【这节随便看看就好】第十二章第3节：心电门控技术

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第十二章  对比剂与心电门控技术

第三节 心电门控技术

—、心电图显示机制

心肌细胞膜是半透膜，静息状态时，膜外排列一定数量带正电荷的阳离子，膜内排列相同数量带负电荷的阴离子，膜外电位高于膜内，称为极化状态。

静息状态下，由于心脏各部位心肌细胞都处于极化状态，没有电位差，电流记录仪描记的电位曲线平直，即为体表心电图的等电位线。

心肌细胞在受到一定强度的刺激时，细胞膜通透性发生改变，大量阳离子短时间内涌入膜内，使膜内电位由负变正，这个过程称为除极。

对整体心脏来说，心肌细胞从心内膜向心外膜顺序除极过程中的电位变化，由电流记录仪描记的电位曲线称为除极波，即体表心电图上心房的P波和心室的QRS波。

细胞除极完成后，细胞膜又排出大量阳离子，使膜内电位由正变负，恢复到原来的极化状态，此过程由心外膜向心内膜进行，称为复极。同样心肌细胞复极过程中的电位变化，由电流记录仪描记出称为复极波。

由于复极过程相对缓慢，复极波较除极波低。心房的复极波低、且埋于心室的除极波中，体表心电图不易辨认。

心室的复极波在体表心电图上表现为T波。整个心肌细胞全部复极后，再次恢复极化状态，各部位心肌细胞间没有电位差，体表心电图记录到等电位线。

二、心电图的各种导联与正常波形

心脏是一个立体的结构，为了反映心脏不同面的电活动，在人体不同部位放置电极，以记录和反映心脏的电活动。心脏电极的安放部位如下表。

在行常规心电图检查时，通常只安放4个肢体导联电极和V1～V6 6个胸前导联电极，记录常规12导联心电图。 

表12-3-1 体表电极名称及安放位置

两两电极之间或电极与中央电势端之间组成一个个不同的导联，通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，记录心脏的电活动。

两个电极之间组成了双极导联，一个导联为正极，一个导联为负极。双极肢体导联包括I导联，11导联和m导联；电极和中央电势端之间构成了单极导联，此时探测电极为正极，中央电势端为负极。aVR、aVL、aVF、V1、V2、V3、V4、V5、和V6导联均为单极导联。

由于aVR、aVL、aVF远离心脏，以中央电端为负极时记录的电位差太小，因此负极为除探查电极以外的其他两个肢体导联的电位之和的均值。

由于这样记录增加了aVR、aVL、aVF导联的电位，因此这些导联也被称为加压单极肢体导联（表12-3-2）。

表12-3-2心电图各导联连接

肢体导联系统反映心脏电位投影在矢状面情况。包括I、II、III、aVR、aVL和aVF导联。胸前导联系统反映心脏电位投影水平面情况包括：V1、V2、V3、V4、V5、V6导联。进一步将这些导联分组，以反映心脏不同部位的电活动（表12-3-3）。

