心电瀑布图的原理及应用

景永明 王智华 潘运萍 孙朝阳 井艳 申继红 张芳芳 杨伟 李世锋

在分析动态心电图中，识别P波是分析心律失常的关键，然而所有的动态心电图分析软件都无法直接识别P波，从而制约了我们快速分析动态心电图的步伐，尤其是涉及P波形态变化、PR间期变化、ST-T改变、QT间期变化的病例，凡遇此类病例，我们只好用分析常规心电图的方法来逐段分析或随机抽查，误诊漏诊在所难免。

心电瀑布图的问世，为我们快速分析涉及心电图形态信息变化的动态心电图病例提供了可能，然而许多人并未了解心电瀑布图。为此，笔者详细介绍心电瀑布图的原理，简要介绍其临床应用。

1 心电瀑布图的作图原理

心电瀑布图是宏观展示动态心电图形态信息的带状信息图，由于酷似飞流直下的瀑布，故名心电瀑布图。它以QRS波群为中心，以≥RR间期的固定步长截取心电图片断(图 1)，在z轴方向对齐所有的心电图片断并高度压缩(图 2)，从y 轴方向看是高低不等的心电“瀑布图”。如果以红、黄、兰三色渐变标识心电图的波幅高度，就是彩色的心电瀑布图。分析此彩色心电瀑布图，就能得到P-QRS-T波群的形态信息宏观图，为快速分析涉及P波变化及ST-T改变的动态心电图病例提供极大的方便。

图 2D上部是实际记录的标准Ⅱ导联正常心电瀑布图，下部是上部红色竖线所对应的心电图片段。可以看到瀑布图正中间是致密的红色R峰带，稍上是略宽的白色P峰带，略下是稍宽散的白色T峰带，P带之上是兰色的TP带，其色谱应该是基线的色谱，是所有色带的参考色，本例PR带与ST带与TP带为同一色谱，表明此时段没有PR段与ST段的移位，P带与R带水平分布呈平行线，表明PR间期固定，是正常窦性心律的标志。

图1 以红、黄、兰三色渐变标识心电图波幅，以QRS为中心， 以RR间期为固定步长截取心电图片段，在z轴方向重叠所有等步长心电图片段

图2 心电瀑布图成图过程

从心电瀑布图成图过程可以了解，此图实际上是从整体上把所握动态心电图形态信息，是对心电散点图、直方图以及模版分析的重要补充，为快速分析P波与T波形态，PR间期、QT间期、PR段及ST段移位等提供了有效的方法。下面结合实际病例介绍其临床应用。

2 心电瀑布图的临床应用

2.1用于快速识别阵发性心房颤动(简称房颤) 虽然时间散点图在分析阵发性房颤中有一定的优势，但超短时间的房颤(比如数分钟)，时间散点图还是有可能遗漏，而瀑布图却可以很方便地找到短时程阵发性房颤的起始与终止点。图3标红线的片段是房颤的典型心电瀑布图，其特征是P峰带消失(代表房颤中P波消失)，R峰带上下呈花色(代表RR间期绝对不齐)，与随后的正常三峰带心电瀑布图形成鲜明的对比，通过点击其交界区，可以快速找到窦性心律与房颤的起始与终止心电图片段。图 4是本例另一时段心电瀑布图，正常的三峰带瀑布图中间夹杂有数段短时程花色房颤瀑布图，点击其交替点，对应下面的心电图片断，可以看到窦性心律与房颤的交替。可以说心电瀑布图一目了然地展示了阵发性房颤发生时刻及持续的时间，快速分析此类心律失常需要做的事就是打开瀑布图，标识P峰带消失的花色段即可。

