心電散點圖在快速判斷復雜性心律失常中的應用

鐘杭美　李麗　吳英　劉莉　杜春麗

400037 重慶，第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院全軍心血管病研究所(鐘杭美，李麗，劉莉，杜春麗)；408500 重慶，武隆縣人民醫(yī)院心電圖室(吳英)

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心電散點圖在快速判斷復雜性心律失常中的應用

鐘杭美李麗吳英劉莉杜春麗

400037 重慶，第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院全軍心血管病研究所(鐘杭美，李麗，劉莉，杜春麗)；408500 重慶，武隆縣人民醫(yī)院心電圖室(吳英)

[摘要]應用Lorenz-RR散點圖、1 h t-RR散點圖及逆向分析技術，對5例復雜性心律失常患者進行分析，結果發(fā)現(xiàn)：借助心電散點圖這項技術，可以快速判斷與鑒別快速性心律失常合并緩慢性心律失常，也可以快速判斷多源性室性早搏中室性并行心律的存在。心電散點圖既簡化了動態(tài)心電圖的分析過程，也強化了其診斷與鑒別診斷功能，使復雜性心律失常的診斷更為快捷準確。

[關鍵詞]動態(tài)心電圖；Lorenz-RR散點圖；時間-RR散點圖；逆向分析技術；復雜性心律失常

心律失常尤其是復雜性心律失常在動態(tài)心電圖中可有多種變化，P波或QRS波群形態(tài)多變、PR間期長短不一、PP或RR間期不恒定(時長時短)，這些都給準確診斷帶來了困擾。Lorenz-RR散點圖(簡稱Lorenz散點圖)，是采用非線性混沌的方法學，對RR間期序列進行詮釋，其功能特點是在相互關聯(lián)的海量(大樣本或超大樣本)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱含的規(guī)律，無論數(shù)據(jù)量有多大，都能在一張圖上看到全部RR間期的分布[1]。Lorenz散點圖的這一特性恰好為判斷復雜性心律失常帶來了便利。

近年來的許多研究表明，竇性心律和常見的心律失常都有特異性的Lorenz散點圖特征：如正常竇性心律散點為一分布，多呈棒球拍形；室上性早搏可呈三、四分布；室性早搏(簡稱室早)多呈三、四分布，偶呈二分布(為持續(xù)二聯(lián)律)[2]；二度Ⅰ型房室阻滯可呈中遠端三、四分布[3]；而斜倒“丫”字形則是室性并行心律散點圖的特征形態(tài)[4]。但是Lorenz散點圖存在一個明顯不足，即沒有標記散點發(fā)生的時間，從圖中無法了解節(jié)律發(fā)生的時間[5]，當多種心律合并存在時，各種散點會明顯重疊而無法判斷，因此Lorenz散點圖應與時間RR散點圖(簡稱t-RR散點圖)及逆向分析技術結合起來運用。t-RR散點圖是以時間為橫坐標、RR間期為縱坐標，在二維坐標系中描繪RR間期隨時間發(fā)生的散點。而Lorenz散點圖逆向分析技術是指在Lorenz散點圖上任意選取一個或數(shù)十個以上的散點后，通過計算機的處理和操作，回歸顯示該點所對應的有其R(QRS)波的一段心電圖；再通過分析實時心電圖，達到快速診斷心律失常的目的[5]。

本文應用Lorenz散點圖及其逆向分析技術，特別是結合時間散點圖對幾例復雜性心律失常進行分析。

1心電散點圖資料與分析

采用美國DMS動態(tài)心電圖分析系統(tǒng)記錄所有患者連續(xù)24 h心電信號，利用計算機自動檢測技術繪制24 h心電散點圖，同時采用Lorenz散點圖逆向分析技術和t-RR散點圖進行心電波形分析。

