心电图基础入门 第1部分：基本的心电图检测与解读方法

《Academic Medicine》：ECG Primer Part 1: Basic ECG Preparation and Interpretation

　　**摘要** **立即应用！**
• 本心电图（ECG）入门教程将提供准备和完成静息心电图所需的基本知识和标准化策略，以及调整运动测试时电极位置的方法。
• 提供了一种简单、基于证据、系统化的静息和运动心电图解读方法。
• 运动专业人士可以直接将这些概念应用于各种环境，包括诊所、医院、心脏康复中心、压力测试研究及学术领域。

**心电图检测与解读的背景/历史**
心电图（ECG）是一种无创成像技术，可记录由动作电位引起的离子变化所产生的心脏电活动。它可以用于识别心脏节律、心肌缺血和梗死，以及许多影响心脏电传导路径的心脏和非心脏疾病。现代心电图技术的起源可以追溯到1887年，当时奥古斯塔斯·D·沃勒（Augustus D. Waller）博士展示了在人类心脏组织中产生可记录电流的可能性。随后，在1903年，威廉姆·艾因托芬（Wilhelm Einthoven）引入了第一台弦式检流计，从而能够检测到心电图波形，并为现代心脏病监测和诊断奠定了基础（2,3）。尽管自艾因托芬的开创性工作以来已经过去了一个多世纪，但许多心电图采集和解读原则仍然基本保持不变（1）。准确的心电图解读依赖于高质量的的数据采集过程；由于电传导系统的波形必须通过皮肤传递到正确放置的信号接收电极，再通过信号接收和处理设备进行处理，因此正确的准备至关重要。本教程的目的是为读者提供关于静息和运动心电图的基本知识和解读方法。强调系统和可重复的方法，这是确保运动专业人士能够熟练使用这一工具的基础。

**心电图采集步骤**
**步骤1：皮肤准备**
获得高质量心电图的第一步是正确的皮肤准备，这对于确保电极的最佳接触至关重要。准备不当可能导致心电图基线漂移和其他伪迹（3）。

**重要注意事项**
在检测前应查阅医疗记录，了解对任何准备材料（如电极上的粘合剂或防护手套中的乳胶）是否出现不良反应的历史。建议备有替代品，例如敏感皮肤电极贴片和非乳胶手套。如果皮肤上有毛发，应在放置电极前剃除，这样可以提高电极的粘附力并避免测试完成后难以取下电极。可以使用电动或传统剃须刀来完成这一步骤。检测前的说明应包括避免在躯干上使用油或乳液。然后用酒精清洁皮肤以去除所有油脂或乳液。最后，在放置电极的部位轻轻摩擦皮肤以去除死皮细胞。避免过度摩擦，否则可能导致疼痛和出血。根据需要调整准备方式，同时尽可能保持心电图数据的完整性。任何偏离标准化准备的情况都应记录下来。

**步骤2：电极放置**
心电图采集的下一步是电极的放置。可以使用以下方法：
1) 标准的静息心电图放置方法。
2) 为识别潜在综合征/通道病变而调整电极位置。
3) 当怀疑室性梗死时放置右侧电极。
4) 为检测急性后壁心肌梗死而放置后侧电极。
5) 儿科电极放置。
6) 用于运动测试的Mason-Likar电极放置。虽然这些方法适用于多种情况，但并非全面的电极放置策略列表。例如，为检测布鲁加达综合征（Brugada syndrome），可将V1和V2电极向上移动到第二和第三肋间隙，以提高识别V1–V3区ST段抬高的敏感性（2）。另一个例子是在急性情况下为了检测后壁心肌梗死，将V7–V9电极放置于背部：V7位于左后腋线处，V8位于左肩胛骨下缘，V9位于左胸骨旁区域，所有电极处于与V6相同的水平面上（4）。
然而，本教程将重点介绍标准心电图电极放置和用于运动测试的Mason-Likar电极放置方法。标准12导联心电图的放置如图1所示（5）。

**文献、教科书和心电图培训资源的回顾**
关于静息心电图肢体电极的具体放置位置，目前尚无共识。总体目标是形成艾因托芬电三角（Einthoven’s electrical triangle），并减少伪迹干扰。因此，应使用“远端至……”和“近端至……”的通用电极放置策略，并遵循机构可能不同的统一放置指南。正确的胸前电极放置需要识别解剖标志点（见表1（5–7）。如果由于解剖特征（心脏或其他设备、皮肤损伤等）需要调整电极位置，必须记录这些更改。

