心电图29-心电图原理

我们拿三个电压表放在右手、左手以及左脚上，会观察到电压表随着我们心脏的跳动而出现摆动。说明心脏的跳动是伴随着电活动的。我们用照相机每隔0.04s把三个电压表连在一起拍照，然后把电压表记录下来的电压大小在时间轴上记录下来连成一条线，就形成了我们的心电图。

三个电压表有三条线，分别分别记为aVR aVL aVF。我们发现左手和左脚记录下来的电压是正向的，右手电压表记录下来的电压方向是负向的。于是我们以心脏为起点，四肢为方向，画两个箭头代表方向，再把两个正向电压画出来，就得到了两个有方向和长度的向量。我们称之为心电向量

再用平行四边形法则进行向量合成，把两个向量合成一个向量，我们发现合成后的向量在右手导联的反方向上，右手导联记录到的负向电压用心电向量表示刚好就基本等于这个合成向量。说明这个合成向量是各个向量的综合结果。

我们把这个合成向量称为心电轴，从另一个角度上来说，各个方向上的电位变化都是从这个合成向量上进行向量分解的结果。

为了表示心电图的角度，我们把水平方向定位0度，aVF方向定位90度，那aVL就算是负的30度，把aVL到aVF的范围定位心电轴的正常范围，超出这个范围称为心电轴偏移。

我们看下面这个图

在aVL和aVF的角度之间的心电向量都应该是朝上的，现在aVL负向，所以应该反过来画，合成出来的综合向量就出现了右偏移。同理如果aVF负向，aVL正向那心电图的aVF也应该反过来画，得出的心电向量会发生左偏移。称为电轴左偏。

我们观察心电图还会发现，每个导联达到峰值的时刻是不一致的。

第一根导联电压峰值在红色辅助线上，越往下峰值越靠后，离这条红色辅助线越来越远，第一导联和最有一根导联的电压峰值的时刻就差了一个小格。即差了0.04s。

我们再对aVL和aVF每隔0.02s记录一次电压值，我们就得到了这两根导联每一时刻的电压。然后我们把相同时刻的电压都进行向量合成，

放大这两根导联，红色框框里面就两格宽，说明心脏的电位变化只用了0.08s时间，我们在这0.08s内取五个点，零时刻大家电压都是零，0.02s的时候aVL是正，电压高度是两个小格，记为+0.2mv，aVF是负的，电压幅度为-0.12mv。

在0.04s这个时刻，aVL是0.1mv，aVF是零电压，0.06s的时候，aVL是负的，有七小格，记为-0.7mv，aVF是正的，有13小格，记为1.3mv。把这五组电压进行向量合成，零不用画出来。

合成向量就是这个长长的箭头，我们把这几个时刻的合成向量定点标出来，按顺序连接起来，画成一个圈圈，它就代表我们合成向量的顶点的运动轨迹。

或者说运动轨迹上的某一个点就代表心脏某个时刻的合成向量，我们把这个轨迹称为心电向量环。用五个点绘制的心电向量环只是一个近似的结果，我们利用计算机技术把这0.08s切成40个点，每0.002s就合成一次心电向量。画出更为准备的心电向量环。

我们把这个图叫做心电向量图，我们普通不过的心电向量图是以时间线为轴，记录电压大小的变化，是一纬的心电图。而心电向量是二维的心电图，它描绘了心脏在除极过程中，各个方向上的电压大小，但是它舍弃了时间轴。使得心电向量图对心律失常的诊断力不从心，所以它的应用非常受限。

随着心电理论进一步发展，人们认为肢体导联aVL aVF合成出来的心电向量图环只是在竖直平面上反映出心电向量的变化，而我们胸导联可以近似为在水平面上反映心电向量的变化，所以我们对胸导联也进行心电向量合成，取V1 V5坐标轴，对每个时刻的心电向量进行合成，得到水平面上的心电向量环。

将竖直方向和水平方向的心电轴合起来，把aVL和V5一起做X轴，aVF做Y轴，V1做Z轴，按照电压值在坐标系中把某个时刻的点标出来。

三维空间中的顶点代表的心电向量就是一个三维的综合心电向量。

效仿心电向量图，我们把每个时刻的综合心电向量的顶点都刻画出来，就会组成综合心电向量的运动轨迹，是一个三维立体圆圈，我们称为综合心电向量环，为心脏电位变化的综合体现，也是心电图能记录到电压变化的理论基础。

因为三个肢导电压变化不好分析，我们用向量合成的方法得到三个新的肢体导联。叫1、2、3导联，因为aVR总是负向的，所以取它的反方向来进行合成，他和左手导联aVL进行向量合成，就得到I导联，它和下肢导联进行向量合成，就得到II导联。左手导联和下肢导联也进行向量合成，就得到我们的III导联。

我们把导联进行平移，I II III导联就很容易看出它们的向量方向。

我们近似的认为I导联在0度，III导联在120度，II导联在60度方向上，二导联刚好和我们心脏的轴线最相近，通过心电向量的合成，电压幅度也得到增强，所以II导联的电压变化最能体现心脏的电位变化。方向相近的导联通常电位变化也是相似的。