1.1正常竇性心律Lorenz散點圖及1 h t-RR散點圖特征

例1：患者女，78歲，臨床診斷：慢性支氣管炎。患者的Lorenz散點圖(圖1A)中，散點集位于45°線上呈棒球拍形，為正常竇性心搏Lorenz散點圖，也稱竇性心律點集(簡稱竇律點集)。而1 h t-RR散點圖、1 h Lorenz散點圖及逆向分析界面圖(圖1B)示：第一條形圖為24 h RR間期趨勢圖；第二條形圖為1 h t-RR散點圖，圖中散點致密呈一“實線”，實線的寬窄代表RR間期的波動，實線的波浪形起伏則代表基礎節(jié)律的快慢變化，振幅越小代表RR間期越小、心率越快，振幅越大代表RR間期越大、心率越慢。兩條形圖右側為相應的1 h Lorenz散點圖(呈棒球拍形)。第3條形圖為縮微心電圖；第4條形圖為t-RR散點圖“豎線”處及Lorenz散點圖“○”處的片段心電圖，提示竇性心動過緩。

圖1　例1的Lorenz散點圖(A)和1 h t-RR散點圖、1 h Lorenz散點圖及逆向分析界面(B)

1.2快速性心律失常合并緩慢性心律失常的散點圖分析

例2：患者男，59歲，臨床診斷：冠心病。全程監(jiān)測23 h 31 min：總心搏148 776次，最慢心率48次/min，最快心率229次/min；房性早搏(簡稱房早)總數(shù)約69 215次，其中房性心動過速(簡稱房速)約3 660陣次(為無休止性房速)；>2.0 s的長RR間期470次，最長為3.31 s。患者24 h Lorenz散點圖(圖2A)呈復雜形六分布，位于1方框內(nèi)及其以下的散點為房早點集(圖2B1)；位于45°線中遠端的黑色散點為竇律點集，但近端的玫紅色散點集非常致密，且頻率快，初步判斷是由于連續(xù)快速的室上性異位搏動形成，而片段心電圖證實為竇性心動過速，陣發(fā)性房速(圖2B2)。此外還可見Lorenz散點圖上的房早點集分離為兩列呈粗、細長條形，最遠端的玫紅色散點集(圖3A)位于慢減速區(qū)，可以判斷有緩慢性心律失常的存在，片段心電圖也證實為陣發(fā)性房速、繼發(fā)性竇性停搏，僅有一次竇性心搏考慮為竇性逸搏(圖3B2)。而從圖3的B1、B2中可以看出，其散點形成的原理是由于陣發(fā)性房速自行終止的前后兩種RR間期(特點都是前短后長)所致，但是因為兩個圖中的兩種RR間期長短明顯不同，故散點集所在的位置亦不同，在患者的全程監(jiān)測中可見這兩種RR間期頻繁出現(xiàn)，所以就形成了兩個并列的長條形散點集，但又以圖3B2中的RR間期多見，因此，這類散點集非常致密而呈粗長條形(圖3A)。

A：Lorenz散點圖，呈復雜形六分布，位于45°線近端的玫紅色(儀器自動標注室上性心搏的顏色)散點集致密，中遠端黑色散點為

A：Lorenz散點圖，可見房早點集分離為兩列呈粗、細長條形；B1：對應于圖A中1“□”內(nèi)散點(慢減速區(qū))的片段心電圖，在綠色長

例3：患者男，86歲，臨床診斷：高血壓(1級，極高危)。超聲心動圖提示：左房增大、室間隔增厚。動態(tài)心電圖記錄時間共計23 h 45 min：總心搏88 749次，最慢心率32次/min，最快心率103次/min；室早共3 841次，其中有1陣室性二聯(lián)律和49陣室性三聯(lián)律、一度及間歇性二度Ⅰ型房室阻滯、交界性逸搏、不定型室內(nèi)阻滯。患者Lorenz散點圖呈復雜形，位于近端、中端的散點集以四分布為主，位于快減速區(qū)的綠色散點由室早點集形成(圖4A)，符合竇性心律，頻發(fā)室早心電散點圖特征，其片段心電圖(圖4B)可見綠色長條形框內(nèi)R波前后相鄰的兩個RR間期呈前短后長的特點，是由室早前點(竇律RR間期與室早聯(lián)律間期的點)、室早點(室早聯(lián)律間期與代償間期的點)、室早后點(室早代償間期與竇律RR間期的點)形成[6]，屬于快速性心律失常；而位于中、遠端的散點集則以特殊三分布為主，在慢減速區(qū)“□”內(nèi)散點的片段心電圖(圖5A、B)為竇性心律、二度Ⅰ型房室阻滯，盡管在綠色長條形框內(nèi)的R波前后相鄰的兩個RR間期亦呈前短后長的特點，但是與圖4B相比其頻率明顯減慢，是由主點(竇律點集)、阻滯后點集(慢加速區(qū)散點集)及阻滯前點集(慢減速區(qū)散點集)形成[3]；分析還發(fā)現(xiàn)Lorenz散點圖紅色“□”內(nèi)散點位于45°線最遠端，提示心率緩慢，酷似竇性心動過緩(圖6A)，但相應片段心電圖可見綠色長條形框內(nèi)的R波前后相鄰的兩個RR呈前長后長的特點，其中P波后脫落一次QRS波群，為2∶1房室阻滯(圖6B)，屬于緩慢性心律失常，其形成的原理是以“2∶1阻滯點”為中心的兩個RR間期相對恒定，心室率較正常竇性心律明顯減慢[3]。

