赵洪东

随着胸痛中心的建立和新的心肌坏死标志物在临床的应用，急性心肌梗死(AMI)的诊断和治疗时间较之前明显缩短，但是对一些诊断困难的急性缺血性心血管疾病，如急性冠脉综合征(ACS)的处理流程还存在着明显的延误。心脏肌钙蛋白T和肌钙蛋白I对诊断AMI的特异度较高，但其水平升高通常需要4～6 h；而且在患者出现症状的12 h内，即使肌钙蛋白阴性也不能排除AMI[1-2]。肌红蛋白水平在出现患者症状的2～4 h内很快升高，但特异度很低[1-2]。超声心动图的节段性室壁运动障碍对诊断AMI也缺乏特异性，尤其是对那些有AMI病史的患者小灶性非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)的诊断也不敏感[1]。

心电图在心肌缺血受损的数秒钟内就会发生改变[3]，是急性缺血性心血管疾病患者早期评估的核心工具。尽管ST段抬高对诊断AMI具有很高的特异度，但其敏感度却不足60%[4-5]。近年来出现的心电体表标测(body surface mapping,BSM)通过扩大胸廓表面电极记录范围，提高了心电图对AMI的诊断能力。BSM除了常规心电图的检查部位之外，还增加了右心室、高侧壁和后壁区域，目前已有了完善的BSM基础理论[6]，而且很容易就能完成同步多导联的信号采集和分析[7-9]。

1　心电体表地形图及其数据处理

1.1BSM系统目前应用最普遍的BSM系统是心电体表地形图(PRIME-ECG)，该系统已经通过美国食品和药品监督管理局(FDA)的批准应用于临床。该系统由一次性使用的电极背心和主机构成。这种电极背心采用隐线设计，导联线印制在塑料基质上，电极上预先涂有水凝胶，固定方便。每个电极通过连接钳与主机的输入端口相连(见图1)。电极背心包括前后两片，前片有64个电极，后片有16个电极，电极总数为80个，所以也称为80导联电极系统(见图2)。该系统可以同步记录80导联单极心电信号并传输到终端主机(见图3)。使用前先用酒精清洁粘贴部位的皮肤，然后根据体表解剖标志来粘贴电极塑料条。前胸部分别为右锁骨中线、右胸骨旁线(V1线)、左胸骨旁线(V2线)、左锁骨内侧线(V3线)、左锁骨中线(V4线)、左腋前线(V5线)和左腋中线(V6线)；后背部为左腋后线、左脊柱旁线、右腋后线和右腋中线。一般粘贴电极的时间为3～4 min。机器在记录之前会检查所采集信号的质量，如果发现信号差的记录，显示屏会以红色小方块显示该电极。信号差的常见原因是电极接触不良，需要重新固定。尽可能保证每个电极片都有良好的信号，但也不能完全达到这一标准，至少要保证以下3点：(1)背心前片的低质量信号电极不能超过6个；(2)背心的后片不允许有低质量信号电极；(3)低信号质量的电极不能相邻。一般采集10 s的80导联心电图，取样频率为1 kHz，脉宽为0.05～100.00 Hz。最后由主机储存、处理、分析和显示数据。

图1心电体表地形图电极系统印制在塑料片上，通过附带的水凝胶固定在体表皮肤

Figure1The body surface potential mapping electrode system printed on a plastic sheet，and fixed at the skin surface with the hydrogel

注：前片64个电极(包括3个肢体导联)，后片16个电极

图2心电体表地形图的电极位置示意图

Figure2Electrode positon schematic of body surface potential mapping

1.2数据处理过程完成记录之后，主机自动检查所采集数据的质量，不合格的数据在分析时会由相邻电极的数据替换。为了避免由于数据替换过多导致结果的可靠性减低，在信号不良的体表标测电极超过6个时主机将不处理数据，而需要重新记录。在心电图的波形中，分别选取QRS波群起始点、QRS波群结束点(J点)和T波结束点三处，并以垂直的红线标记，使用户软件能够计算图像变量，包括等电位点和时限。

