第一節(jié)　正交導聯(lián)心電圖

正交心電圖(Orthogonal electrocardiogram)是指使用校正的正交導聯(lián)記錄的體表心電圖。校正的正交導聯(lián)有多種方法，目前通用的校正的導聯(lián)體系為Frank導聯(lián)體系。正交心電圖是立體心向量環(huán)在相互垂直的X、Y、Z導聯(lián)軸上的投影，能更直接的反映心電向量在三維空間的變化情況，而受胸腔位置的影響較小，能正確反映心房和心室的除極向量。正交心電圖在P波的時間測量、心室肥大及心肌梗死的診斷方面更具特點。正交心電圖不僅能獨立地應用于臨床，也是心電向量圖的診斷的輔助部分且與心電圖關系密切。

一、溯源與簡介

(一)概念　正交一詞最早出現(xiàn)在三維空間的向量分析中，如果兩個向量的內(nèi)積為零，則說明這兩個向量正交。正交相當于平面中的垂直。正交心電圖最初是以Grishman立方體系統(tǒng)、Duchosal雙立方體系統(tǒng)以及Wilson四面體系統(tǒng)所描記的心電圖。由于心臟的位置并非真正居中，因此其采用的X、Y、Z導聯(lián)軸表現(xiàn)為幾何學的正交，但實際上的X、Y、Z導聯(lián)軸并非完全反映心臟導聯(lián)向量互相垂直，因此這種非校正的正交心電圖并不能真正的反映心臟的實際變化，已經(jīng)被淘汰。

(二)導聯(lián)系統(tǒng)　校正導聯(lián)系統(tǒng)就是通過校正得到一個能使導聯(lián)向量具有大小相等，方向互相垂直的電極網(wǎng)絡。1956年Frank詳細論述了第一個校正正交導聯(lián)系統(tǒng)。在軀干模型研究的基礎上，精確地測量相互垂直方向上模擬心電活動的各分量，給出三個導聯(lián)所需的電極位置及應用的電阻。Frank導聯(lián)體系共有7個電極，位置分別為:E:第5肋間前正中線;M:第5肋間背部脊柱線;I:第5肋間右腋中線;A:第5肋間左腋中線;C:前中線與左腋中線之間45°處與E、A平行;F:左足;H:頸部背面中線。將此7個電極聯(lián)合并裝置不同的電阻。A、C、E聯(lián)合與I連接構(gòu)成左右向的X軸，A、C、E為正，I為負;A、C、E、I聯(lián)合與M連接形成前后向的Z軸，A、C、E、I為正，M為負;m、F聯(lián)合與H連接形成上下向的Y軸，M、F為正，H為負。從電極位置的安排可以看出，X軸的左側(cè)稍偏前;Z軸的前側(cè)稍偏左;Y軸的下側(cè)稍偏左，這與心臟在胸腔中的解剖位置相近，較大程度上克服了身材的差異，左臂電勢差大以及心電偶位置個體差異的影響，因而能較為正確的反映心臟電活動的變化(圖68－1)。

圖68－1　Frank導聯(lián)體系及電極部位

(三)正交心電圖與心電向量圖的關系　心電向量圖是空間立體心電向量環(huán)在額面、橫面、右側(cè)面的投影，其采用的導聯(lián)體系也是Frank導聯(lián)體系。它的額面由X軸+Y軸組成、橫面由X軸+Z軸組成、右側(cè)面由Y軸+Z軸組成，而正交心電圖是立體向量環(huán)在X、Y、Z軸上的投影。因此，心電向量圖上額面及橫面QRS環(huán)向左向量的大小與正交心電圖上X軸的R波大小一致;額面及右側(cè)面QRS環(huán)向下向量的大小應與正交心電圖上Y軸的R波大小一致等。不同的是心電向量圖是空間立體心電向量環(huán)在平面上的投影，投影的結(jié)果為向量環(huán)，反映心臟的一次除極;而正交心電圖是空間立體向量環(huán)在導聯(lián)軸上的投影，投影的結(jié)果為心電圖，反映心臟的連續(xù)多次除極。

