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知识讲堂 | Lorenz散点图中45°线远端形成“曲尺”状图形4例分析

为了探讨Lorenz散点图中45°线远端“曲尺”状图形的形成原理及逆向分析技术在此类图形分析中的临床应用,分析Lorenz散点图特征表现符合逸搏或VVI起搏产生的“曲尺”状图形的4个病例。基于散点图作图原理进行推导,并经逆向分析发现:根据主导节律、逸搏间期及逸搏前后频率的不同,该图形可相应地产生独具代表性的变化。心电散点图逆向分析技术可快速提升该类病例分析诊断的效率及准确性。


当窦房结兴奋性降低或停搏时,隐性起搏点的舒张期除极有机会达到阈电位,从而发生激动,带动整个心脏,称为逸搏,以交界性逸搏及室性逸搏常见。VVI起搏为心室起搏、心室感知,属于R波抑制型起搏。两者均可在Lorenz散点图45°线远端形成“曲尺”状图形,表明逸搏的电生理特性与起搏器计时周期类似,其特性包括:

①延迟出现;

②逸搏周期或起搏器计时周期相对固定;

③逸搏点受到自律性高的冲动侵入时会发生重整现象。


散点图诊断上述两种心律的优势在于能将记录到的海量数据集中在一张图上,使读图者得以全面、快速地阅读心电信息,再结合逆向分析技术,可有效地避免漏诊。


通过分析Lorenz散点图特征表现符合逸搏或VVI起搏所产生的“曲尺”状图形的4个病例,旨在探讨逆向分析技术在此类病例分析诊断中的应用。


◆ 病例1


患者女,72岁,两年前因病态窦房结综合征行VVI起搏器植入术,复查。既往:风湿性心脏病,三尖瓣大量反流。查动态心电图,图1A为全部心搏生成的Lorenz散点图,可见:主导节律沿45°线呈宽棒状分布,远端在心率线1200ms的位置呈现“曲尺”状图形;图1B为Lorenz散点图对应位置(椭圆形及三角形圈内)经逆向分析生成的心电图片段及对应的心搏(框内的心搏按颜色对应),证实“曲尺”由VVI起搏逸搏间期与其前后心动周期所形成。动态心电图诊断:窦性心律,房性早搏(812个/全程),短阵房速(13阵/全程),室性早搏(5193个/全程),起搏心律(62976个/全程,占全部心搏的70.2%,以VVI模式工作,起搏间期1000ms,逸搏间期1200ms,起搏感知功能良好)。


图1 病例1的Lorenz散点图(A)及心电图片段(B)


◆ 病例2


患者男,69岁,4年前因三度房室阻滞行DDD起搏器植入术,6个月前因持续性心房颤动将起搏方式改为VVI,复查。既往:高血压30年,冠心病20年;房颤反复发作5年,近一年来持续出现。查动态心电图,图2A为全部心搏生成的Lorenz散点图,可见:主导节律呈扇形分布,由于起搏器的植入,在45°线远端未形成能够提示三度房室阻滞的逸搏心律吸引子,但图形在坐标轴1100ms处被切成类似“直角”的图形,所不同的是45°线远端周围形成“斜边”;图2B为Lorenz散点图对应位置(椭圆形圈内)经逆向分析生成的心电图片段及对应的心搏(框内的心搏按颜色对应),证实“直角”由VVI起搏逸搏间期与其前后自主心律的心动周期形成,“斜边”位于减速区部分由VVI起搏假性融合波与其前自主心搏的RR间期及后一VVI起搏心搏的RR间期形成(黑色箭头为起搏信号),而位于加速区部分由VVI起搏逸搏间期与VVI起搏间期形成。动态心电图诊断:心房颤动,起搏心律(8076个/全程,占全部心搏的7%,以VVI模式工作,起搏间期1000ms,逸搏间期1100ms,起搏感知功能良好),VVI起搏假性融合波,起搏器滞后功能开启。


图2 病例2的Lorenz散点图(A)及心电图片段(B)


◆ 病例3


患者女,80岁,反复头晕、乏力近半年。既往:高血压20年,房颤8年。查动态心电图,图3A为正常坐标生成的Lorenz散点图,仅显示主导节律呈范围较广的扇形分布;图3B为散点图缩小后的图形,显示出远端在心率线2300~2500ms处形成“曲尺”状图形;图3C为图3B不同位置(红色椭圆形圈内)经逆向分析生成的4幅心电图片段及对应的心搏(红框内),证实“曲尺”由过缓的交界性逸搏间期与其前后心动周期共同形成。动态心电图诊断:心房颤动,二度房室阻滞,过缓的交界性逸搏(932个/全程)。该病例最长RR间期2827ms。


图3 病例3的Lorenz散点图(A、B)及心电图片段(C)


