基于电向量心电图的犬类电极定位新方案:提升心脏电活动表征准确性的创新方法

《Scientific Reports》:A new proposal for electrode positioning in dogs from the perspective of electrovectorcardiography

【字体: 时间:2025年10月22日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对犬类心电图检测长期沿用人类心脏病学方法、忽视犬类心脏独特解剖结构的问题,提出了一种基于电向量心电图原理的新型电极定位方案。研究人员通过重新设计电极在犬类胸腔的布置方式,创建了更符合该物种解剖特征的平面和轴线。研究结果显示,新方法能更准确地表征左心室侧壁电活动(p<0.0001),并在不同胸廓形态的犬只中保持稳定的电生理参数。这一创新方案为兽医心脏病学提供了更可靠的筛查和早期诊断工具,具有重要的临床应用价值。

  
长期以来,犬类心脏电活动的研究一直依赖于为人类心脏病学开发的方法,特别是在肢体和胸廓上放置电极的方式。然而,这些方法并未充分考虑犬类心脏独特的解剖结构和电生理特征。传统电极定位方案在四足动物身上的适应性应用,导致心脏电活动的记录存在偏差,难以准确反映犬类心脏的真实状态。随着兽医心脏病学的发展,这种不匹配问题日益凸显,迫切需要一种专门为犬类解剖特点设计的电极定位方案。
在这项发表于《Scientific Reports》的研究中,研究人员从电向量心电图(electrovectorcardiography)的视角出发,提出了一种全新的犬类电极定位方案。该研究比较了两种采集方法,评估了90只年龄在1-5岁之间、体重各异、不同性别的犬只,所有犬只都接受了两种不同的12导联心电图和顺序心电向量图检查方法。
研究人员开发的新电极排列方法通过创建更适合犬类物种的平面和轴线,使电极布置更好地符合犬类心脏的解剖结构。研究发现,使用新方法时,导联DI、AVL、V5和V6能够准确展示左心室侧壁的电活动(p<0.0001)。额面、横面和矢状面能够一致地呈现P波、QRS波群、J点和T波。与传统方法相比,这种新方法提供了一种独特而原创的研究途径,能够更准确地反映心脏电活动。
研究采用的关键技术方法包括经胸超声心动图(TTE)评估心脏结构,12导联心电图(ECG)记录心脏电活动,以及心电向量图(VCG)分析心脏电活动的空间方向。样本来源于90只健康犬只,通过两种电极定位方法(传统Santilli法和新方法)进行对比研究,使用Frank系统进行向量心电图记录,并采用统计学分析比较两种方法的差异。
额面心电图参数在新方法与常规方法中的比较
新方法在DI导联的P波为0.15 mV±0.07 mV,AVL导联为0.10 mV±0.06 mV(p<0.001),明显大于传统Santilli方法。在DI、DII、DIII和AVF导联中,传统方法显示出异常Q波的存在,而新方法在这些相同导联中未检测到任何异常现象(p<0.001)。
新方法在DI、DII、DIII和AVF导联中显示出更大的R波振幅(p<0.0001)。新方法获得的S波在所有九十只犬中均为阴性,且J点在新的方法中视觉上存在,而在传统方法中无法清晰明显地检测到。新方法的ΣQRS(QRS波振幅代数总和)值显著高于传统方法(p<0.001)。
横面心电图参数在新方法与常规方法中的比较
在横面,新方法记录的V1导联P波为-0.07 mV±-0.06 mV,V2导联为-0.02 mV±-0.08 mV(p<0.001),显示出更负的振幅。新方法记录的R波在V1为0.16±0.13 mV,在V2为0.28 mV±0.19 mV,与传统方法相比振幅较小。从V3到V6导联,R波振幅逐渐增加。
额面心电向量图发现
使用新方法的P波心电向量图环平均角度为3.5°±37.3°,而使用传统方法则存在较大变异(41.9°±49.2°)。QRS环轴在新排列和传统排列之间显示出35%的变异(p<0.001)。T环与传统方法相比显示出44%的差异(p<0.001)。
横面心电向量图发现
P环的定向程度在定位方法之间的比较中显示出31%的差异。QRS环在方法比较中,传统排列的平均值为69.4°±56.7°,新排列为-20.4°±26.8°。T环的差异达到62%,新排列的平均值为45.1°±108.5°,传统排列中存在较大变异。
研究讨论部分指出,新方法不再是对人类心脏病学的适应,而是尊重Waller、Einthoven、Frank原则以及犬类心脏解剖和电生理学的新方法论。与传统方法相比,新方法显示出更大的心电图稳定性和一致性,不受胸廓形态差异的影响。
新方法的电极水平排列允许对心房和心室电活动方向进行理性和电生理学表征。心电向量图环分析显示,新方法能更好地可视化心脏电活动的空间方向,与犬类心脏解剖概念一致。通过新方法,可以创建一个尊重犬类心脏电生理学并促进过程向量知识的心电图/心电向量图模式。
研究结论强调,基于电向量心电图的新电极排列方法为犬类心电图解释提供了创新视角,不论胸廓形态如何,都具有诊断潜力和对可能心脏改变的更大确定性。尽管本研究数据表明可能存在方法学优势,但仅限于在健康动物中的验证,因此需要在患有心脏疾病的群体中进行进一步研究,以验证新方法的临床适用性并建立特定的参考区间。
这项研究的创新之处在于首次从电向量心电图的角度系统性地重新设计了犬类心电图检测的电极定位方案,建立了更符合犬类心脏解剖特点的检测标准。新方法不仅解决了传统方法在四足动物身上适应性应用带来的问题,还为兽医心脏病学提供了更准确、更可靠的诊断工具,对促进犬类心脏疾病的早期诊断和筛查具有重要意义。
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