1.3頻發(fā)多源性室早中其中一種為室性并行心律的散點圖分析

例4：患者男，74歲，反復發(fā)作性胸痛20年。臨床診斷：冠心病，不穩(wěn)定性心絞痛。動態(tài)心電圖全程監(jiān)測23 h 13 min：總心搏84 115次，最慢心率37次/min，最快心率110次/min；頻發(fā)多源性室早共32 588次，其中一種為室性并行心律(占多數(shù)心搏)，成對室早有2 979陣，短陣性多源室速有2 338陣。從全程監(jiān)測的心律失常中可見，多源性室早多達3萬次以上，而且其中一種為并行心律，但患者的Lorenz散點圖(圖7A)呈復雜形，分布范圍廣且邊界不清，位于減速區(qū)的綠色散點多屬室早點集，片段心電圖(圖7B)提示竇性心動過緩、多源性成對室早。此外，在Lorenz散點圖(圖8A)位于45°線近端的綠色散點則為連續(xù)快速的室性異位搏動，此為惡性室性心律失常的危險信號，在片段心電圖(圖8B)綠色長條形框內(nèi)的QRS波群形態(tài)呈寬大畸形，其R波前后相鄰的兩個RR間期基本恒定，呈前短后短的特點，心電圖證實為短陣性室速。然而，從1 h t-RR散點圖及逆向分析界面(圖9)可見，1 h t-RR散點圖呈多層次且分布散亂，第二層黑色致密呈波浪形的實線為竇性心律的RR間期所形成，其下兩層綠色散點屬室早點集，其中上層為室早后點(代償間歇的長RR間期點，亦可見綠色散點重疊其中)，可見上下散點零亂且層次不清。但是兩條圖右邊相應的1 h Lorenz散點圖呈斜倒“丫”字形，呈并行心律的心電散點圖典型特征[5]；第4條圖均為縮微圖綠色方框內(nèi)和1 h Lorenz散點圖紅色“○”處片段心電圖，心電圖顯示室早有兩種形態(tài)，其中一種QRS波群形態(tài)(紅色“★”處)呈寬大畸形，但聯(lián)律間期相等，為折返型室早；而另一種QRS波群略畸形(綠色“●”處)，聯(lián)律間期明顯不等，長短間距呈倍數(shù)關系(最大公約數(shù)為0.68 s)，其中“▲”處的心搏以逸搏的形式出現(xiàn)，為室性并行心律，由此也證實了t-RR散點圖中綠色條帶圖呈多層，其發(fā)生原理是由于多源性室早伴隨著聯(lián)律間期明顯不等，但其中主要是由室性并行心律的聯(lián)律間期(短RR間期)與代償間歇(長RR間期)均明顯不等所致，因此也造成部分室早(綠色散點)重疊在長RR間期(代償間歇)的散點條圖中。

A：Lorenz散點圖呈復雜形(多分布)，在近端、中端以四分布為主，中遠端則以特殊三分布為主，位于快減速區(qū)與Y軸平行的綠色散點(儀器自動標注室性心搏的顏色)為室早點集；B：對應于圖A“□”內(nèi)散點的片段心電圖，提示竇性心律、室早