图3 阵发性房颤瀑布图

图4 阵发性房颤瀑布图

2.2用于快速诊断干扰性房室脱节 干扰性房室脱节常见于室性或交界性自主心律中，由于自主心律的频率范围与窦性心律的频率接近，NV周期、VV周期与NN周期接近，二者形成的散点集落重叠，所以心电散点图也不能为我们提供帮助。由于此时PR间期不固定，心电瀑布图中的P峰带必然消失，此时瀑布图可以显示出巨大优势。图 5是1例窦性心律合并室性自主心律伴干扰性房室脱节的动态心电图病例，可以看到，R峰带上的P峰带，时断时续，但P峰带消失的时段并没有花色，提示该时段并不是房颤，逆向技术显示此时段为室性自主心律伴干扰性房室脱节，仔细观察还可发现P峰带消失的时段R峰带变白色，与相续的红色R峰带色差明显，提示房室脱节的时段R波峰值降低，逆向技术也证实室性自主心律的QRS波群宽阔切迹，波幅较低；还可以看到R峰带下的ST带色普遍深于P峰带上的TP带色谱，白色的T峰带变成深色T谷带，提示本病例Ⅱ导联ST下移，T波倒置，有缺血可能。

图5 窦性心律合并室性自主心律伴干扰性房室脱节，ST-T改变

2.3用于快速识别ST-T改变 ST-T改变的动态心电图分析一般可借助于ST趋势图粗略的查看，但ST趋势图的准确性与基线的定位以及J点的定位有关，实际上ST趋势图往往是不准确的，实际工作中还是免不了要逐段分析或随机查看。而心电瀑布图用于ST-T移位的判断可以说是非常敏感的，而且还可以看到T波极性的变化，ST-T动态变化的趋势都可以一目了然的展示。

图6是1例ST段下移T波负正双向的动态心电图患者，其Ⅱ导联心电瀑布图P峰带清晰可辨，水平分布，提示正常窦性心律，P峰带上的TP带为淡兰色，R峰带下的为增宽的兰黑色谱，二者色差大，提示ST段显著下移，黑色谱带下为较窄的T峰带，逆向技显示ST段下移，T波负正双向。

图6 ST-T改变的心电瀑布图

图7是1例变异性心绞痛的心电瀑布图(V3导联)，R峰之上的P峰带清晰，提示为窦性心律，P峰带上的TP色谱为淡兰色，之下的ST色谱由淡兰色突然变白→黄→红，持续数分钟后恢复淡兰色，但白色的T峰带没有恢复而是变成了黑色的T谷带，短时后恢复为白色的T峰带，但QT间期似略有延长，图 8A～F是瀑布图逆向技术截取的心电图片段，可以看到V3导联ST段从逐渐抬高到巨R型抬高，再到ST段恢复T波深倒以及T波恢复直立的全过程，心电瀑布图的表达是非常直观的。

与ST趋势图相比，瀑布图对ST-T改变的判断不需要定基线及J点，只需要判断ST带及与T带与TP带的色差，只要不是色盲，显著的色差是很容易发现的，而逆向技术又可以快速提取对应的心电图片断，便于及时验证。可以说推广普及心电谱瀑布图是快速识别冠心病、心绞痛较准、较快的手段。但心电谱瀑布图1次只能看1个导联为其不足，而ST-T趋势图同时可呈现多导或12导的同时变化性。

图7 变异性心绞痛的心电瀑布图

图8 利用心电瀑布图逆向技术截取的动态心电图片段

2.4用于快速诊断房室传导阻滞 由于动态心电图分析软件不能直接检索P波，所以对一度房室阻滞诊断无能为力，虽然二度房室阻滞的心电散点图有特征性的表现，但心电散点图不能区分二度房室阻滞与二度窦阻滞，三度房室阻滞的散点图特征也不明显。然而心电瀑布图却另辟蹊径，清楚地显示了P波与 R波的关系，从整体上把握了房室关系，若与心电散点图配合，各类房室阻滞的诊断几乎没有盲区，并且可以做到快而准。

图9是1例二度、高度房室阻滞合并交界性逸搏及逸搏心律的心电瀑布图，可以看到R峰上的P峰带不在同一水平，有时变模糊，有时延伸到PR带及TP带，提示PR间期不固定，部分时段PR间期完全无关，符合二度、高度房室阻滞PR间期延长至脱落、失联的心电图特点，结合特征性的心电散点图可以实现快速诊断。

