心電瀑布圖結合散點圖在診斷房性心律失常中的應用

［摘要］ 目的 探討心電瀑布圖結合散點圖診斷房性心律失常的應用價值及優(yōu)勢。方法 分析動態(tài)心電圖中典型房性心律失常的心電瀑布圖及散點圖的變化特征，并總結其應用優(yōu)勢。結果 不同類型房性心律失常的心電瀑布圖和散點圖具有不同的表現(xiàn)特征。① 頻發(fā)房性早搏：瀑布圖特征為間歇性P峰帶出現(xiàn)斷裂，R、T峰帶不變；散點圖特征為早搏點位于快加速區(qū)。② 房性自主節(jié)律：瀑布圖特征為P峰帶斷裂，PR間期出現(xiàn)變化；散點圖特征為該節(jié)律可融合于竇性節(jié)律集落中，與竇性節(jié)律難以區(qū)分。③ 間歇性短陣房性心動過速：瀑布圖特征為P峰帶斷裂，出現(xiàn)兩個或兩個以上的R峰帶；散點圖特征為集落點可位于快加速區(qū)或45°線上，心率范圍可與竇性心率區(qū)分，但發(fā)作時間無法確定。④ 持續(xù)性心房顫動：瀑布圖特征為P峰帶的消失和紊亂，R、T峰帶不變；散點圖特征為呈扇形圖形。⑤ 心房撲動：瀑布圖特征為P峰帶斷層，出現(xiàn)兩個或兩個以上的P峰帶，并出現(xiàn)相應的PR間期；散點圖特征為呈網(wǎng)格狀圖形。結論 通過選擇動態(tài)心電圖上P-QRS-T波群變化明顯的導聯(lián)，并觀察心電瀑布圖上P、QRS、T峰帶的變化特征，再結合心電散點圖的變化，就可以準確、快速地判斷房性心律失常的類型。

［關鍵詞］ 動態(tài)心動圖；心電瀑布圖；散點圖；房性心律失常

［中圖分類號］ R540.41

［文獻標志碼］ A

［文章編號］ 2095-9354（2024）03-0283-11

DOI： 10.13308/j.issn.2095-9354.2024.03.012

［引用格式］ 許燕，韓衛(wèi)星. 心電瀑布圖結合散點圖在診斷房性心律失常中的應用［J］. 實用心電學雜志， 2024， 33（3）： 283-293.

Application of electrocardiographic waterfall plot combined with scatter plot in diagnosis of atrial arrhythmias XU Yan1， HAN Weixing2 ［Department of ECG Function， 1. Dongcheng Campus， the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University （Feidong County People’s Hospital）， Hefei Anhui 231600; 2. Anhui Zhongke Gengjiu Hospital， Hefei Anhui 230051，China］

［Abstract］ Objective To explore the application value and advantages of combining electrocardiographic waterfall plot with scatter plot in diagnosing atrial arrhythmias. Methods The characteristics of changes in the electrocardiographic waterfall plot and scatter plot of typical atrial arrhythmias in ambulatory electrocardiography （AECG） were analyzed， and their application advantages were summarized. Results The electrocardiographic waterfall and scatter plots of different types of atrial arrhythmias were manifested by different characteristics. （ⅰ） Frequent atrial premature beats. The waterfall plot was characterized by intermittent P-peak band breaks while R- and T-peak bands remained unchanged; the scatter plot was featured by premature beat points located in the fast acceleration zone. （ⅱ） Atrial autonomic rhythm. The waterfall plot was characterized by a break in the P-peak band and changes of PR interval; the scatter plot feature was that this rhythm could be integrated into sinus rhythm cluster which was difficult to be distinguished from sinus rhythm. （ⅲ） Intermittent short paroxysmal atrial tachycardia. The waterfall plot was characterized by a P-peak band rupture and appearance of two or more R-peak bands; the feature of the scatter plot was that the cluster point could be located in the fast acceleration zone or on the 45° line， and its heart rate range could be distinguished from sinus heart rate， but the onset time can not be determined. （ⅳ） Persistent atrial fibrillation. The waterfall plot was characterized by the disappearance and disorder of P-peak band while R- and T-peak bands remained unchanged; the scatter plot was featured by a fan shape. （ⅴ） Atrial flutter. The waterfall plot was characterized by a P-peak band fault， with the appearance of two or more P-peak bands and corresponding PR intervals; the scatter plot was featured by a grid-like pattern. Conclusion The type of atrial arrhythmias could be accurately and quickly determined by selecting the leads with significant changes of P-QRS-T complex in AECG， and observing the characteristics of P-， QRS- and T-peak band changes in the electrocardiographic waterfall plot combined with changes of ECG scatter plot.

