来源：心血管网
张树龙医院张树龙，生理学博士，教授，硕士研究生导师，医院心脏中心主任兼心内科主任。毕业于中国医科大学，大连医科大学硕士及博士研究生，在Texas州大学做访问学者三年，医院副院长一年。发表科研论文余篇，参与著书30余部，主持国家自然基金课题2项，作为主要完成人获得省部级科技进步奖10余项，第三届“大连市归国留学人员创业英才”。大连医学会起搏与电生理分会候任主任委员，大连市医师协会心律学分会副主任委员，大连市中西医结合学会脑心同治专业委员会副主任委员，辽宁省医学会起搏与电生理分会常委，中国房颤工作组委员，中国室性心律失常及心脏猝死工作组委员，中国心律学会无创工作委员会副主任委员。
心电生理学产生和发展最根本的基础是对心电活动的记录。心脏电活动图实际上记录的是两个电极之间的电位差。临床上的电活动图记录均是差别记录，当一个电极连接记录放大器的阳极，另一个电极连接阴极时两者之间就会产生电位差，而这个电位差被记录下来就形成了电活动图。目前的心脏电生理记录仪都有体表心电图和心内信号的输入通道，这些电信号可以被放大、滤过，还可以被转化为数字信号从而被记录和显示。根据记录方式的不同可分为：（1）单向动作电位图（monophasicactionpotential,MAP），（2）单极电图，（3）双极电图。心外科手术治疗心律失常时，通常采用单极标测技术，以提供直接的心外膜电活动信息。而心内科电生理检查和射频消融，常规采用不受远场电位影响的双极标测技术记录心内电活动信息，从而对心律失常进行识别、判断和定位。而单极标测更易记录到局部电活动，近年来在临床工作中单极心内膜标测和单极电图也有广泛应用。本文将对单极标测技术及临床应用做一综述。医学网转载请注明1单极记录技术医学网转载请注明记录单极电图时，将一个电极（记录电极）至于心腔内与心肌接触，而另一个电极（无关电极）远离心脏（理论上无限远从而记录不到心肌信号），通常将记录电极与放大器的正极连接，无关电极与放大器的负极连接。实际上，体表心电图的胸前导联所记录到的心电图即为单极电图，将肢体导联连接在一起将会通过高阻抗区，其综合电位接近于零，把这个综合电极称为Wilson中心接线端，将其做为无关电极连接心电图机的负极，另外一个记录电极置于心前区不同部位从而记录到单极电图，称之为“单极导联心电图”。许多电生理实验室均以Wilson中心接线端做为负极输入端记录单极电图，但发现这样记录到的单极信号会明显受到电噪声的干扰，影响单极电图的采集和分析。滤波可以改变电位图的振幅、时限和形态。单极记录通常需要较低的高通滤波，一般为0.01-0.1Hz，目的是减少对重要低频信号的滤过，但同时也增加了远场电位的干扰。由于单极记录中远场电位的低频信号比局部心肌除极所记录的低频信号多，因此可以将高通设置为30或Hz，采用高通滤波单极电图在滤过远场电位的干扰的同时也提高对异常心肌组织局部低频信号的探测能力。为了更容易记录到无干扰的单极电图，现已研发出一种新的记录方式，距导管顶端20-50cm处配置一个第4极或第5极，当导管顶端与心肌接触时，这一非常接近近端的电极位于血管腔内，便可视为无关电极做为负极输入端，从而获得无干扰非滤波单极电图。血管腔内的无关电极比一个外部的无关电极更有助于减少干扰，尤其当无关电极与导管位于同一血管内时[1]。例如，在记录希氏束电图时，上述第4极或第5极将位于下腔静脉中做为无关电极。Josephson等[2]也发现，这种记录方法比采用Wilson中心接线端产生的单极信号的人工伪差更少。单极记录电极常常能描记到远场电位，这通常是对整个心脏电活动的有效记录，但其大小与到单极记录电极距离的平方成反比，而高通滤波有助于减少远场电位的干扰[5]。Schaefer等[7]认为，单极记录的快速下行波与记录电极下的心肌细胞动作电位的0期快速除极一致。由于双极标测的峰电位与局部电活动同时出现，所以双极标测无法判断局部电活动，尤其在病理状态下峰电位变成了碎裂电位则更无法识别局部电活动。局部电活动最容由单极标测记录到，因此常常用单极标测构筑激动顺序图。医学网转载请注明Spach等[8，9]认为当心肌的激动沿着心肌纤维的长轴传导时就会产生双向平滑的单极RS波，当波锋传导方向面向单极记录电极时则记录到正向的R波，背离单极记录电极时则记录到负向的S波。当记录电极位于除极开始部位（-μm）时，由于波锋的传播方向远离记录电极，则记录到QS波；当记录电极位于除极的终末部位时，波锋的传播方向面向记录电极，记录到R波；而当记录电极位于整个除极组织的中部时，记录到RS波（图1）。如果波峰传导不能通过电极，记录电极就只能记录到一个正向单相电位图（如传导阻滞），这就是单电极用于监控射频消融术靶点成功消融的机理。单极记录大大提高了电信号的空间分辨力而不会受到波锋传导方向的影响，同时其缺点恰恰是无法获知除极波的传播方向，不管除极波传播方向与两电极对的连线是平行的还是垂直正交的，单极记录检测到的都是同样的信号（图2）。医学网转载请注明