◆ 病例4


患者女,95岁,阵发性心前区疼痛伴胸闷、心悸1D。既往:冠心病13年。查动态心电图,图4A为全部心搏生成的Lorenz散点图,可见:主导节律沿45°线呈棒状分布,远端在心率线处呈类似“曲尺”状分布,且“曲尺”状图形在长短周期区分布无异常,在短长周期区呈团块状不规则分布;图4B为Lorenz散点图不同位置(椭圆形圈内)经逆向分析生成的两幅心电图片段及对应的心搏(如方框所示,按颜色对应),证实逸搏后为窦性心律,逸搏前一个心搏为房性早搏、加速性房性异位搏动、房性心动过速最后一个心搏或窦性心搏。动态心电图诊断:窦性心律,加速性房性异位搏动(1263个/全程),房性早搏(590个/全程),房性心动过速(2阵/全程),交界性逸搏(96个/全程)。


图4 病例4的Lorenz散点图(A)及心电图片段(B)


45°线远端形成的“曲尺”状图形在Lorenz散点图中很常见,其特点如下:

① 在远端加速区及减速区形成吸引子分别垂直于x轴与y轴的图形;  

② 两个吸引子相交或延长线相交于45°线上,且多沿等速线呈对称分布。


“曲尺”的横向部分说明y值(RRn+1)相对恒定,x值(RRn)随时间变化;曲尺竖向部分的散点则与之相反。这种图形常见于主导节律伴交界性逸搏、室性逸搏时,以及自身心律伴计时间期固定的VVI起搏时。散点图图形相似的原因是逸搏的电生理特性与起搏器计时周期有三个相似的特征。其中,特征①决定了“曲尺”状图形出现在主导节律远端,特征②、③决定了“曲尺”的竖向部分垂直于x轴分布。同时,由于不同患者的逸搏时限及不同起搏器的起搏逸搏间期的频率不同,故“曲尺”在Lorenz散点图中的位置也各不相同。本文4例可证实这点。通过观察病例,我们还发现:“曲尺”状图形有时也会出现一些特殊变化:

①它与主导节律形成散点粘连。在病例2中,扇形散点在45°线远端被切成存在一条“斜边”的“类直角”图形,仅显示为“曲尺”状图形的“边界”,经散点图逆向技术证实为VVI起搏。考虑为主导节律瞬间变化大,分布均匀,起搏相对较少,未形成致密图形,而“斜边”的形成是由于形成假性融合波与起搏器滞后功能开启所致。

②“曲尺”状图形出现在离原点较远位置。在病例3中,正常坐标下散点图未能显示“曲尺”状图形,而将散点图缩小后,在坐标2300~2500ms处有显示,经散点图逆向技术证实为过缓的交界性逸搏。由于过缓的不同频率的交界性逸搏频率较慢且数量较少,故这类患者易被漏诊,应引起足够重视。

③“曲尺”状图形沿45°线呈不对称分布。在病例4中,长RR间距后点形成的散点分布未见异常,而前点只在快减速区形成不规则的团状分布,经散点图逆向技术证实逸搏前一个心搏为房性早搏、加速性房性异位搏动、房性心动过速或窦性心搏。


图形不典型的原因如下:

① 逸搏出现的次数较少,未达到“海量数据”的标准,所形成的吸引子图形与真实图形之间存在一定的差距;

② 由于窦性起源的心搏与房性起源的心搏,以及不同部位房性起源的心搏在频率及心率变异性等方面均不一致,故形成的吸引子呈多样化,显示出不规则的图形,这也就解释了病例4中“曲尺”状图形的不对称分布。

   


“曲尺”状图形可作为Lorenz散点图的诊断模型之一。出现“曲尺”状图形可快速地初步诊断为主导节律伴逸搏或VVI起搏。由于同一吸引子具有不可分割性,不同吸引子不能相互融合,故同一位置的逸搏,或起搏逸搏间期固定的心室起搏所形成的散点位于“曲尺”状图形内。一旦发现有散点分布在图形之外,排除干扰后需考虑存在其他起源点的逸搏或起搏器功能不良。同时,逸搏与起搏的出现建立在主导节律发放的频率过缓、停搏或传导阻滞的基础上,故出现“曲尺”状图形时常合并病态窦房结综合征、窦房阻滞或房室阻滞等,需利用逆向技术进行分析。逆向分析技术可以依据散点图中具体散点的分布特性,回归显示出该散点对应的QRS波及含有该QRS波的心电图片段。


如果说Lorenz散点图从宏观上为我们提供了一种分析心律失常的新方法,那么逆向技术则揭示了散点图与心电图之间的联系。对于形成(类)“曲尺”状图形的Lorenz散点图,通过逆向技术分析长RR间期后点形成的吸引子(即“曲尺”的竖向部分),很容易确诊并统计逸搏或起搏的发生次数。一份完整的动态心电图报告,不但要包含心电诊断结果,还要基于散点图探讨心电图不易确诊的疑难病例(如病例3)。当遇到散点图图形不典型(如病例4)或散点图与心电图的诊断结果相矛盾的情况,应仔细分析逆向技术生成的心电图片段并寻找原因。


北京麦迪克斯MAECG-200动态心电分析系统,其完善的Lorenz散点图逆向分析技术,可帮助使用者快速掌握分析动态心电图中45°线远端形成“曲尺”状图形的技巧,做到“学以致用”。


2020年05月28日

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