QRS波群前后一系列小波产生机理的探讨

许祥林，韩 旭，杨兴艳，何远杰，郑 婕，袁 昆，刘晨亮

(1.遵义医学院附属医院 心电图科， 贵州 遵义 563099；2.康泰医学系统股份有限公司，河北 秦皇岛 066004)

近年来，美国菲士公司(中国上海)推出一款新型心电图机，一种在不改变传统常规心电图的基础上采用新的检测手段在QRS波群前后检测到一系列小波的心电图机。该款心电图机引起众多学者的高度重视[1-4]，并将其视为心脏电生理检测方法上具有革命性的突破，同时也为心电图将来的发展提供了极为广阔的空间和想象力。但是，其产生机理迄今不能做出令人满意的合理解释，而我们在应用的过程中却发现该系列小波的产生与心脏电生理变化无关。本文通过5例典型病例分析和心电模拟信号输入加以验证，力求对其产生机制寻找合理的解释。

1 典型病例

所有选取的典型病例均为常规心电图检查后的我院门诊或住院病人。尼沙赫心电图(SAN-Atria-AVN-His ECG，saahECG)应用美国菲士公司(中国上海)提供的PHS-A10检测仪进行检测，一次性电极应用PHS-A10检测仪专用电极片，导联连接方式与常规12导联心电图相同。检查前清水处理患者皮肤，并嘱患者安静平卧于检查床休息2～3 min，信号采集时保持检查室内安静，尽可能避免周围电子仪器的干扰，每次记录12～30 s。心电信号采集结束后通过互联网传送到美国菲士心脏电生理(中国上海)实验室，由该实验室使用模式识别和数字滤波联用技术对心电信号进行处理，经过储贮分析后将结果再返回到PHS-A10检测仪，而后得到saahECG。

1.1 例1:正常心电图 男，64岁，心电图(V5导联常规心电图与saahECG同步采集)：正常窦性心律，见图1。截取其中一个完整的P-QRS-T波群放大以观察QRS波群前后小波的发生规律，见图2。

图1 正常心电图(V5导联)

图2 正常心电图(V5导联放大图)

QRS波群前后出现的小波，表现为以R波为中心呈均匀而对称性分布，其前有10个小波(阿拉伯数字标注)，其后有亦有10个小波(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j)，每个小波间的距离相等(约0.035 s)，QRS波群前后各小波总占时约0.35 s，系列小波总占时0.70 s。此外，各个小波的振幅还以R波为中心呈逐渐减低趋势(部分受P波或T波影响略有变形)。

1.2 例2:一度房室阻滞 男，64岁，因胸闷，头晕而就诊，临床诊断：冠心病，高血压。心电图(V5导联常规心电图与saahECG同步采集)：窦性心律，一度房室阻滞(P-R间期=0.30 s，见图3。截取其中一个完整的P-QRS-T波群放大以观察QRS波群前后小波的发生规律(见图4)。

图3 一度房室阻滞

图4 一度房室阻滞(V5导联放大图)

QRS波群前后小波出现的规律与正常心电图一致(见图2)，小波数量未见减少，但与之不同的是在P波前仅有1个小波出现，而在P-R段上出现的小波数量明显增多。由于本例患者PR间期为0.30 s，在正常心电图上观察到的小波间期为0.035 s(见图2)，因此，PR间期内应包含9个小波，而P波前只有1个小波。

1.3 例3:高度房室阻滞，伴交界性逸搏性心律 男，18岁，因心悸、气促3 d就诊，临床诊断：病毒性心肌炎。心电图(V5导联常规心电图与saahECG同步采集)：高度房室阻滞，其中P2与P6分别下传心室，即R2与R5，其余P波均未下传，QRS波群为交界性逸搏，见图5。为观察QRS波群前后小波，截取P2至P4一段心电图予以放大以观察QRS波群前后小波，见图6。

图5 高度房室阻滞(V5导联)

图6 高度房室阻滞(V5导联放大图)

P2下传心室，其下传的QRS波群(R2)前后有一系列小波存在，其发生规律与正常心电图一致(见图2)。P3与P4均未下传心室，其前后无小波出现。R3为交界性逸搏，其前后无相关P波，但QRS波群前后依然有一系列小波，其出现规律与正常心电图一致(见图2)。

1.4 例4:心室预激 男，60岁，体检心电图检查发现心室预激。心电图(V5导联常规心电图与saahECG同步采集)：窦性心律，窦性心动过缓，心室预激，见图7。截取其中一个完整的P-QRS-T波群放大以观察QRS波群前后小波的发生规律(见图8)。

图7 心室预激(V5导联)

图8 心室预激(V5导联放大图)

