综述:心电图学中的电极与导联:概念性回顾

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Current Problems in Cardiology 3.3

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  这篇综述深入浅出地梳理了心电图(ECG)技术的物理基础,特别澄清了电极(electrode)与导联(lead)的核心区别,解析了双极导联(如I、II、III导联)与威尔逊中央电端(WCT)构建的单极导联原理,并探讨了正交导联(X/Y/Z)和新型胸导联(PBLs)的临床应用价值。文章以经典理论结合现代技术视角,为心电图的精准解读提供了扎实的概念框架。

  

电极与导联:基础概念

心电记录中,电极(electrode)是贴附于体表的物理传感器,而导联(lead)则是两电极间的电势差测量。尽管二者常被混用,但本质差异显著:电极捕获信号,导联呈现电场关系。

单极与双极导联的物理本质

所有导联本质上均为双极测量,因电场需两点间对比。传统双极导联(如I、II、III)中两电极平等参与;而"单极"导联实则以威尔逊中央电端(WCT)为参考电极,其本质仍是双极系统。

艾因托芬经典双极导联

艾因托芬设计的肢体导联I(右臂-左臂)、II(右臂-左腿)、III(左臂-左腿)构成等边三角形模型,直接测量两点间电势差,满足I + III = II的数学关系。

威尔逊中央电端与单极导联

威尔逊通过I + III - II = 0的电压抵消原理,创新性构建了接近零电位的WCT虚拟电极。以此为基础的加压肢体导联(aVR/aVL/aVF)和胸导联(V1-V6)极大拓展了心电观测维度。

正交导联X/Y/Z

空间垂直分布的X(左右)、Y(上下)、Z(前后)导联构成三维向量系统,可绘制心电向量图(VCG),弥补传统12导联的空间信息缺失。

胸导联双极测量(PBLs)

数字心电图技术揭示:标准胸导联蕴含未被充分利用的数据。新型胸导联双极测量无需新增电极,即可提取不同于WCT参考模式的心电特征。

加权导联与区域向量图

通过算法融合多电极信号(如V1+V2均值),可生成虚拟导联定位特定心脏区域,为局部电活动分析提供新工具。

全文贯穿物理原理与临床实践的桥梁思维,既纠正了"单极导联"等术语误用,又前瞻性地探讨了现代心电技术的发展方向。

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