圖4例3的Lorenz散點圖及室性早搏片段心電圖

Fig.4Case 3: Lorenz-RR scatterplot and premature ventricualr contraction fragment ECG

A. Lorenz散點圖。B.對應于圖A紅色“□”內(nèi)散點的片段心電圖，可見P波順序發(fā)生，PR間期逐漸延長，RR間期逐漸縮短，QRS 波群形態(tài)呈室上性，第6、9個P波后脫落一次QRS波群，提示竇性心律、二度Ⅰ型房室阻滯(房室傳導比例呈6∶5、3∶2)。

圖5例3的Lorenz散點圖及二度Ⅰ型房室阻滯片段心電圖

Fig.5Case 3: Lorenz-RR scatterplot and second degree atrioventricular block fragment ECG

A：Lorenz散點圖，紅色“□”內(nèi)散點位于45°線最遠端，提示心率緩慢；B：對應于圖A紅色“□”內(nèi)散點的片段心電圖，可見第3、5、8、10個P波后脫落一次QRS波群，提示竇性心律、二度Ⅰ型房室阻滯合并2∶1房室阻滯

圖6例3的Lorenz散點圖及2∶1房室阻滯片段心電圖

Fig.6Case 3: Lorenz-RR scatterplot and 2∶1 atrioventricular block fragment ECG

A：Lorenz散點圖，呈復雜形，分布范圍廣且邊界不清，位于減速區(qū)的綠色散點多考慮為室早，少數(shù)綠色散點與竇性心律點重疊多由干擾所致；B：對應于圖A“□”內(nèi)散點的片段心電圖，第4、5個心搏呈寬大畸形且同導聯(lián)形態(tài)各異，其前無相關P波，提示竇性心動過緩，多源性成對室早

圖7例4的Lorenz散點圖及多源性成對室早片段心電圖

Fig.7Case 4: Lorenz-RR scatterplot and multiple source paired premature ventricualr fragment ECG

A：Lorenz散點圖，位于45°線近端的綠色散點應考慮為連續(xù)的室性異位搏動；B：對應于圖A“□”內(nèi)散點的片段心電圖，可見提前并連續(xù)出現(xiàn)寬大畸形的QRS-T波群，提示竇性心動過緩、短陣性室速

圖8例4的Lorenz散點圖及短陣性室速片段心電圖

Fig.8Case 4: Lorenz-RR scatterplot and paroxysmal ventricular tachycardia fragment ECG

圖9　例4的1 h t-RR散點圖、1 h Lorenz散點圖及逆向分析界面

需要提醒的是：在單源性室早中，其t-RR散點圖呈三層，最下層為室早點(僅一層)[5]。圖9 1 h t-RR散點圖中綠色條帶圖呈多層，可以在此界面快速移動帶紅色“○”的豎狀光標，再結合1 h Lorenz散點圖倒“丫”字形圖形并通過逆向分析技術，即可在頻發(fā)多源性室早中快速判斷室性并行心律的存在。此外，向晉濤[5]研究發(fā)現(xiàn)室性并行心律的t-RR散點圖酷似心房顫動，不過本儀器顯示的心房顫動時的散點為黑色，與室性異位搏動時的綠色散點可以鑒別，如果再結合片段心電圖便能明確診斷。

例5：患者女，61歲，臨床診斷：冠心病，暈厥原因待查。動態(tài)心電圖全程監(jiān)測23 h 40 min：總心搏120 599次，最慢心率56次/min，最快心率126次/min；監(jiān)測到房性早搏、短陣房速共642次，其中房速2陣、成對房早27陣，少數(shù)呈二聯(lián)律；頻發(fā)多源性室早共10 842次，其中一種為室性并行心律(占多數(shù)心搏)，短陣多源性室速1陣次、成對室早71陣，室性二聯(lián)律672陣。從全程監(jiān)測的心律失常中可見，多源性室早達1萬次以上，且以并行心律為多，但患者的Lorenz散點圖(圖10A)呈復雜形，而且未見室早二聯(lián)律(三分布)及并行心律(斜倒“丫”字形)的特征性圖形。但片段心電圖(圖10B)則提示竇性心律、頻發(fā)多源性室早。然而，本例可見1 h t-RR散點圖呈多層(圖11)，其中，中層為竇律散點，為較致密的呈波浪形的一條線；下層綠色條帶圖為室早點，可見散點層次較零亂；上層為室早后點(代償間歇的長RR間期點)。室早聯(lián)律間期、代償間期明顯不等，因此其散點無規(guī)律地分布于竇律線兩側[4]；兩條圖右邊相應的1 h Lorenz散點圖呈倒“丫”字形圖形，為并行心律的心電散點圖典型特征；第4條圖均為縮微圖綠色方框內(nèi)和1 h Lorenz散點圖紅色“○”處片段心電圖，證實為竇性心律、室性并行心律。

