從原來的絃線式、電子管和晶體管逐漸發展到了當今數字化的信號採集處理系統。目前市面上的心電圖機雖然品牌不一,但最基本的結構和一些標準是相同的。我們先來看看心電圖機最基本的一個參數設置,頻率響應。

1. 頻率響應

頻率響應是一個物理名詞。我們的聲音、光以及電信號包括心臟電信號都有一定的固有頻率範圍。自從心電圖機發明以來,隨著科技的進步和認識的加深,心電圖機所記錄的頻率響應上限也隨之提高。目前心電圖機記錄心臟體表電生理信號的範圍為0.05~150 Hz。心電圖波形中有高頻信號如QRS波,及低頻信號,如P波、ST段、T波等,所以心電圖機的頻率響應會是從低到高這一段範圍,而這一範圍與臨床診斷密切相關或已得到驗證。未來,在科技的進步、心電圖機的頻率響應範圍擴大的基礎上,更高頻的信號也許對心臟疾病的診斷能帶來新的信息或證據。

不恰當的頻率響應會帶來什麼問題?使用較低的頻率響應,如25 Hz或35 Hz,會使心電圖上QRS波的振幅降低,甚至與標準頻率響應所做心電圖上QRS波的振幅相差25%左右。所以,使用標準的頻率響應設置能幫助我們獲得準確的心電圖。

為保證直描式心電圖機所描記的心電波形對診斷的準確性,1975年AHA建議心電圖機的高頻至少達到100 Hz,以保證肉眼診斷的準確性。隨著對心電信號頻率認識的加深,1991和2001年ANSI/AAMI又建議在所有常規12導聯心電圖中應用至少150 Hz的高頻響應。歐洲CES組織同樣建議150 Hz為高頻響應上限,兒童則為250 Hz。1995年中華醫學會心電生理與起搏分會通過了楊虎教授起草的《心電圖機標準》,其中心電圖機頻率響應的基本要求為0.05~150 Hz。2009年國內專家經過討論達成共識,心電圖機的高頻部分成人要求150 Hz,嬰兒應為250 Hz。

目前在不同地區不同的醫院,使用的心電圖機品牌及型號參差不齊,導致頻率響應範圍也不同。實際上,很多心電圖機使用者不會選擇頻率響應範圍。比如,文章開頭那份心電圖顯示的頻率響應範圍只有0.67~25 Hz,遠遠低於150 Hz的上限要求,已跟不上現在頻率響應的要求。加快心電圖機的更新升級及淘汰頻率響應上限較低的老式心電圖機,能幫助我們提高採集的心電圖波形的準確性。

2. 抗工頻干擾的設置

除了設置標準的頻率響應範圍,排除干擾也是不得不說的一個話題。除了我們生活中無處不在的電子產品,工頻干擾、肌電干擾、呼吸乾擾等等都可能影響心電圖的質量。除了儘量關閉手機等電子產品、使用酒精去除體脂、處於安靜狀態下做圖外,完美的做圖條件下能讓我們不開啟任何的抗干擾功能,即能做出一份準確的心電圖。因為抗干擾功能開啟的同時也會讓我們錯過相關的心臟電信號,所以我們應當儘量關閉抗工頻干擾、抗肌電干擾等功能,避免濾過心電圖的高頻信號或起搏脈衝。

抗工頻干擾即抗交流電干擾,是我們常用的一個設置。文章開頭那份心電圖左下角的AC50,意味著開啟了抗工頻干擾功能。為什麼要設置成AC50,設置成其他可以嗎?這是因為我國的交流電頻率標準為50 Hz,而一些進口心電圖機或我國生產用於出口的心電圖機此項設置選項中可能有60 Hz,這是因為日本、美國、加拿大等地區的交流電頻率標準為60 Hz。在我國使用交流電做心電圖需要開啟抗交流電干擾功能時,應將此選項設置為國內的標準50 Hz,才能發揮抗交流電干擾功能。

干货丨揭开心电图机的“小秘密”