［Key words］ ambulatory electrocardiography; electrocardiographic waterfall plot; scatter plot; atrial arrhythmia

房性心律失常是心房的節(jié)律異常，主要表現(xiàn)為P波形態(tài)及PR間期的變化。動態(tài)心電圖對監(jiān)測到的房性心律失常主要依靠形態(tài)正常的QRS波節(jié)律紊亂來分析和判斷。隨著信息技術的發(fā)展，動態(tài)心電圖分析系統(tǒng)逐步推出了心電散點圖、心電瀑布圖等分析技術，為更快速、準確地診斷房性心律失常提供了新的方法。心電瀑布圖通過P-QRS-T波形的變化，宏觀展示帶有連續(xù)波形變化信息的條帶圖，根據(jù)P峰帶、PR間期、R峰帶變化判斷心律失常的類型；心電散點圖則根據(jù)連續(xù)RR間期之間的差值變化繪制圖形。在工作中聯(lián)合應用上述兩種分析方法，能夠提高對房性心律失常的診斷能力，現(xiàn)將典型病例總結如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

2021年9月至2023年4月在安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院東城院區(qū)動態(tài)心電圖檢查的分析中，對頻發(fā)房性早搏（簡稱房早）及房性心律失常的病例均采用心電瀑布圖及散點圖分析，結合逆向分析及人機對話確診，從中選取典型病例進行總結分析。

1.2 方法

心電瀑布圖及心電散點圖分析軟件均由動態(tài)心電圖監(jiān)測系統(tǒng)提供，計算機自動分析和繪制圖形。

心電瀑布圖：以QRS波群為中心、≥RR間期的固定時長截取心電圖片段，按時間順序排列為縱行并進行高度壓縮；各波的振幅大小由不同顏色標識，正向或負向波形振幅最大者顏色最深，隨振幅減小則顏色變淺。動態(tài)心電圖記錄的P-QRS-T等波形重疊壓縮形成P峰帶、R峰帶和T峰帶，各波峰帶隨著波形振幅和極性的改變而改變顏色，以此判斷心電變化和心律失常［1］。不同分析系統(tǒng)的顏色標注有所不同，本研究所用系統(tǒng)中基線為水平線，用藍色表示；當波形高于基線時，顯示黃色、紅色；波形低于基線時，用黑色表示。一般R波振幅最大，用紅色表示；P、T波振幅減小，則以淺紅色、黃色表示；如有低平或倒置波形，則顯示藍色、淺黑及黑色等。此類帶有彩色標注的心電瀑布圖（掃描OSID碼可查閱彩圖）可使P-QRS-T波群的形態(tài)信息一目了然。

心電散點圖：RR間期散點圖（Lorenz散點圖）是對記錄的所有RR間期序列進行順向簡單迭代形成的二維圖形。系統(tǒng)軟件根據(jù)動態(tài)心電記錄的連續(xù)RR間期變化制作二維直角坐標圖，以任意RR間期為橫坐標、緊隨其后的RR間期為縱坐標連續(xù)追蹤作圖，形成所有心搏的散點分布圖，顯示線性及非線性心率變化的信息［2］。

在動態(tài)心電圖分析時選擇P、QRS、T波群變化比較清楚的導聯(lián)，截取房性心律失常的片段，觀察心電瀑布圖的變化規(guī)律，同時觀察心電散點圖的變化規(guī)律，并逆向顯示心電圖片段，通過人機對話確診。對典型房性心律失常的瀑布圖及散點圖的特征進行總結。

2 結果

2.1 頻發(fā)房早的心電瀑布圖及散點圖特征

圖1為動態(tài)心電圖軟件分析界面同時顯示全程心率趨勢圖（圖1A）、截取時間段的心率趨勢圖（圖1B，對應于圖1A中藍框選取的時段）、截取時間段的心電瀑布圖和實時心電圖（圖1C）。