(四)正交心電圖與常規(guī)心電圖的關系　常規(guī)心電圖是額面、橫面心電向量環(huán)在常規(guī)12導聯(lián)上的投影，而正交心電圖是立體心電向量環(huán)在X、Y、Z導聯(lián)軸上的投影，投影的結(jié)果均為心電圖，常規(guī)心電圖的Ⅰ、aVF、V₁或V₂導聯(lián)圖形分別相當于正交心電圖X、Y、Z導聯(lián)的圖形，但由于貼片位

置不同，圖形會有所差別。

二、臨床應用

(一)常用正常值

1．X軸心電圖　QRS波群以R波為主，可以呈R、qR或Rs型。R波的振幅不應＞1．8mV，時間不超過0．08s，且不應出現(xiàn)R'波;q波時間＜0．03s，深度不超過0．3mV;s波的深度不超過R波的1/5，時間不應超過0．03s。X軸R波過低，特別是同時Y軸的R波也低則提示低電壓。

2．Y軸心電圖　QRS波群與X軸類似以R波為主，可以呈R、qR或Rs型，R波振幅不超過1．5mV，時間不超過0．08s;q波時間小于0．03s，深度低于R波的1/4;s波的深度不超過R波的1/5，時間不超過0．03s。

3．Z軸心電圖　QRS波群呈rS型，以S波為主;r波振幅不超過S波，但不可消失;S波的深度不超過1．2mV，時間不超過0．08s(圖68－2)。

4．正交心電圖所測各種間期的正常值均同于常規(guī)心電圖。

圖68－2　Frank校正導聯(lián)記錄的正交心電圖

(二)臨床應用

1．診斷房室肥大

(1)右心房肥大　右心房肥大時P環(huán)偏右、向前下增大;正交心電圖X軸P波降低;Y軸P波高尖，振幅＞0．25mV;Z軸P波大多呈正向。

(2)左心房肥大　左心房肥大時P環(huán)運行時間超過正常;正交心電圖X軸、Y軸P波時間＞0．12s，常有切跡，Z軸P波主要為負向波。

(3)雙側(cè)心房肥大　雙房肥大時既有P環(huán)振幅的增大，運行時間也延長;正交心電圖X軸、Y軸P波寬且大，Z軸P波正向波增大，負向波增寬。

(4)左心室肥大　左心室肥大時QRS環(huán)較正常更偏左后，振幅也增大;正交心電圖X軸R波振幅男性＞1．8mV，女性＞1．5mV，Z軸的S波振幅男性＞1．2mV，女性＞2．3mV，或R_X+s_Z男性＞2．8mV，女性＞2．3mV，均考慮有左心室肥大。部分左心室肥大的患者，QRS向量環(huán)有向下的趨勢，Y軸的R波超過1．5mV，也提示有左心室肥大。

(5)右心室肥大　右心室肥大時QRS環(huán)向量有向右前下或左后上延伸的趨勢;正交心電圖X軸S波男性．0．6mV，女性＞0．4mV;Z軸R波男性＞0．8mV，女性＞0．6mV;或R_Z+s_X男性大于1．1mV，女性＞0．8mV，均考慮有右心室肥大。

(6)雙心室肥大　雙側(cè)心室肥大QRS向量環(huán)向左、右均增大，正交心電圖X軸R波S波振幅均超過正常，或Z軸R波S波振幅均超過正常，提示雙側(cè)心室肥大;X軸S波及Y軸R波振幅均超過正常，Z軸的R波及Y軸R波振幅均超過正常，也提示雙側(cè)心室肥大。

2．傳導阻滯　房內(nèi)傳導阻滯和房室傳導阻滯的診斷與心電圖的診斷標準相同，請參閱相關章節(jié)在此不再詳述。

(1)右束支傳導阻滯　右束支傳導阻滯時QRS環(huán)延遲部位在終末部并常有向右前突出的附加環(huán);正交心電圖X軸S波，Z軸R波明顯增寬，多呈雙峰，QRS時間＞0．12s為完全性右束支傳導阻滯，在0．10～0．12s的為不完全性右束支傳導阻滯。

(2)左束支傳導阻滯　左束支傳導阻滯時QRS環(huán)偏向左后;正交心電圖X軸R波，Z軸S波明顯增寬，QRS時間＞0．12s為完全性左束支傳導阻滯，在0．10～0．12s的為不完全性左束支傳導阻滯。