A：Lorenz散點圖，呈復雜形，在減速區(qū)以綠色散點(室性異位搏動)為多，紫紅色散點(房性異位搏動)隱約可見；B：對應于圖A“□”內(nèi)散點的片段心電圖，在綠色長條形框內(nèi)的R波前后相鄰的兩個RR間期不恒定，呈前短后長的特點(這里是慢減速區(qū))，提示竇性心律、頻發(fā)多源性室早

圖10例5的Lorenz散點圖及頻發(fā)多源性室早片段心電圖

Fig.10Case 5: Lorenz-RR scatterplot and multifocal premature ventricualr fragment ECG

圖11　例5的1 h t-RR散點圖、1 h Lorenz散點圖及逆向分析界面

2討論

心電散點圖是研究心臟節(jié)律的一種非線性分析方法，它從全新的角度揭示了心率變異性與心律失常的性質，是對眾多RR間期按時間序列追蹤作圖得到的圖形。許多研究表明，心電散點圖在大樣本心電數(shù)據(jù)分析方面顯示出傳統(tǒng)動態(tài)心電圖分析方法所不能替代的特征[1]，在復雜性心律失常的動態(tài)心電圖中，PP間期特別是RR間期的不規(guī)整，可能伴隨各種正常或異常的電生理現(xiàn)象；應用心電散點圖能迅速識別最快心率和最慢心率，并快速判斷快速性或緩慢性心律失常(陣發(fā)性心動過速、室性并行心律、間歇性傳導阻滯及短暫性心臟停搏等)，而且應用Lorenz散點圖逆向技術可以及時掌握心電圖波形變化與節(jié)律之間的關系。

2.1應用Lorenz散點圖快速判斷與鑒別快速性心律失常合并緩慢性心律失常

許多研究已證實Lorenz散點圖的圖形表現(xiàn)、RR間期序列關系、心律起源三者之間總是有著密切聯(lián)系和對應關系，根據(jù)圖形形態(tài)、子圖的數(shù)目、分布位置等都可以快速判斷多種心律失常的存在，本文例2的Lorenz散點圖的近端散點非常密集，為陣發(fā)性房速(圖2)，為快速性心律失常；遠端位于減速區(qū)的散點也非常密集，心電圖為加速性房性逸搏心律、繼發(fā)性竇性停搏(圖3)。而例3的Lorenz散點圖近端散點主要呈室早四分布(圖4)；中遠端散點則以特殊三分布為主，心電圖為二度Ⅰ型合并2∶1房室阻滯(圖5、圖6)，為緩慢性心律失常。也就是說，根據(jù)Lorenz散點圖背景的標識標線：兩端(近端、遠端)、兩線(45°線、心率線)及八區(qū)[6]，就可以一目了然地快速判斷快速性與緩慢性心律失常的存在，再結合Lorenz散點圖逆向分析技術又可以快速掌握其心電圖波形特征，進而快速準確地診斷與鑒別復雜性心律失常。