圖1. 圖中劃紅線的是心電圖機的頻率響應,可以看到不同的心電圖機設置的頻率響應範圍不一,或者有些只顯示頻率響應的上限,如右側圖5、圖6、圖7中用字母D代表(有些乾脆不顯示)。劃藍線的是開啟抗交流電干擾功能,因心電圖機品牌不同,有些用AC表示,有些則用H表示。圖7的心電圖機其頻率響應上限設置過低,抗交流電干擾選項也未改為國內的50 Hz標準。圖8中劃綠線的MF為抗肌電干擾功能。

上面是我打開各個微信群隨機選取的一些心電圖,絕大部分的頻率響應設置都不達標,最低的頻率響應上限甚至為25 Hz,遠遠低於150 Hz的標準,達到100 Hz的都很少見,頻率響應達到150 Hz更是像大熊貓般的稀缺。出現這種情況,要麼是受限於老式心電圖機的功能,無法調高頻率響應的上限,要麼是操作者不知如何設置標準的頻率響應範圍。所以,普及這些最基礎、最基本的知識是非常有必要的。

3. 抗基線漂移干擾

除去上面所說的,還有一項設置會對心電圖產生影響,即抗基線漂移干擾選項的設置。電極電阻極化電位變化、心電放大器的直流偏置漂移、人體呼吸或其他肌肉緩慢運動等原因可導致心電圖發生基線漂移,產生基線漂移干擾。

基線漂移的頻率很低,其範圍在0.05 Hz至數赫茲,主要成分在0.1 Hz左右,屬於低頻干擾。ST段的心電信號頻率也很低,最大值約為0.6~0.7 Hz,兩者的頻譜非常接近,正常時ST段應與基線平齊。如果設置了相對較高的高通帶過濾參數的方法來消除基線漂移干擾,往往也會引起ST段的嚴重失真。

郭繼鴻教授曾提到過一位女性患者在設置為0.5 Hz的高通帶過濾參數記錄心電圖,其V1、V2導聯出現偽Brugada波,而將此參數設置為0.05 Hz時,則V1、V2導聯恢復正常,Brugada波消失。由此可見,無基線漂移的情況下,我們可以關閉此功能;必要開啟時也應儘量選擇頻率較低如0.05 Hz的通帶過濾參數,從而避免對ST段的影響。

二 心電圖特殊的導聯及操作

瞭解瞭如何設置心電圖機的一些參數,這就結束了嗎?NO!除了靈活設置心電圖走紙速度及電壓增益來輔助我們分析心電圖外,我們每天面對的患者各種各樣,每位患者所得的疾病也不盡相同,如何根據患者的實際情況做出一份合格準確的心電圖?這正是考驗我們基本功的時候。

心電圖除了常規使用的導聯外,實際上還有其他眾多的導聯。下面介紹幾個有臨床實用價值的導聯及一些特殊的操作,來幫助我們更好地分析心電圖。

1. 位置性Q波

V1、V2導聯出現Q波或QS波,就是前間壁心梗嗎?我們需要排除位置性Q波等情況,如橫位心、左心室肥厚、左束支傳導阻滯、膈肌下移等,這些情況時也可能導致V1、V2導聯出現Q波。如果懷疑上述情況,將胸導聯電極向下移一個肋間,並囑患者屏氣再做心電圖,可以描記出正常的rS波形,從而識別出是否為位置性Q波。

2. 心尖現象

心尖現象又稱孤立性負T綜合徵,常見於瘦長型健康青年,屬於心電圖的正常變異,表現為仰臥時體表心電圖V4或/和V5導聯上出現孤立性T波倒置。令患者右側臥位,這些導聯的T波又可轉變為直立,從而與原發性T波改變相鑑別。

3. 準確識別Brugada波

Brugada綜合徵全球的發病率約為5/10000,亞洲多於歐美。Brugada綜合徵目前的診斷為1+1/5標準,前面的1指的是1型Brugada波的心電圖表現。2012年召開的Brugada綜合徵國際學術專題研討會已將原來的Brugada波的2、3型合併為一型,故目前的Brugada波只有1型和2型的區別。