(3)左前分支阻滯　X軸呈qR波，Y軸呈rS波形，電軸明顯左偏，QRS波時間正常。

(4)左后分支阻滯　X軸呈rS波，Y軸呈qR波形，電軸明顯右偏，QRS波時間正常。

3．心肌缺血　心電向量圖上的T環(huán)、ST段、QRS－T夾角變化除了T波畸形以外，大部分均可以反映到正交心電圖上，因此對診斷冠心病有參考價值。正交心電圖下列表現(xiàn)提示有冠狀動脈供血不足，具體診斷要參考臨床資料:①ST段抬高或壓低;②X軸、Y軸T波倒置，特別是雙支對稱呈冠狀T波;③X軸、Y軸T波呈負正雙向，提示QRS環(huán)與T環(huán)運轉(zhuǎn)方向不一致;④X軸T波為正、Y軸T波為負，提示下壁供血不足;⑤X軸T波為負，Y軸T波為正，提示左側(cè)壁供血不足;⑥X軸T波為正，Z軸T波為負，提示右心室供血不足;⑦X軸T波為負，Z軸T波為正，提示左心室后側(cè)壁供血不足;⑧X軸、Y軸T波均為負，提示左心室前側(cè)壁供血不足。

4．心肌梗死　與心電圖類似，梗死部位對應的導聯(lián)上出現(xiàn)病理性Q波。

(1)前壁心肌梗死　前壁心肌梗死時，QRS環(huán)向右前的向量消失，表現(xiàn)在正交心電圖上就是Z軸QRS波群r波消失呈QS型，如QS波振幅明顯大于X軸的R波提示廣泛前壁心肌梗死，但需要注意的是要排除左心室肥大。

(2)下壁心肌梗死　下壁心肌梗死時，QRS環(huán)起始向量偏上，表現(xiàn)在正交心電圖上就是Y軸的Q波時間＞0．03s，深度＞R的1/4，或呈QS型。

(3)側(cè)壁心肌梗死　側(cè)壁心肌梗死時，QRS環(huán)起始向量偏向右前，表現(xiàn)在正交心電圖上就是X軸出現(xiàn)深而寬的Q波，Q波時間大于0．03s深度大于R波的1/5。

(4)后壁心肌梗死　后壁心肌梗死時，QRS環(huán)起始向量偏前，QRS環(huán)在前方的面積大于總面積的2/3，表現(xiàn)在正交心電圖上就是Z軸R/S＞1，但需注意與右束支傳導阻滯及中隔支阻滯相鑒別。

5．輔助及完善心電向量圖診斷　除時間心電向量圖外，一般心電向量圖不易測量各間期、段的時間，同步描記正交心電圖則可予以彌補，同時還有助于心律失常的診斷;由于心電向量圖QRS起始部與P環(huán)及T環(huán)重疊，有時不易看清QRS環(huán)起始部位的向量，此時如同步描記正交心電圖則可以對預激綜合征及心肌梗死等的診斷提供更加可靠的證據(jù);正交心電圖各軸的波形大小還可以輔助診斷QRS最大向量的指向。

三、評價與前景

正交心電圖由于采用的是Frank導聯(lián)體系，受心臟位置及體型的影響較小，是心電向量圖診斷的重要輔助部分，也能獨立地應用于臨床診斷房室肥大、傳導阻滯、心肌缺血及心肌梗死。正交心電圖與心電向量圖的聯(lián)合應用，可以克服心電向量圖不能診斷心律失常的缺陷。正交心電圖QRS環(huán)最大向量的指向，對診斷心室肥大及心肌梗死有重要參考價值，QRS環(huán)最大向量指向的方向提示心室肥大的腔室和心肌梗死的部位。

20世紀80年代初，Dower等從正交心電圖X、Y、Z導聯(lián)推導出12導聯(lián)心電圖并提出一系列轉(zhuǎn)換系數(shù)，1988年Uijen采用統(tǒng)計學方法又提出另一種轉(zhuǎn)換系數(shù)。雖然這些轉(zhuǎn)換的方法有了改進，但轉(zhuǎn)換后的波形與心電圖還是有些差異，其使用價值也有待于研究;但這種對正交心電圖的深入研究可以更好的促進大家對心電圖和心電向量圖的理解，并使這三者相互促進，共同發(fā)揮他們的診斷價值更好的為臨床服務。

(王紅宇　王彩星　李俊偉)