圖1C心電瀑布圖上可見清晰的紅色P峰帶，提示P波直立，為竇性心律，可見頻發(fā)的P峰帶突然短時斷裂，出現(xiàn)顏色交替變化，斷裂處變?yōu)樗{色，提示P波低平倒置；深紅色R峰帶無明顯變化，提示QRS波無形態(tài)變化；P峰帶與R峰帶的距離沒有明顯變化；T峰帶為深藍色，呈間歇性深淺變化，提示T波變化為低平、倒置等。據(jù)心電瀑布圖改變可以診斷：竇性心律，頻發(fā)房早，T波變化。在實時心電圖條帶上，上述診斷得以證實。

圖2為與圖1同一位患者的動態(tài)心電圖。圖2A為全程心電散點圖，表現(xiàn)為典型的三分布圖，粉紅色為早搏點。計算機自動分析系統(tǒng)根據(jù)QRS波形態(tài)分類為室上性早搏，但不能確定是房早還是交界性早搏。圖2B為逆向分析選擇的實時心電圖，顯示為房早。

2.2 房早二聯(lián)律的心電瀑布圖及散點圖特征

圖3中心率趨勢圖顯示主節(jié)律趨勢圖下方基本連續(xù)的粉紅色條帶，提示頻發(fā)快速心律失常，但不能確定其性質。圖4心率趨勢圖顯示在主節(jié)律趨勢圖下方頻發(fā)斷裂的粉紅色條帶，提示頻發(fā)間歇性快速心律失常。心電瀑布圖特征：圖3頻發(fā)P峰帶斷裂，R峰帶、T峰帶不變化；第二個R峰帶與P峰帶同步斷裂，提示存在房早聯(lián)律。圖4為陣發(fā)性間歇性P峰帶、QRS峰帶、T峰帶同步斷裂。斷裂的P峰帶為淺藍色，提示P波低平；PR帶無明顯變化，提示QRS波為室上性早搏；R峰帶為黑色且增寬，提示QRS波倒置并存在傳導阻滯；T峰帶紅色，提示T波直立、高尖。根據(jù)上述特征可考慮房早伴室內(nèi)差異性傳導，實時心電圖可證實。

圖5-6為動態(tài)心電圖記錄，表現(xiàn)為頻發(fā)早搏二聯(lián)律散點圖特征，根據(jù)心電圖改變可以診斷頻發(fā)房早，僅依賴散點圖改變無法準確判斷早搏性質和早搏聯(lián)律及發(fā)作時間。（圖3、5為同一患者，圖4、6為同一患者）。

2.3 短陣房性心動過速的心電瀑布圖及散點圖特征

圖7中心率趨勢圖顯示主節(jié)律趨勢圖斷裂處下方頻發(fā)粉紅色條帶，提示快速心律失常，但不能確定其性質為早搏聯(lián)律還是短陣心律失常。心電瀑布圖特征：間歇性P峰帶斷裂，出現(xiàn)另一個心率增快的P峰帶并融合于上一個T峰帶中，同步出現(xiàn)兩條R峰帶（在主節(jié)律R峰帶不變的同時，出現(xiàn)T峰帶下方的R峰帶），提示為快心率R峰帶。這種與P峰帶同步變化的R峰帶變化，可以認為是短陣房性心動過速（簡稱房速）的表現(xiàn)。實時心電圖（圖7）證實了上述診斷。

圖8為與圖7同一患者的動態(tài)心電圖的散點圖，顯示散點集落也分布在45°線上，但心率較快，分布在快心率區(qū)，呈非棒狀圖，據(jù)此可與竇性心律區(qū)分。根據(jù)圖8可診斷為異位心動過速，但不能明確發(fā)作和持續(xù)時間。

2.4 房性自主節(jié)律的心電瀑布圖及散點圖特征

圖9-10心率趨勢圖顯示，主節(jié)律趨勢圖分為兩層，提示有兩種節(jié)律的變化。心電瀑布圖的特征：間歇性P峰帶斷裂，呈現(xiàn)長短不一的黃色和藍色交替出現(xiàn)，但P峰帶沒有移位，R與T峰帶無明顯變化，提示為間歇性P波異常、倒置，頻率與主節(jié)律相近，PR間期無明顯縮短，可診斷間歇性房性自主節(jié)律。實時心電圖（圖10）可以證實上述診斷。

