插入性早搏的心電散點圖特征及形成原理分析

景永明 潘運萍 孫朝陽 井艷 申繼紅 張芳芳 楊偉 李世鋒

心電散點圖

插入性早搏的心電散點圖特征及形成原理分析

景永明 潘運萍 孫朝陽 井艷 申繼紅 張芳芳 楊偉 李世鋒

目的 探討插入性早搏的心電散點圖特征及其形成原理，為快速分析動態心電圖奠定基礎。方法 選擇插入性早搏的典型病例，分析其心電散點圖形態特征。借助幾何畫板的動態作圖功能與軌跡跟蹤功能，建立相應的散點圖模型。結合實際記錄的心電散點圖與數學模型特征，總結插入性早搏的散點圖特征。結果 實際記錄的心電散點圖與數學模型十分相似。結論 插入性早搏的心電散點圖特征明顯、規律性強。Lorenz散點圖與差值散點圖相互配合，不僅可以快速識別動態心電圖中插入性早搏的有無及多少，而且可以發現它所引起的干擾性PR間期延長及其延長量。

插入性早搏；心電散點圖；動態心電圖；幾何畫板；數學模型

心電散點圖以非線性的技術方法處理海量的動態心電圖數據[1]。特征各異的心電散點圖表達著心律失常不同的電生理機制[2]。正確解讀形態各異的心電散點圖是快速分析動態心電圖的前提。自從將幾何畫板引入到心電散點圖的研究中[3]，各種復雜心電散點圖相繼被破解[4-10]。心電散點圖真正成了快速分析動態心電圖的利器[11-15]。

插入性早搏是指室性早搏(簡稱“室早”)或交界性早搏(房性早搏罕見)插入在一個主導心動周期之間而沒有代償間歇。它一般出現在主導心律較慢時，此早搏既不重整主導心律的心動周期，也不引起后續激動的傳導中斷，但可以導致后續激動的PR間期干擾性的延長，少數情況下可見插入性早搏后PR間期顯著延長，揭示房室結雙徑路。

插入性早搏(特別是插入性室早)是常見的心律失常，了解和掌握插入性早搏的散點圖特征，是快速分析動態心電圖的關鍵。本文結合實際病例，借助幾何畫板的動態作圖功能與軌跡跟蹤功能，主要分析插入性室早的散點圖特征及形成原理，為快速分析包含有插入性早搏的動態心電圖打下堅實的基礎。

1 插入性早搏的心電散點圖模型

N：主導心搏，V：室性早搏，方框中數據為RR間期，方框下數據為相鄰RR間期的差值(后周期減前周期)

圖2 插入性室早的Lorenz散點圖(A)和差值散點圖(B)模型

N：主導心搏，V：室性早搏，方框中數據為RR間期，

圖4 插入性室早伴干擾性PR間期延長的Lorenz散點圖(A)和差值散點圖(B)模型

2 典型病例分析

病例1的Lorenz散點圖(圖5A)上可見分布于等速線的竇律點集呈棒球拍狀，長短周期區的早搏前點集水平分布，主軸斜率約0.5的長短周期為普通室早的早搏后點集。短長周期區的早搏點集垂直于坐標分布，高位早搏點集為代償完全的普通室早，低位早搏點集為插入性早搏點集，主軸斜率約1的短長周期為插入性早搏后點集，基本上與無干擾性PR間期延長的插入性早搏模型相符。

圖5B是在插入性早搏點集中任取一點V，度量其橫、縱坐標，分別代表插入性早搏的聯律間期(xV)與代償間期(yV)，計算xV+yV，作點A(xV+yV，xV+yV)、E(xV+yV，xV)、F(yV，xV+yV)，分別代表主導節律點、插入性早搏前點、插入性早搏后點。沿垂直方向拖動V點集，A、E、F各點隨之運動并留下軌跡，得到插入性早搏的Lorenz散點圖模型。從圖5中可以看出數學模型與實際記錄的散點圖基本重疊。

圖5 普通室早合并插入性室早的Lorenz散點圖(A)及根據圖中數據重建插入性室早的Lorenz散點圖模型(B)

圖6是病例1相關心電圖片斷，可見大量插入性室早無干擾性PR間期延長。

病例2的Lorenz散點圖(圖7A)上可見分布于等速線的棒球拍狀散點集，提示主導心律為竇性心律，可見棒球拍上方分離出稀疏的A′點集，短長周期區垂直于x軸分布的早搏點集，高位的是普通室早點集，低位的是插入性室早點集，還可見主軸斜率約為1的插入性早搏后點集。長短周期區可見水平分布的早搏前點集，遠端有與室早點集對稱的成分(以等速線為對稱軸)，提示有少量二聯律，主軸斜率約0.5的長短周期為普通室早的早搏后點集。