2.2應用時間散點圖快速判斷多源性室早中室性并行心律的存在

有學者研究表明，室性并行心律的t-RR散點圖特征是，在1 h t-RR散點圖中較粗、較致密的一條線，系由竇性心律的RR間期所形成，其下面的散在的稀疏的點為室早點，其上面為早搏后點(代償間歇的RR間期點)。由于室早聯(lián)律間期、代償間歇均處在變化之中，因此其點稀疏、無規(guī)律地分布于竇律線兩側，基本對稱[4]，本文中例4、例5患者的1 h t- RR散點圖(圖9、圖11)與之相近，而且1 h Lorenz散點圖呈斜倒“丫”字形，為室性并行心律的散點圖特征[7]。從例4、例5患者動態(tài)心電圖全程監(jiān)測的心律失常可見，室早頻次高而且形態(tài)呈多源性，其中又以室性并行心律為多，但Lorenz散點圖呈復雜形，況且完全看不到室性并行心律的斜倒“丫”字形圖形的散點圖特征，按照傳統(tǒng)的方法，有時需要打印多份實時心電圖，通過反復測量室早的長短間距有無倍數(shù)關系才能確定。但是t-RR散點圖及Lorenz散點圖逆向分析技術為快速揭示在復雜性心律失常中存在的室性并行心律提供了非常便利的診斷方法。

3結語

Lorenz散點圖、時間散點圖及逆向分析技術給動態(tài)心電圖分析與診斷帶來了很多新的理念和啟示，尤其是對長時程心電海量數(shù)據(jù)進行定量、定性分析的優(yōu)勢最為明顯。它不僅簡化了分析過程，還強化了動態(tài)心電圖的診斷與鑒別診斷功能，使復雜性心律失常的診斷更為快捷準確。在新技術不斷涌現(xiàn)的今天，如何將心電散點技術更好地在臨床廣泛應用，還需要對心電散點圖形大樣本的深入研究與探討，才能為臨床提供更為準確的診斷依據(jù)。

參 考 文 獻

[1] 李方潔.重視心電散點圖的臨床應用[J].臨床心電學雜志，2012，21(1)：3-6.

[2] 彭曉榕，張緒平，姚光輝，等.心電散點圖在心律失常快速診斷中的應用[J].臨床心電學雜志，2012，21(1)：21-24.

[3] 鐘杭美.二度Ⅰ型房室傳導阻滯的心電散點圖特征[J].心電與循環(huán)，2014，33(2)：106-110.

[4] 向晉濤，景永明，李方潔.室性并行心律的數(shù)學特性與散點圖形態(tài)特征[J].中國心臟起搏與心電生理雜志，2012，26(4)：292-294.

[5] 向晉濤.時間RR間期散點圖及逆向技術[J].臨床心電學雜志，2012，21(6)：401-407.

[6] 李方潔，向晉濤.心電散點圖[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2014：55-56，98.

[7] 張夏琳，莫林宏，張麗華，等.室性并行心律的心電散點圖特征[J].臨床心電學雜志，2012，21(4)：282-285.

(本文編輯：李政萍)

Application of ECG scatterplot in quick determination of complex arrhythmias

ZhongHang-mei1,LiLi1,WuYing2,LiuLi1,DuChun-li1

(1. PLA Institute of Cardiovascular Disease,Xinqiao Hospital of Third Military Medical University, Chongqing 400037;2. Department of Electrocardiogram,Wulong County People’s Hospital,Chongqing 408500，China)

[Abstract]To analyze five cases of complex arrhythmias by applying Lorenz-RR scatterplot, 1 h t-RR scatterplot and reverse analysis technique. The results showed that ECG scatterplot could be applied in quick judgment and identification of rapid arrhythmia complicated with slow arrhythmia/tachyarrhythmia bradyarrhythmia merger and in quick determination of the presence of ventricular parasystole in multifocal premature ventricular arrhythmias. ECG scatterplot simplified the analysis process and strengthened its diagnosis and differential diagnosis function, making it more efficient and accurate in the diagnosis of complex arrhythmias.

[Key words]dynamic electrocardiogram; Lorenz-RR scatterplot; time-RR scatterplot; reverse analysis technique; complex arrhythmias

(收稿日期：2015-08-17)

DOI：10.13308/j.issn.2095-9354.2016.01.003

[中圖分類號]R540.41

[文獻標志碼]A

[文章編號]2095-9354(2016)01-0009-08

作者簡介：鐘杭美，主任技師，主要從事無創(chuàng)心電學技術的臨床應用研究，E-mail：hm1866@163.com

欄目主持/鐘杭美