**表1：电极放置的解剖标志点**
| 电极 | 放置位置 |
|--------------|-----------------------------------------|
| RA | 肩部远端，手腕近端 |
| LA | 肩部远端，手腕近端 |
| RL | 髋部远端，踝部近端 |
| LL | 髋部远端，踝部近端 |
| V1 | 第四肋间隙，右侧胸骨边缘 |
| V2 | 第四肋间隙，左侧胸骨边缘 |
| V3 | V2和V4之间的中点 |
| V4 | 锁骨中线，第五肋间隙 |
| V5 | 第五肋间隙，与V4同一直线（前腋线） |
| V6 | 第五肋间隙，与V4同一直线（中腋线） |
（改编自Smith和Fernhall (1)、Booth和O’Brien (2)以及Kligfield等人 (3)）

标准12导联心电图包括10个电极和电缆，生成代表心脏不同电特征的12个导联。肢体电极放置在四肢（右臂[RA]、右腿[RL]、左臂[LA]、左腿[LL]），而胸前电极（V1–V6）放置在胸壁。心电图上的12个导联分别为V1–V6（胸前/胸部）、I、II和III（肢体导联），以及aVR、aVL和aVF（增强导联）。这些导联有助于解读心脏肌肉和冠状动脉的电活动（表2）。具体来说，导联II、III和aVF对应心脏下壁和右冠状动脉；I、aVL、V5和V6对应心脏外侧壁和左前降支及左旋支；V1–V2对应心脏前壁和左前降支。

**表2：基于象限的心脏轴**
| | | | |
| 导联I | aVF | | | | |
| 象限 | 轴 | | | | |
| 右下 | 正性 | | | | |
| 正常（0至+90°） | | | | |
| 右上 | 可能为左前降支（0至?90°） | | | |
| 左下 | 右前降支（+90°至180°） | | | |
| 极端/不确定（?90°至180°） | | | |

**Mason-Likar电极放置的修改**
Mason-Likar电极放置修改方法用于运动测试和其他动态心电图监测。胸前电极的位置保持不变，但肢体电极从肢体移至躯干以减少运动引起的伪迹（8）。这一点非常重要，因为过多的伪迹可能会影响心电图数据的诊断价值。RA和LA电极放置在锁骨下窝的锁骨中点，而腿电极放置在腹部的左右下象限（图2）。电极位置的调整可能导致右轴偏移、因站立而出现或消失的下壁或前壁Q波，以及QRS波形的变化（9,10）。R-R间期的长度不受改变的肢体电极位置的影响。

**心电图解读**
当电极正确准备并连接到身体后，就可以开始解读心电图了。需要注意的是，心电图显示的是心肌的去极化和复极化过程，这些过程驱动机械收缩和放松。因此，电信号并不等同于机械信号（1）。对于未经训练的观察者来说，心电图可能只是一排排列模糊的线条，但实际上它反映了心脏的电传导情况。重要的是要记住，波形和段（从基线向上或向下的偏移）代表每次心动周期中心房和心室的去极化和复极化（我们通过这些测量波形、幅度和间隔——即P-QRS-T序列），以及确定电活动的方向。参考图3中显示的心动周期波形和段来进行心电图解读。P波代表心房去极化和收缩；QRS复合波代表心室去极化和收缩（心房复极化发生在QRS波内但无法看到）；T波代表心室复极化。PR间期从心房去极化开始到心室去极化开始；QT间期代表心室去极化的开始到结束。心电图解读基于对这些波形、段和复合波的测量。尽管有许多解读心电图的资源，但强烈建议采用系统化的方法。