圖11為與圖9-10同一患者的動態(tài)心電圖，散點圖示房性自主節(jié)律的散點集落可完全融合于竇性節(jié)律集落中，難以區(qū)別是房性心律還是竇性心律。由此可見，散點圖診斷房性自主節(jié)律無明顯優(yōu)勢。

2.5 心房撲動的心電瀑布圖及散點圖特征

圖12主節(jié)律趨勢圖呈現(xiàn)快慢心率間歇出現(xiàn)，貌似趨勢圖斷裂，最快心率整齊規(guī)則，提示為間歇性心動過速，但無法確定其性質。心電瀑布圖特征：紊亂P峰帶中間歇性出現(xiàn)較穩(wěn)定的兩個P峰帶，R峰帶、T峰帶不變化，提示不固定的PR間期中間歇性出現(xiàn)固定的PR間期，考慮為傳導比例不固定的房性心律失常中出現(xiàn)間歇性傳導比例固定。據(jù)此考慮心房撲動（簡稱房撲）可能性大。圖13提示房撲（2∶1）。在實時心電圖中分別得到證實。

圖14心電散點圖顯示不典型的“格子形”分布，考慮為房撲。因散點分布脫離45°線附近，故判斷房撲傳導比例不等。

2.6 心房顫動的心電瀑布圖及散點圖特征

2.6.1 持續(xù)性心房顫動 圖15顯示心房顫動（簡稱房顫）的心率趨勢圖、截取時段的心電瀑布圖及實時心電圖片段。心率趨勢圖顯示雜亂無章的心率快慢變化；心電瀑布圖以Ⅱ導聯(lián)為分析導聯(lián)，表現(xiàn)為P峰帶消失，可見雜亂無章的顏色改變，無固定PR間期，R與T峰帶無明顯改變：提示無固定P波及PR間期，心房率快慢不一，心房波大小及極性不一，符合房顫改變。實時心電圖證實上述診斷。圖16為與圖15同一患者的動態(tài)心電圖記錄，房顫的全程心電散點圖呈典型的扇形圖形，符合持續(xù)性房顫的改變。

2.6.2 間歇性房顫 圖17-18均為動態(tài)心電圖記錄的心率趨勢圖、心電瀑布圖，圖19為同一患者的散點圖。圖17的全程心率趨勢圖上可見突發(fā)一段心律失常，起始和終止明確，符合房顫趨勢圖改變。藍色方框中顯示房顫發(fā)作起始的心電瀑布圖，截取時段的心電瀑布圖中紅線標識的左半段顯示明確的黃色P峰帶、紅色R峰帶和淺藍色T峰帶；實時心電圖顯示為竇性心律，T波低平。紅線標識的右半段清晰可見P峰帶突然轉變?yōu)槲蓙y甚至消失，R峰帶不變。圖18顯示房顫終止時P峰帶重現(xiàn)；心電瀑布圖明確顯示房顫的發(fā)生時段、起始及終止前后的心率變化。圖18的心電散點圖顯示扇形散點中可見沿45°線分布的棒狀散點，符合竇性心律和房顫并存的特點，為間歇性房顫，但無法確定間歇性房顫發(fā)作的時段、起始與終止情況。

2.7 頻發(fā)紊亂性房早及短陣房速的心電瀑布圖及散點圖特征

圖20-21中的心率趨勢圖顯示主節(jié)律趨勢圖下方近似連續(xù)粉紅色條帶，提示頻發(fā)快速心律失常。瀑布圖特點：P峰帶存在且頻發(fā)斷裂，有多條R峰帶，T峰帶基本不變。瀑布圖提示基本節(jié)律為竇性心律，斷裂和紊亂的P峰帶可能為頻發(fā)房早及短陣房速。