差值散點圖(圖7B)上分布于坐標原點的小原點為竇律點集，普通室早的四分布散點集分別分布于：y軸負側、Ⅱ象限(主軸斜率約為-2)、Ⅳ象限(主軸斜率約為-0.5)、y軸負側。插入性室早的四分布散點集分布于：y軸負側(A)、Ⅱ象限x軸負側略上方(B)、Ⅰ象限y軸正側之右(C)、x軸正側之上(D)，差值散點圖上E點集似乎不明顯，表明干擾性PR間期延長引起的后續心律不齊基本沒有超過竇性心律的瞬時變異性，也即PR延長的量很小。

圖8是病例2相關心電圖片段，顯示插入性室早伴干擾性PR間期延長，延長量為57 ms(1 107 ms-1 050 ms=57 ms)。

圖6 病例1相關心電圖片段

圖7 普通室早合并插入性室早伴干擾性PR間期延長的Lorenz散點圖(A)和差值散點圖(B)(杭州百慧公司)

圖8 病例2相關心電圖片段

病例3的Lorenz散點圖(圖9A)顯示分布于等速線上的竇律點集向上分叉，分離出A′點集，短長周期區早搏點集垂直于橫軸分布，提示聯律間期相對固定，逆向技術顯示為頻發室早，高位為代償完全的早搏點集(V1)，低位則為插入性室早點集(V)，插入性早搏后點集(F點集)主軸彎向等速線。短長周期區的早搏點集(E)水平分布，其中有早搏點集的對稱成分(以等速線為對稱軸)，提示有二聯律，早搏后點集斜率約0.5，提示普通室早代償間期完全。在普通室早點集中任作一點V1，度量其橫坐標，得室早的聯律間期(NV=xV1)；在插入性早搏后點集的主軸上任取一點F，度量其橫、縱坐標，得VN′、N′N數據，計算(NV+VN′+N′N)/2=NN，得主導心律的心動周期，以上述數據作點V(NV，VN′)、A(NN，NN)、A′(N′N，NN)、E(NN，NV)、E′(N′N，NV)，連結AE、EV、VF、FA、AA向量并將其平移到差值散點圖(圖9B)中(各向量起點平移到坐標原點)得差值散點圖各相關點：A、B、C、D、E；連結A′E、FE′向量并平移到坐標原點，得差值散點圖上的A′G點集，分別代表插入性室早后繼早搏起點(N′NNV)、插入性三聯律(VN′NV點集)，而這兩個點集在Lorenz散點圖中無法表達，所以說差值散點圖是對Lorenz散點圖的進一步刻畫，能表達心律失常更加詳細的情況。當F點沿主軸滑動時，其余各點隨之運動并留下軌跡，得本例Lorenz散點圖與差值散點圖各相關點集(圖9)。從圖9中可以看出模型與實際記錄的散點圖基本重疊。

從A′點集的走向可以看出，位置越高，與A點越近；位置越低，A′A越大，代表插入性早搏所引起的干擾性PR間期延長與主導心率呈負相關。也就是說，RR越長，干擾性PR間期延長量越小，反之越大，并且有連續性。

圖10是病例3的相關心電圖片段，顯示插入性室早伴干擾性PR間期延長。從圖中數據可計算PR間期延長量不大(882ms-865ms=17ms，953ms-898ms=55ms)。從散點圖上整體看，PR間期的延長量是連續的，基本與主導心動周期呈線性相關，沒有跳躍現象。

Lorenz散點圖的向量平移到差值散點圖中就是相應的差值散點圖特征點，如插入性早搏三聯律：

病例4的Lorenz散點圖(圖11A)顯示竇律點集呈棒球拍狀分布于等速線，長短周期區可見水平分布的早搏前點集與主軸斜率約0.5的早搏后點集，短長周期區可見垂直于橫軸分布的早搏點集，均提示有頻發室性早搏，此外棒球拍上方可見成勢的短長周期散點集，其主軸基本與等速線平行，逆行技術顯示為插入性早搏后室律不齊點集(N′NN點集，模型中的A′點集)，在N′NN點集中任標一點4(N′N，NN)，度量其橫、縱坐標并計算其差值得PR間期延長的量：NN-N′N=0.25 ms，在早搏點集(NVN)的下部任作一點2(NV，VN′)，度量其橫、縱坐標，計算NN=NV+VN′-(N′N-N′N)=1.05 ms，得主導心律的心動周期。以上述度量值作Lorenz各點1(NN，NV)、3(N′N，N′N)、5(NN，NN)，連結向量51、12、23、34、45，并平移到差值散點圖(圖11B)中，各向量分別對應差值散點圖上的A、B、C、D、E各特征點集。從圖11A中可以看出，Lorenz散點圖中4點集與竇律點集顯著分開，并且主軸與主導節律平行，表明插入性早搏后PR間期顯著延長，并且不隨主導心律的變動而變動，延長量基本固定在250 ms，遠遠大于雙徑路診斷標準的規定(相鄰PR間期延長量>60 ms)；3點集重疊在竇律點集中，表明插入性早搏的代償間期(VN′)與插入性早搏后短周期(N′N)有相同的趨勢。差值散點圖中的C、D點集分別位于x軸正側與y軸正側，相當于插入性早搏伴干擾性PR間期延長的模型中的C′(C點集由y軸正側移到了x軸正側)、D′點集(D點集由x軸正側移到了y軸正側)，而E點集顯著左移(約250 ms)與C′點集重疊。

