Lorenz-RR散点图在心律失常诊断中的独特优势

王建勇 陈元禄

300457 天津，泰达国际心血管病医院电生理科

动态心电图包含海量心电数据，用传统的分析方法无法全面有效地分析全部数据。而Lorenz-RR散点图(简称Lorenz图)采用迭代作图原理，将每一个R波前后两个RR间期分别作为横、纵坐标，在直角坐标系中作图，将海量心搏信息展现于一张图形上[1]，便于快速地从整体上观察、分析与处理。学者们通过对图形的分布、子图的数目、图形形态进行综合分析，总结出大量不同类型心律失常的心电散点图特征[2-6]。通过Lorenz图可以获取整体的、独特的、用常规动态心电图分析方法无法观察到的信息及电生理现象[7]，尤其在一些复杂心律失常的诊断中有重要意义[8]。本文着重对Lorenz图在心律失常诊断方面有独特诊断优势的几种情况综述如下。

1 窦房结功能分离

向晋涛等[9-11]通过对大量散点图的观察，发现了一些窦性心律吸引子(即散点集形成的几何图形)分离的特殊现象，推测窦房结功能发生了分离，分为横向分离和纵向分离两种。

纵向分离的Lorenz图表现为在45°线上出现两个彼此分离的棒球拍状的吸引子，部分患者也可以重叠(图1A)。其机制推测为在某些生理性或病理性情况下，窦房结自律性功能分裂为两个或者多个具有自律性的起搏点，它们产生的激动频率不同，分别在不同时间不同情况下控制着窦房结，各自以一定范围的频率发放冲动，从而控制整个心脏的节律。不管是哪个起搏点在发挥作用，均表现出一个完整窦房结的功能，只不过其功能状态，也就是发放的激动频率不同。

横向分离的Lorenz图表现为窦性心律吸引子的长轴垂直于45°线，或者形成关于45°线对称的吸引子图形(图1B)。推测其机制同样为窦房结发生了功能性分离，但这些频率不同的起搏点与纵向分离时不同，它们会在同一时间内竞争性控制窦房结。由于不同起搏点发放激动的频率不一样，在同一时间竞争会发生干扰或隐匿性传导，因此心电图上表现为窦性节律快慢不一。

A：纵向分离的Lorenz图；B：横向分离的Lorenz图；C：室性或交界性并行心律的Lorenz图表现；D：B图和B线；E：室性期前收缩联律间期短于AVNFRP时的Lorenz图表现；F：心房颤动伴逸搏性心律时的Lorenz图表现图1 Lorenz-RR散点图

2 显著窦性心律不齐和联律间期与窦性心律接近的频发房性期前收缩的鉴别诊断

房性期前收缩的联律间期如果与窦性心律RR间期接近，且P波形态变化较小时，应用常规动态心电图分析方法常常难以与显著的窦性心律不齐区分。但Lorenz图可以从整体上表现出两者明确的差异。显著窦性心律不齐时RR间期变化很大，使窦性心律吸引子离散度增大，表现为几何图形的面积增大，但不能分裂出另外的吸引子图形。而房性期前收缩由于其起源不同而形成不同的吸引子图形，这些图形可以互相远离或部分重叠，吸引子之间的距离取决于RR间期变化的程度与趋势[12-13]。

3 并行心律

并行心律分为房性并行心律、交界性并行心律及室性并行心律。各种并行心律都有相似的心电图特征：(1)异位搏动与其前的主导心搏联律间期不固定；(2)各个异位搏动间期之间存在最大公约数；(3)常出现融合波。传统动态心电图分析中，主要依靠寻找这几个特征来判断患者是否存在并行心律，但当并行心律的异位搏动不显示这些特征性心电图表现时，则很难与一般的异位搏动或多源异位搏动鉴别。这可能与异位搏动的间期过长或不稳定，而不容易发现最大公约数，或者由于两个起搏点的相互干扰比较“协调”，从而表现为相对固定的联律间期有关[14-15]。但在Lorenz图上，并行心律显示出特征性表现，可以快速、准确地做出诊断，明显提高了并行心律的检出率。

室性或交界性并行心律的Lorenz图特征为期前收缩点吸引子沿垂直于45°线的方向，向45°线延伸，期前收缩前、后点吸引子分别沿垂直于x轴和y轴的方向，向45°线延伸，总体呈斜倒的“Y”字型(图1C)。房性并行心律的Lorenz图特征为期前收缩后点吸引子贴近窦性心律吸引子并向45°线延伸，期前收缩点吸引子与期前收缩前点吸引子相当于普通房性期前收缩的期前收缩点吸引子与期前收缩前点吸引子，向45°线延伸，总体呈变形的斜倒“Y”字型[16]。如果是双源房性/室性并行心律，则呈双斜倒的“Y”字型[17]。向晋涛等[18]还用几何画板模拟出窦性心律伴室性并行心律的数学特征，从理论上证实了并行心律在Lorenz图上呈斜倒的“Y”字型的图形特征。