表 12-3-3 心电图导联的分组

心电图各波及波段的组成（图12-3-1）：

1.P波

正常心脏的电激动从窦房结开始。由于窦房结位于右心房与上腔静脉的交界处，所以窦房结的激动首先传导到右心房，通过房间束传到左心房，形成心电图上的P波。

P波代表了心房的激动，前半部代表右心房激动，后半部代表左心房的激动。P波时限为0.12秒，高度为0.25mV。

当心房扩大，两房间传导出现异常时，P波可表现为高尖或双峰的P波。

2.PR间期

激动沿前中后结间束传导到房室结。由于房室结传导速度缓慢，形成了心电图上的PR段，也称PR间期。正常PR间期在0.12-0.20秒。

当心房到心室的传导出现阻滞，则表现为PR间期的延长或P波之后心室波消失。

3.QRS波群

激动向下经希氏束、左右束枝同步激动左右心室形成QRS波群。QRS波群代表了心室的除极，激动时限＜0.11秒。

当岀现心脏左右束枝的传导阻滞、心室扩大或肥厚等情况时，QRS波群出现增宽、变形和时限延长。

4.J点

QRS波结束，ST段开始的交点。代表心室肌细胞全部除极完毕。

5.ST段

心室肌全部除极完成，复极尚未开始的一段时间。此时各部位的心室肌都处于除极状态，细胞之间并没有电位差。因此正常情况下ST段应处于等电位线上。

当某部位的心肌出现缺血或坏死的表现，心室在除极完毕后仍存在电位差，此时表现为心电图上ST段发生偏移。

6.T波

之后的T波代表了心室的复极。在QRS波主波向上的导联，T波应与QRS主波方向相同。心电图上T波的改变受多种因素的影响。

例如心肌缺血时可表现为T波低平倒置。T波的高耸可见于高钾血症、急性心肌梗死的超急期等。

7.U波

某些导联上T波之后可见U波，目前认为与心室的复极有关。

8.QT间期

代表了心室从除极到复极的时间。正常QT间期为0.44秒。由于QT间期受心率的影响，因此引入了矫正的QT间期（QTC）的概念。

其中一种计算方法为QTc=QT/√RR。QT间期的延长往往与恶性心律失常的发生相关。

表12-3-4心电图各波段及其意义

 三、异常心率的采集方法 

对于心脏成像，数据采集的时间分辨率是提高影像质量的关键。

在进行冠状动脉CT检查时，为减小心脏搏动形成的伪影，必须通过心电监控同步扫描技术，在心脏运动最小时进行成像。

心电门控技术通常分为前瞻性和回顾性两种。

前瞻性心电门控技术是利用扫描前预先采集的心电图波形预先标定R波后延时出触发扫描，使数据釆集实相落在指定的某一实相上，达到减小搏动伪影和降低扫描剂量的双重目的。

受检者的心律整齐，心率＜70次/min时，一般可采用前瞻性心电门控技术进行冠脉CTA检查。

回顾性心电门控技术是心电图采集与CT扫描同时进行，使心脏解剖数据与搏动资料同步，扫描完成后，可根据同步记录的心电图任意选取心动周期中的所需时相进行重建、获取不同时相的图像。

由于冠脉依附于心脏表面，除本身搏动外，还随心动周期摆动，并且冠状动脉各分支的运动模式也各有特点，特别是受检者的心率较快，心律不齐时，其运动更难以预计。

因此，冠状动脉CTA检查时，特别是心率较快，心律不齐时，一般采用回顾性心电门控技术。

为了满足不同心率情况下心脏成像的需要，多排螺旋CT可釆用心电编辑技术进行数据釆集。

心电编辑技术主要应用于回顾性心电门控扫描，它是通过修改触发的位置来获得希望得到的某一时相的图像。使用者可以通过移动、去除、插入触发位置来实现。

1.移动触发位置

可以通过移动R波的触发位置，然后放在需要的位置，心率会根据触发位置移动的情况自动重新重组图像（图12-3-2）o

图12-3-2移动R波触发位置重新重组图像

2.插入触发位置

可选择两个心动周期，并在R-R波之间插入一个触发位置，从而得到一个很规律的重新计算过的心率。

存在心动过缓、心电信号在采集过程中丢失或强度不够大时，可釆用插入触发点。 

3.去除触发位置

碰到心律不齐时，可在两个不规则心动周期的R-R波之间去除一个触发位置，从而心率规整，可获得较好的冠状动脉图像。

期前收缩、房颤、心律不齐等异常波形导致错误釆用了原始数据时，可采用这种方法（图12-3-4）。

    4.按R波后选定的毫秒重建

患者在扫描过程中若出现心律不齐，可采用计算患者收缩期R波后一定时间（ms）进行编辑。

有研究表明，当患者心律不齐时，心脏收缩期的时间差别并不大，差别大的在于心脏舒张期时间的不一致。

若此时再采取按固定时相重建，图像各个心搏周期的数据不匹配，会出现错层等现象。

若采用R波后一定时间的收缩期，则由于去除了舒张期时间长短不一的影响，图像质量则相对比较好。

表12-3-5前瞻性心电门控与回顾性心电门控基本参数比较

表12-3-6前瞻性心电门控与回顾性心电门控临床应用比较