圖22心電散點圖特征：酷似扇形，考慮房顫可能。逆向分析選擇的實時心電圖顯示為短陣紊亂性房速。

3 討論

在分析動態(tài)心電圖時，診斷房性心律失常類型的關鍵是識別P波。而計算機軟件自動分析不能正確識別P波，尤其是存在干擾波時，因此不提供P波異常的診斷，通常根據(jù)心率的變化和QRS波的形態(tài)做出室（上）性心律失常的診斷。近年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，動態(tài)心電圖分析軟件的計算分析技術日益進步，通過心率趨勢圖、心電散點圖、心電瀑布圖等分析技術的逐步應用，提高了分析診斷的正確率。心電散點圖根據(jù)連續(xù)的RR間期之間的差值變化繪制圖形，觀察連續(xù)心電RR間期在二維相空間分布的圖形，但不能反映P波的變化。心電瀑布圖以QRS波為中心，在z軸方向對截取時段的所有波形進行高度壓縮，P-QRS-T波形振幅的改變用不同顏色標注，形成彩色的P峰帶、PR間期、R峰帶，反映了P-QRS-T波群的形態(tài)信息及PR間期，提供了心電波形變化的信息宏觀圖，在識別和診斷P波異常的心律失常中具有獨特優(yōu)勢，使快速分析動態(tài)心電圖中P波變化相關的心律失常成為可能。在臨床工作中，應用心電散點圖結合心電瀑布圖分析，有助于快速、準確地診斷房性心律失常。

本文中的病例對照分析了不同類型房性心律失常的心電散點圖和心電瀑布圖的特征性改變，探討了二者的異同和聯(lián)合應用價值。心電散點圖基于動態(tài)心電圖觀測到的數(shù)據(jù)進行繪制，十分直觀，且各種心律失常散點圖都各有特點，極大地提高了診斷的準確性［3］。竇性心律合并頻發(fā)房性心律失常，如頻發(fā)房早為典型三分布圖形，與室早的四分布圖是有區(qū)別的；短陣房速為散點位于快加速區(qū)，可與相對較慢心率的竇性心律區(qū)別。然而，僅憑心電散點圖有時卻不能做出診斷，如房性自主節(jié)律散點圖無明顯特征，與竇性心律難以區(qū)分［4］，因此易漏診。房撲傳導比例固定時散點圖呈典型方格形，與房速、房顫易于區(qū)分；而當傳導比例不固定時，呈扇形的散點圖與房顫及紊亂性房性心律的扇形改變不易區(qū)分。

心電瀑布圖根據(jù)P-QRS-T峰帶的規(guī)律和色彩改變分析和判斷房性心律失常的類型，具有獨特的應用價值。竇性心律合并頻發(fā)房早、短陣房速、房性心律以及紊亂性房性心律失常時，心電瀑布圖均可見P峰帶、R峰帶、T峰帶斷裂，常為同步斷裂，根據(jù)P峰帶顏色變淺或變?yōu)楹谏梢耘袛郟波振幅大小、低平或倒置的變化，而R峰帶無顏色和寬度的改變，可判斷為異位房性心律失常，這是心電散點圖不能比擬的。房撲的心電瀑布圖可出現(xiàn)兩種及兩種以上的P峰帶及PR間期，2∶1房室傳導心率快時可出現(xiàn)兩條R峰帶，傳導比例不固定時可出現(xiàn)多條R峰帶。房顫的心電瀑布圖上P峰帶消失，心房波色彩雜亂無章，據(jù)此可與紊亂性房性心律失常進行鑒別，后者的瀑布圖仍可見竇性心律和房性心律的P峰帶。另外，對于間歇性房性心律失常，如陣發(fā)性房顫，心電瀑布圖可明確其發(fā)作起始與終止時間，而心電散點圖無法明確發(fā)作時間［5］。

心電瀑布圖可以通過P峰帶與R峰帶的相關關系以及R峰帶的色彩變化，輔助臨床鑒別房性心律失常與室性心律失常：如心律失常的R峰帶色彩和寬度不變則為室上性節(jié)律；如R峰帶色彩、寬度變化與竇性R峰帶不同，甚至顏色變?yōu)樗{色或黑色，則為QRS波形態(tài)變化甚至倒置，提示是室性或室（上）性心律失常伴室內(nèi)差異性傳導，結合此變化與P峰帶的斷裂等變化相關，即可判斷心律失常的性質。

心電散點圖和心電瀑布圖在分析心律失常方面各有特色：心電散點圖顯示了不同心律失常直觀典型的圖形改變，但不能分析P波改變，亦不能確定心律失常發(fā)作的起始與終止時間以及時間段；心電瀑布圖可反映P波改變及其與QRS波的關系，分析和診斷房性心律失常［6］。在動態(tài)心電圖的分析中聯(lián)合應用心電散點圖和心電瀑布圖，可以大大提高分析和診斷心律失常的速度和準確性。但要注意的是，最后一定要通過逆向技術展示心電圖，利用人機對話修正和確診。

參考文獻

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（收稿日期： 2024-01-04）

（本文編輯： 李政萍）