图3　心电体表地形图的主机

Figure3The host computer of body surface potential mapping

1.3图形显示BSM变量计算完成之后，会在一个重建的三维躯干上以彩色的轮廓显示每个导联变量的计算数值。每个轮廓线都是1个等值线，分别以红色(最大值)、绿色(0线)和蓝色(最小值)来标记。最大值包绕的区域称为热极，最小值包绕的区域称为冷极(见图4)。

注：A处为红色，表示正值；C处为蓝色，表示负值；B处为绿色，为零值

图4心电体表地形图显示的三维彩色躯干图

Figure4Three-dimensional of body surface potential mapping

2　ACS心电体表地形图表现

2.1典型表现诊断ACS时心电体表地形图的复极变量最为重要，尤其是ST0(J点)。在心电体表地形图上以分析ST0等电位图(ST0图)和ST0图滤波图为主，并联合80导联的心电图一并进行分析。由于ST0等电位图较ST0滤波图更为复杂，所以本文以ST0为例进行分析。健康人ST0图的典型表现是热极位于前胸部，冷极位于右肩部。ACS ST0图的改变包括两方面：其一是热极和冷极位置的改变；其二是热极与冷极最大幅度的变化。在重建的躯干三维图像上根据电极的位置划分为不同的区域，前胸部从右到左分别为右室、间隔部、前壁、侧壁，下面为下壁；后背部分为后壁、下后壁和右室区(见图5)。不同区域测量值的参考范围不同，前壁区域(包括间隔、前壁和侧壁)为1.5 mm、下壁为1.0 mm，右室为0.9 mm，后壁为0.5 mm。根据极地位置的改变和变化的幅度超出参考范围就可以诊断，而依据ST0图滤波图诊断时则不需要参考幅度的变化。

注：RV=右心室，SEPTAL=前间隔，ANT=前壁，LAT=侧壁，INFERIOR=下壁，POST=后壁，INF-POST=下后壁

图5三维重建躯干分区示意图

Figure5Schematic of three-dimensional reconstruction of the trunk partition

前壁ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者的热极位置虽然很少改变，但最大值升高(≥1.0 mm)，而冷极则会发生镜像移位，移位到后背。下壁STEMI患者的热极移位到下部，而冷极则移位到前部。心电体表地形图对识别潜在高危的下壁STEMI的价值较高，因为下壁梗死常与右室和后壁梗死同时发生。标准12导联心电图检查诊断为NSTEMI的患者，其心电体表地形图可能表现为传统12导联以外区域的ST段抬高，如右室或后壁，这时应该检查所怀疑热极区域的基础心电图，以确认ST段的形态特征符合AMI诊断(弓背向上抬高)。同时要排除其他原因所致的ST段抬高，如早期复极或心包炎(弓背向下抬高)。

2.2临床研究Ornato等[10]完成的多中心试验中，比较了BSM(PRIME-ECG)和标准12导联心电图在急性胸痛患者中诊断STEMI的敏感度和特异度；以连续肌酸激酶同工酶(CK-MB)百分比作为心肌梗死诊断标准的研究中(n=365)，BSM使STEMI的诊断敏感度提高了27.3%(100%比72.7%，P=0.02)，而特异度无明显减低(96.5%比97.1%；P=NS)；以连续肌钙蛋白为心肌梗死的诊断标准的研究中(n=225)，BSM使STEMI的诊断敏感度提高了35.8%(92.9%比57.1%，P=0.008)，而特异度未减低(94.9%比96.5%；P=NS)。对无ST段抬高的胸痛患者，O′Neil等[11]和Mcclelland[12]研究发现，BSM具备更高的特异度。Robinson等[13]发现急性胸痛但是心电图非特异性改变且肌钙蛋白无异常改变，BSM提示有缺血性改变。Bauernfeind等[14]发现BSM出现左房电活动异常改变能预测冠心病。在Menown等[15-17]的早期研究中观察到BSM在12导联心电图无典型改变患者中也有获益。