4 B线斜率

在Lorenz图中，学者们将期前收缩前点形成的吸引子称之为B图，它是位于45°线与X轴之间，靠近坐标原点的一个子图，其长轴称为B线，其斜率反映了期前收缩联律间期与其前窦性RR间期的关系(图1D)。当B线斜率趋向于0时，表明期前收缩的联律间期固定，不受其前心动周期的影响。当B线斜率大于0时，提示期前收缩的联律间期随其前心动周期的延长而延长。不同起源的心搏，受神经控制的程度不同可能是造成这种现象的原因，同时这种现象也为心律失常的诊断提供重要的依据。临床观察表明，室上性期前收缩的B线斜率大于0，但小于1，多在0.5左右；而室性期前收缩的B线斜率趋向于0[12]。

5 Lorenz图在心房颤动相关诊断中的特殊优势

心房颤动时，由于心房率极快，在350～600次/min，很难判断心房波与QRS波的传导关系，与其相关的很多心律失常都是心电图分析中的难点问题。Lorenz图可以从整体层面上提供很多特殊信息[19-22]。

(1)心房颤动与房室结功能不应期(functional refractory period of the atrioventricular node，AVNFRP)：AVNFRP是指房室结以上的激动通过房室结传导到心室产生的最短RR间期。用常规动态心电图的分析方法很难观察到其变化规律，而Lorenz图可以显示出AVNFRP及其与RR间期相关的动态变化。单纯性心房颤动的Lorenz图呈一分布图形，以45°线为中心，对称地向两边展开，呈扇形，扇形的下边界线，即两条边缘中靠近x轴的那条边缘与坐标轴之间保持一定距离，且与坐标轴呈夹角，其斜率多在0.2左右，揭示了AVNFRP随RR间期延长而逐渐延长的趋势。这一散点图特征在心房颤动时宽QRS波的鉴别中有重要意义(见下文)[4，20]。

(2)心房颤动伴心室预激时，Lorenz图扇形的下边界线与x轴相当接近并且平行，其斜率接近于0，反映了房室旁路功能不应期基本保持恒定[5]。

(3)心房颤动伴房室之间双径路传导时(包括房室旁路或房室结双径路)，部分患者的Lorenz图表现为部分重叠在一起的两个不同的扇形，其顶点和边界不同。其中通过传导较快的径路下传形成的扇形，其顶点在45°线上近原点端，同时其两个边界的夹角较大。而通过传导较慢的径路下传形成的扇形，其顶点重叠于传导较快的径路形成的扇形之中，常常不能直接观察到，而需要通过两条边界延长线相交点来确认，同时其两条边界的夹角较小。通过这一特征性Lorenz图表现，可以在心房颤动时快速确定患者房室之间存在两条传导路径[10]。

(4)心房颤动中出现宽QRS波时室性期前收缩与室内差异性传导的鉴别。室性期前收缩联律间期短于AVNFRP时，Lorenz图上表现为室性期前收缩前点的吸引子(B图)与扇形不重叠，位于扇形下方，且B线斜率小于扇形下边界线斜率，表现为房室分离现象，提示此激动起源于心室，而不是经房室结下传的室上性激动(图1E)。当室性期前收缩心搏的联律间期长于AVNFRP时，其吸引子与扇形重叠，将其提取到第Ⅳ象限中并测量B线斜率，与扇形下边界线斜率不一致。而心房颤动伴室内差异性传导时，差传的宽QRS波的吸引子分布在扇形之中，将其提取到第Ⅳ象限后，其B线斜率的绝对值与扇形下边界线十分接近甚至完全一致。借此特征可以对宽QRS波的性质进行明确的区分[10，19]。

(5)心房颤动伴逸搏性心律时，Lorenz图表现为扇形远端边缘被“曲尺”切成直角状，由逸搏前RR间期与逸搏间期形成的逸搏点吸引子和逸搏间期与逸搏后RR间期形成的逸搏后点吸引子共同构成(图1F)。同时45°线远端出现细棒状的图形，由连续的逸搏间期构成[21-22]。

6 小结

综上所述，Lorenz-RR散点图可以将动态心电图的全部数据在一张图上呈现给医师分析，可以从整体上观察、分析、处理患者心搏信息。在窦性心律失常、显著窦性心律不齐与房性期前收缩的鉴别诊断、并行心律、心房颤动中AVNFRP的判断、心房颤动中宽QRS波形的鉴别及逸搏的诊断等方面，均可提供其他诊断手段不能提供的信息，具有独特的诊断优势，显示出不可替代的作用。

利益冲突：无