**相关提示**
- 心电图提供时间和大小的信息：标准心电图图表速度为25毫米/秒，每个小方格代表0.04秒。一个大方格包含五个小方格，代表0.20秒。
- 复波的高度以毫伏为单位测量，10毫米（10个小方格）等于1毫伏。
- 等电线是T波结束和下一个心动周期P波开始之间的线，是测量基准。
- 朝向电极的电信号会在心电图上产生正向偏移，远离电极的信号会产生负向偏移，垂直方向的信号则为双相。
- 系统化的解读方法包括：是否存在QRS复合波？它们是窄还是宽？正常QRS宽度<0.10秒；>0.12秒可能表示束支阻滞、心室节律或继发原因引起的异常传导。是否存在P波？每个P波是否都有QRS波？P波的形状是否每次都相同？PR间期的长度是否每次都相同？
- 下一节将讨论常见的心律失常，例如P波持续时间异常的情况。节律是否规则或不规则？每次心跳的R-R间期是否相同？规则节律的R-R间期一致，而不规则节律的R-R间期可能具有规律性或无规律性。正常的心窦节律具有规律且一致的R-R间期，而某些心律失常则可以通过R-R间期的不规则模式来识别。确定心率——即每分钟的心跳次数。这可以通过心电图设备的数字软件获得，也可以通过计数方法来确定。对于规律的心律，一种快速的方法是使用“300-150-100-75-60-50”规则来估算R波之间的间期以得到大致的心率（图4）。如果心律不规则，可以在30个大格子（6秒的记录段）内计数R波的数量，然后根据需要加一个“0”或乘以10（如图5所示）。最后，对于规律的心律，可以使用“1500法”，即计算R-R间期内小方格的数量并除以1500（1分钟内心电图上有1500个小方格）。当小数小于0.5时向下取整，大于0.5时向上取整（例如2）。

心脏轴线表示电流通过心脏的平均方向。正常情况下，心脏轴线向下并向左，因为传导是从心脏顶部的心房结开始，然后向下并向左穿过左心室的肌肉。正常的心脏轴线的角度范围是-30°到+90°。确定轴线的一种方法是“象限法”，该方法基于Einthoven三角形将轴线圆分成四个象限（图6）。使用I导联和aVF导联来估计轴线位置。根据表2所示，通过I导联和aVF导联的波形正负偏移可以判断轴线所在的象限。例如，当I导联呈正波形时，表示轴线朝向0°；当aVF导联呈正波形时，表示轴线朝向+90°，这意味着轴线位于右下象限。利用象限法并绘制各导联的方向有助于直观理解轴线和导联的关系。还可以结合II导联的方向以及找出I、II、III、aVR、aVL和aVF中相位最明显的导联来更精确地确定轴线位置（图6：心脏轴线象限图）。

如果上述所有指标都正常，那么很可能是正常的心窦节律和正常的心电图。本系列教程的下一部分将讨论常见的心律失常，这些失常将通过上述评估步骤中的异常表现来识别。

**心电图解读示例**
让我们将这些步骤应用到一张静息心电图上（图7）：
- **是否有QRS波群？它们是窄的还是宽的？**
a. 是的，QRS波群较窄（<0.12秒）。
- **是否有P波？**
a. P波正常，<0.12秒，并且每个QRS波之前都有一个P波。
- **心律是规律的还是不规律的？**
a. 心律规律，R-R间期一致。
- **确定心率。**
a. 使用300计数法，心率约为每分钟75次。
- **心脏轴线。**
a. I导联和aVF导联均呈正波形——提示心脏轴线正常。

本教程提供了获取和解读高质量正常心电图的基本知识和建议。尽管心电图采集和解读的基本原理与Einthoven提出的方法相似，但技术能力及其对实践标准的影响仍在快速发展。展望未来，本文涵盖的心电图采集和解读基础知识将是推动概念知识和技术创新的重要基石，包括能够仅通过静息心电图检测潜在疾病甚至未来风险的人工智能模型。例如，通过静息心电图可以识别年龄、性别和无症状的左心室功能障碍。因此，运动专业人士处于一个独特的位置，能够将当前的标准与未来的技术发展有机结合，发挥关键作用，推动创新护理策略的开发（14）。他们还有责任了解这些进步及其对心血管疾病及其他急性和慢性疾病管理的影响。在本系列教程的下一部分中，读者将进一步学习心电图采集和解读的概念，重点关注常见心律失常的识别和分析。

**推荐阅读**
- **Life in the Fast Lane – ECG网站**
- **《EKG Plain and Simple》第4版**（作者：Ellis KM，出版商：Pearson，印第安纳波利斯）。

**弥合差距**
心电图是一种重要的无创成像技术，用于识别心脏节律、心肌缺血和梗死，以及各种影响静息和运动状态下心脏电传导路径的心脏和非心脏疾病。重要的是，运动专业人士在心电图的准备、采集和解读方面的专业知识可能因教育背景和职业经历的不同而有所差异，这可能导致实际掌握的知识、技能和能力与所需水平之间存在差距。熟练掌握心电图的各个环节对于保证数据完整性和临床决策至关重要。