圖10 病例3相關心電圖片段

向量平移法：51→A、12→B、23→C、34→D、45→E，E、C點重疊

本例插入性室早后PR間期顯著延長，與正常PR間期相比延長量達250 ms，并且幾乎不隨主導心律的變化而變化，強烈提示房室雙徑路的存在。本例Lorenz散點圖的顯著特征是NNN點集明顯離開NNN點集而沒有連續，VNN點集與竇律點集重疊無法辨認。差值散點圖的顯著特征是E點集(N′NNN)顯著離開竇律點集(NNNN)，并且與右下移位的C′點集重疊，而D′點集向左上移位至y軸正側，與普通插入性早搏的差值散點圖容易混淆，應注意結合散點圖的逆向技術及數學模型仔細鑒別，從而為快速識別伴有房室雙徑路的插入性早搏奠定基礎。

圖12顯示插入性室早后PR間期顯著延長，延長量為236 ms(996 ms-760 ms=236 ms)。

圖12 病例4相關心電圖片段：插入性室早伴顯著PR間期延長

3 討論

插入性早搏屬常見心律失常之一，常常與代償完全的普通室性早搏或交界性早搏合并存在。對照分析Lorenz散點圖與差值散點圖，可以快速判斷普通早搏中是否重疊有插入性早搏。插入性早搏的數學模型揭示了插入性早搏的Lorenz散點圖與差值散點圖特征，而掌握插入性早搏的Lorenz散點圖與差值散點圖特征，是快速分析此類動態心電圖的基本功。

不僅如此，通過Lorenz散點圖中的A′點集特征(從竇律點集中向前上分叉)，差值散點圖中B、C、D的移位以及E點集的出現，都可以了解插入性早搏引起后繼P波干擾PR間期延長的特征：主導心率慢時，插入性早搏可以不伴有干擾性PR間期的延長(病例1)；主導心律快時，插入性早搏引起的干擾性PR間期的延長量隨著主導心律的加快而逐漸增大(病例2和病例3)，這種干擾現象類似于一種文氏現象，表明室性早搏逆傳對室上性激動下傳的干擾性阻滯有連續性；如果Lorenz散點圖中A′點集顯著離開竇律點集，并且主軸斜率等于1(病例4)，說明插入性早搏后顯著PR間期延長不隨主導心律的變化而變化，因而不是室性早搏逆傳的干擾性阻滯因素，可能是室性早搏逆傳已經阻斷了快徑路下傳(超過了文氏點)，啟用了慢徑路傳導，而主導心律的頻率范圍還沒有達到慢徑路的文氏點，因而A′點集的斜率可以與等速線平行。這種插入性早搏后PR間期顯著固定延長揭示了雙徑路的存在。

心電散點圖表達的是長時程的心電信息，相當于一種自然狀態下的電生理檢查，往往能顯示一些其他檢查手段難以獲得的心臟電生理信息，從而彌補常規心電圖等一些短時間內心電生理檢查的不足。心電散點圖研究近幾年才起步，其潛在的臨床應用價值需要深入挖掘。

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(本文編輯：李政萍)

The ECG scatterplot of interpolated premature beat: analysis on its features and formation principle

Jing Yong-ming, Pan Yun-ping, Sun Chao-yang, Jing Yan, Shen Ji-hong, Zhang Fang-fang, Yang Wei, Li Shi-feng

(Department of Electrocardiogram, the Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou Henan 450014, China)

Objective To explore the features and formation principle of ECG scatterplot of interpolated premature beat, and thus to lay foundations for quickly analyzing ambulatory electrocardiography(AECG). Methods Typical cases of interpolated premature beat were selected and morphological characteristics of their ECG scatterplots were analyzed. By dynamic mapping and trajectory tracking functions of “geometric sketchpad” software, the scatterplot model was established. We summarized the ECG scatterplot features of interpolated premature beat combining the characteristics of practically recorded ECG scatterplots and the mathematical model. Results The actually recorded ECG scatterplots were very similar to the mathematical model. Conclusion The ECG scatterplot of interpolated premature beat has obvious features and a very strong regularity. The joint application of Lorenz scatterplot and difference scatterplot is effective in rapidly recognizing interpolated premature beat and its frequency on AECG as well as finding the induced disruptive PR interval prolongation and the prolonged amount.

interpolated premature beat; ECG scatterplot; ambulatory electrocardiography; geometric sketchpad; mathematical model

450014 河南 鄭州，鄭州大學第二附屬醫院心電圖科

景永明，主治醫師，主要從事心電圖、動態心電圖的研究。

李世鋒，E-mail:pladrli@163.com

10.13308/j.issn.2095-9354.2017.03.004

2017-03-12)

R541.7

A

2095-9354(2017)03-0167-08