图10是1例高度房室阻滞几乎完全性房室分离、交界性逸搏及逸搏心律的心电瀑布图，可以看到图10A条瀑布图部分时段可见清晰的P峰带水平分布，提示PR间期固定，多数时段水平分布的P峰带消失，或上移为“缕缕轻烟”( 图10B、C、D)，或下沉为“水中涟漪”( 图10A、B、C)，或分散为 “满目雾霾” ( 图10E、F)，均提示多数时段PR间期不固定，是房室分离的直接证据，从心电瀑布图上看，患者T峰带正常，ST带色谱正常，提示ST-T未见异常，结合心电图散点图，可以快速诊断为：窦性心律合并高度房室阻滞，交界性逸搏及逸搏心律。见图 11。

2.5用于快速诊断窦房游走心律 游走心律是指P波频率变化的过程中伴随着P波形态的改变，窦房游走心律是指起搏点从窦房结向心房的游走，频率快慢反复交替，P波形态周期性变化但PR间期始终大于120 ms；窦结游走心律是指起搏点从窦房结向房室结游走，频率慢快反复交替，P波形态周期性的变化，可见逆向P-波，且P-R<120 ms。由于动态心电图不能直接检索P波，P波的规律性及PR间期的规律性难以发现，只有靠逐段查看，往往会误诊漏诊。

心电瀑布图不仅能看到P峰带及P谷带(倒置P波)，还可以判断PR间期是否缩短而小于120 ms，判断是窦房游走还是窦结游走。

图 12是1例窦结游走心律的心电瀑布图，可见P带部分时段低于TP色谱的波谷带(A)，部分时段为高于TP色谱的波峰带(B)，部分波谷非常贴近R峰带(C)，提示P波有时直立，有时倒置，有时倒置的P-R<120 ms，表明本例为窦结游走心律，瀑布图看不到RR间期不齐的特征。图 13是本例动态心电图片断，可见P波形态多变，部分P-R<120 ms，符合窦结游走心律的特征。

图9 二度、高度房室阻滞合并交界性逸搏及逸搏心律的心电瀑布图

图10 高度房室阻滞几乎完全性房室分离，交界性逸搏及逸搏心律的心电瀑布图

A:2∶1房室传导阻滞；B:高度房室传导阻滞；C:交界性逸搏

图12 窦结游走心律的心电瀑布图

图13 窦结游走心律的动态心电图片段

3 讨论

动态心电图为我们提供了形态信息、时间信息和节律信息，其中心电散点图集中表达了动态心电图的时间信息与节律信息，在快速分析动态心电图中发挥了重大作用[1]。但有关心电图形态信息的变化，心电散点图是无能为力的，比如P波形态的变化(游走心律)，PR间期的变化(一度房室阻滞、干扰性房室脱节)，ST-T改变(变异性心绞痛)等，单看心电散点图是不能发现的，而心电瀑布图却另辟蹊径，把动态心电图的形态信息高度浓缩，批量显示，为快速分析动态心电图发挥了独特的作用。如果能把二者有机结合，动态心电图的分析将会更快，更准。

心电瀑布图的作图原理并不复杂，它是从总体上把握P-QRS-T波群的形态信息，按时间顺序横行排列，以色谱标识波幅高低，所以心电瀑布图中不仅包含有形态信息，也包含有时间信息，加之逆向技术的配合，心电瀑布图必将成动态心电图分析软件中不可或缺工具。

本文例举的阵发性房颤、干扰性房室脱节、ST-T改变(变异性心绞痛)、房室传导阻、游走心律等异常动态心电图表现，心电瀑布图都有特征性的表现，只要了解心电瀑布图的原理，其瀑布图特征不难掌握。

心电瀑布图的研究才刚刚开始，它还有哪些优势？有什么潜在价值？需要广大同行深入研究，反复实践。

1 景永明，李世峰．心电散点图原理及应用[M]. 天津：天津科学技术出版社，2016：1-30