采用常规12导联心电图诊断AMI时，增加右室导联和后壁导联能提高胸痛患者的诊断率。Fox等[9]进行的研究中连续入选了62个下壁STEMI患者，证实了BSM较增加导联的常规心电图有更好的诊断价值。这一研究将增加的导联(V2R，V4R，V7和V9)和BSM(PRIME-ECG)的12个右室电极和10个后壁电极进行了比较，结果显示有26例患者(占42%)的V2R或V4R的ST段抬高0.1 mV及以上，而在BSM中右室电极分值在0.1 mV及以上者36例(占58%，P=0.0019)。在V7或V9导联中仅有1例患者的ST段抬高超过0.1 mV(占2%)，但在BSM中却有17例患者(占27%)后壁电极得分在1分级以上(P=0.000 03)。采用ST抬高0.05 mV及以上的诊断标准(后壁导联也同样采用此值)时，在V7或V9导联中有6例患者(占10%)，但在BSM中则为22例患者(占36%，P=0.00003)确诊为AMI[18]。

一项对103例急诊缺血性胸痛患者的研究中对比分析了12导联心电图的诊断、住院医生对心电图的解释及依据BSM(PRIME-ECG)诊断流程的诊断结果。以肌钙蛋白I(cTnI)>1 μg/L或CK-MB>25 U/L为AMI的诊断标准时103例中53例确诊；以12导联心电图诊断AMI时有17例确诊(敏感度为0.32，特异度为0.98)；住院医生诊断AMI者24例(敏感度为0.45，特异度为0.94)；依据BSM流程诊断为AMI者34例(敏感度为0.64，特异度为0.94)。结果表明，BSM诊断AMI的敏感度分别为标准12导联心电图和收住院医生的2倍(P<0.001)和1.4倍(P=0.002)[19]。一项荟萃分析也得出了类似的结论[20]。

3　胸痛中心的潜角色

尽管各家医院治疗胸痛的程序在细节上存在不同，但其基本原则还是进行一系列心电图检查和心肌坏死标志物的检测(见图6)。心电体表地形图评估可以影响这一诊断流程中的几个环节。

对一个心脏标志物水平正常的胸痛患者进行诊断时，最重要的是应该识别患者是否存在危险，而不是等待复查心脏标志物来做心肌梗死的回顾诊断。对标准12导联心电图正常或无特异性改变的患者，心电体表地形图检查可能会有助于诊断(见图6A处)。

注：A处提示使用PRIME-ECG检查

图6急性缺血性心血管疾病患者的诊断流程

Figure6Diagnosis process of patients with acute ischemic cardiovascular disease

心脏标志物阴性伴12导联心电图ST段压低的患者通常诊断为不稳定型心绞痛/NSTEMI，但使用心电体表地形图检查可以发现传统导联之外的ST段抬高，这样患者就可以接受早期介入治疗或其他再灌注治疗(见图6B处)。

一般12导联心电图示ST段抬高型患者均接受ST段抬高心肌梗死的治疗方案，但心电体表地形图可以有助于分层，将患者分为高危和低危(如下壁伴或不伴右室心肌梗死)，明确选择经皮冠状动脉介入还是溶栓治疗。

就诊时若患者心脏标志物水平升高(尤其是肌钙蛋白水平)，根据临床表现或标准12导联心电图通常直接诊断为STEMI或ACS/NSTEMI。在这些诊断明确的患者中，心电体表地形图可以识别常规导联之外的ST段抬高来评价患者的缺血负荷。

临床试验证实，心电体表地形图有助于ACS的急诊评估，这些资料有助于AMI的诊断，尤其是对于下壁、右室和后壁常规心电图的诊断盲区，对于常规心电图确诊的病例也有助于危险分层和指导治疗。

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