前面我們提到過,抗基線漂移選項中,如果設置為高通帶過濾參數的方法消除基線漂移干擾時,可能引起ST段的失真,導致偽Brugada波,所以需要我們合理地設置心電圖機選項。除此之外,合併右束支傳導阻滯的時候也容易影響我們的判斷。讓患者活動、提升心率後再做圖,如為Brugada波則可能會變得不明顯,而右束支傳導阻滯患者在心率加快後心電圖則不會發生變化(除外頻率依賴性束支阻滯)。當心電圖表現為2型Brugada波時,除了用藥物誘發1型Brugada波外,也可以試著將V1~V3導聯上移一到兩個肋間(即第二或第三肋間),之後再做心電圖來幫助我們發現1型Brugada波。

4. Fontaine導聯

30%的致心律失常性右室心肌病(ARVC)患者中可以記錄到Epsilon波,該波是部分右室心肌細胞除極較晚在V1、V2導聯QRS波後ST段初始出現的一種低幅的棘波和震盪波,Epsilon波的診斷敏感性為55%,特異性達100%。李國良教授在一篇文章中提到,Epsilon波更容易出現在ARVC晚期患者中。

如何提高早期或晚期患者中Epsilon波的檢出率?除了使用常規體表心電圖,心外科手術時心外膜電極、信號平均疊加等方法記錄Epsilon波外,還可以通過胸前雙極導聯(即Fontaine導聯)記錄到。與常規心電圖相比,Fontaine導聯記錄Epsilon波的敏感性可提高2~3倍。

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圖2. Fontaine導聯連接方法。

我們來看Fontaine導聯是如何操作的?該導聯繫統應用常規導聯繫統的肢體導聯線,紅色肢體導聯線的電極(將夾子改為吸球)放在胸骨柄處作為陰極,黃色肢體導聯線作為陽極放在劍突處,綠色肢體導聯線的電極放在原胸導聯的V4部位,作為陽極。上述3個電極組成3對雙極胸導聯,分別稱F

I、FII和FIII導聯。導聯電極放好後,將心電圖機的記錄設置在I、II、III導聯的位置,則可分別記錄出FI、FII和FIII導聯的心電圖。特別是,將心電圖機的信號增益提高2倍,可以使記錄的Epsilon波更加清晰。

5. Lewis導聯

寬QRS波心動過速的鑑別診斷一直是臨床的難點,Brugada四步法、Antunes三步法及新四步法(Vereckei四步法)、AVR導聯四步法、室速積分法等,各種鑑別方法層出不窮,其中房室分離鑑別室速的特異性接近100%,敏感性在20%~40%。可見在眾多的分析及鑑別診斷中,尋找P波是重點和難點,如能發現房室分離,即可確診室性心動過速。這裡給大家介紹一種雙極胸導聯繫統Lewis導聯,它可以使P波放大,讓隱匿的P波顯露,使寬QRS波心動過速的鑑別診斷不再困難,趙運濤教授也曾在心在線“必殺技”欄目中推薦過這種方法。

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圖3. Lewis導聯連接方法。

我們來看看具體是怎麼操作的?Lewis導聯也是應用常規導聯繫統的肢體導聯線,右上肢導聯(紅色)連接吸球放在胸骨右緣第二肋間,左上肢導聯(黃色)連接吸球放在胸骨右緣第四肋間,下肢導聯位置不變。

除了Lewis導聯,上面我們提到的Fontaine雙極胸導聯記錄系統雖然是為記錄Epsilon波而提出的,但是也能將心房電位P波放大,使P波更明顯,幫助我們發現房室分離,不僅可以用於室性心動過速的鑑別診斷,也可用於房性心律失常的診斷及鑑別診斷。

總之,技多不壓身,知識的積累能讓我們在面對眾多臨床問題及特殊情況時從容不迫地分析和處理。通過這次的介紹,相信大家對心電圖機這個朝夕相伴的小夥伴更多了一分了解,相信在未來它會成為大家更加默契的好夥伴,使心電圖這項簡便、經濟的檢查發揮出更大的作用。

本文作者是湖南省人民醫院楊小燕醫生,感謝楊虎教授對本文的指導。

參考文獻

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