QRS波群前后小波出现的规律与正常心电图一致(见图2)，小波数量未见减少，但与之不同的是在P波前的小波数量增多，而在P-R段内出现的小波数量明显减少(2个)。

1.5 例5:室性早搏 女，12岁，因心悸1周就诊，临床诊断：病毒性心肌炎。心电图(V5导联常规心电图与saahECG同步采集)：窦性心律，频发室性早搏，部分呈三联律，见图9。截取其中一段有完整窦性P-QRS-T波群和室性早搏的心电图放大以观察QRS波群前后小波的发生规律，见图10。

室性早搏前后的小波依然是以室性早搏QRS波群的R波为中心作前后对称性分布，只是有的小波被增宽的QRS波群掩盖，PVC(室性早搏)。

图9 室性早搏(V5导联)

图10 室性早搏(V5导联放大图)

2 相似病例

2014年我院采用康泰医学ECG-1200型心电图机采集人工起搏心电图时记录到的类似心电图，波形表现在起搏信号前后出现一系列细颤波，见图11。细颤波产生的原因是起搏信号未被正确预处理，而直接输入到工频陷波器中，进而在滤波器输出波形中对应于原始信号的突变点处出现了明显的吉布斯现象(Gibbs phenomenon)，即振铃现象[5-6]，见图12。

图11 1200型心电图开启与关闭滤波不同状态V5导联心电图

男，70岁，因三度房室阻滞植入单腔起搏器。图11A为心电图机开启滤波时采集的心电图，图中可见以起搏信号为中心出现一系列细颤波。图11B为心电图机关闭滤波时采集的心电图，图11A中所见的以起搏信号为中心的一系列细颤波消失。

图12 1200型心电图开启与关闭滤波不同状态V5导联心电图放大图

开启滤波时以起搏信号为中心的一系列细颤波有着极为明显的规律，细颤波的间距为0.04 s，以起搏信号为中心均匀分布，其振幅呈逐渐降低的趋势，其发生规律与saahECG所出现的QRS波群前后小波极为相似。滤波关闭后细颤波消失。

3 人工模拟心电信号

为进一步验证saahECG所检出的系列小波与心脏电活动无关，我们采用康泰医学有限公司生产的MS400多参模拟仪，参数设置：模拟信号时限=0.03 s，电压=1.0 mV。常规心电图与saahECG同步采集记录见图13，局部放大图见图14。

saahECG在模拟脉冲信号前后可见一系列小波，发生规律与正常心电图一致。由于没有P波与QRS波群的干扰，可以观察到系列小波更加清晰的变化规律。

图13 模拟心电图(V5导联)

图14 模拟脉冲信号

4 讨论

在分析saahECG所采集的心电图时，QRS波群前后的出现一系列小波的确会让人联想到心脏内诸多微小部位所产生的电活动，如窦房结、房室结、房室束以及蒲氏纤维等，因此有人根据saahECG的系列小波提出PRa波、PRhv波、Ri段、Rt段等“全新概念”[1-4]，并认为该系列小波的发现对心肌缺血、窦房阻滞以及宽QRS波群型心动过速等诸多常规心电图难以解决的问题具有重要的诊断与鉴别诊断价值[7-9]。

但通过仔细分析后发现该系列小波的出现有其明显的自身规律，即以QRS波群为中心呈对称性分布，小波间的间距一致(0.035s)，振幅呈逐渐衰减的趋势，如此规律的系列小波很难与窦房结、房室结、房室束等部位的电活动完全匹配，因为这些部位所产生的电活动虽然微弱，但是其发生无论是在时间上还是在振幅上都不可能如此规律。通过部分典型病例的分析可以揭示该系列小波与心房和心室电活动之间的相互关系。例2(一度房室阻滞)和例4(心室预激)分别存在PR间期延长和缩短的现象，而小波的出现并不会因此而改变，例2图中P波前小波数量减少，例4图中P波前小波数量增多，提示系列小波与P波无关，同样的现象在例3中可以得到进一步印证，即未下传心室的P波前后均无小波出现，无相关P波的交界性逸搏前后有一系列小波，上述现象表明系列小波仅与QRS波群有关，而与P波无关。室性早搏的激动起源于心室，如果QRS波群的小波与窦房结、房室结、房室束等电活动有关，那么可以推测在室性早搏的QRS波群之前应该有较少的小波出现，但在例5的心电图上可以看到系列小波在室性早搏的QRS波群前后出现的规律不变。根据本文列举的5个典型病例的分析结果可以看出saahECG检测出的系列小波与P波无关，其产生仅与QRS波群有关，因此，该系列小波难以与窦房结、房室结、房室束等部位的电活动相互对应。

模拟脉冲输出只有一种电信号，但在saahECG上在脉冲信号前后依然有系列小波出现，且发生规律与正常心电图一致，该结果表明saahECG所检出的系列小波与心脏电活动无关，结合以前所见的相似病例，考虑saahECG所检出的系列小波可能与该款心电图机在对QRS滤波时出现吉布斯现象有关，但由于PHS-A10检测仪所有的技术参数和心电图算法不为人所知，因此其具体发生原因无法确定。