医学网转载请注明图1.理论上的单极电图，医学网转载请注明
医学网转载请注明图2.单极标测的信号医学网转载请注明与单极信号不同的是，双极信号本质上单电极的综合，即一个电极所记录到的单极信号与另一个电极记录到的负向信号的综合[3，4]。双极标测记录的是位于多极导管上极间距很近的两个电极之间的电位差，而这两个电极都要求与心内膜紧密贴靠，双极记录反映两了邻近电极间小而碎裂的波形，这两个电极记录到的远场电位及电噪声是一样的，双极记录的干扰大大减少了(图3)。双极记录对两个电极的位置和波锋激动方向敏感[6]。当波锋传导方向垂直于双极时，每个电极都处于相同的电场内，两极间的电位差很小，记录到的双极电位就很小；而当波锋的方向平行于双极的方向时，则两极所处的电场不同，两极间的电位差就很大，记录到的双极电位就会很高（图4）。由此可见，双极记录电极对电信号的空间分辨能力远逊与单极。医学网转载请注明
医学网转载请注明图3.双极记录电图。电极1与放大器的阳极连接，电极2与阴极连接。与电极1所记录的信号（Uni-1）相比，电极2所记录的信号（Uni-2）由于波锋到达较晚所以轻度延迟，并且由于与放大器的阴极相连而呈负向。把这两个信号叠加在一起就记录到双极信号，去除了远场电位的干扰。医学网转载请注明
医学网转载请注明图4.双极标测的信号及可能存在的漏检现象医学网转载请注明2临床应用医学网转载请注明由于单极标测能够用远端电极准确的标测局部激动时间，构筑激动顺序图，所以单极标测目前已用于预激综合征旁路电位、房性心动过速（房速）、心房扑动（房扑）、室性心动过速（室速）和心房纤颤（房颤）等心律失常的标测和消融。医学网转载请注明2.1预激综合征旁路电位医学网转载请注明单极标测技术可以用于心外膜和心内膜旁路的准确定位，并且可以为双极标测提供重要的补充[10]。Gallagher等[11]最早报道了预激综合征心外膜单极标测技术。在窦律和心房起搏下，用手持式标测探针沿二尖瓣环和三尖瓣环的心室侧心室肌外膜进行标测确定最早的心室激动点，以最早心室激动点单极电图的形态确定旁路的位置。发现心外膜旁路的心室插入点的单极电图呈QS型，心内膜旁路呈rS型。间隔部旁路最早的心室激动也呈rS型，在体表心电图delta波后5-15ms处出现。医学网转载请注明心外膜标测需要开胸手术，损伤大。Haissaguerre等[12]最早提出在窦性心律下经心内膜单极标测确定显性房室旁路的消融靶点，显性旁路的心室单极电图呈负向波即QS波，采用单极电图做为旁路定位依据，如果单极电图呈PQS形则可以准确定位旁路，消融的成功率可达97％。多元分析显示，单极电图呈PQS型是成功消融显性旁路的独立预测因素。随后，Haissaguerre等[13]研究判定旁路消融靶点的间接标准，对于隐匿性旁路，单极电图所记录的连续的心房侧逆传电活动是指导消融单一、可靠的标准，常见于成功消融的靶点（72％）；对于显性旁路，左右两侧旁路成功消融的靶点图不同，右侧旁路心室电位时间早于左侧旁路。心室电位持续时间是间接预测旁路电图的唯一标准。Grimm等[14]的研究与Haissaguerre的研究结果相似，16例显性旁路患者的旁路单极标测发现，如果单极电图呈QS型，特别是PQS型，则消融的成功率较高，而呈rS型的患者中无一例消融成功。单极标测之所以能在消融成功靶点记录到PQS波而在消融失败靶点记录到P-QS波或P-rS波，与单极电图的记录方法有关，单极记录的负极为无关电极，瞬间电位几乎为零，因此作为正极的记录电极所记录的单极电图受整个心电向量的影响较大，即受心房和心室激动顺序的影响[15]。显性旁路在窦性心律时心房激动顺序正常，而心室激动顺序受旁路位置的影响，旁路附近的心室肌预激后将使整个心室激动顺序异常，心室向量将背离位于该处的记录电极，故单极电图的QRS波显示负向波。单极电图的PQS波显示UP和UR融合，二者之间没有等电位线，原因是心房激动传至旁路并经此下传激动心室而产生QRS波，此时仍有部分心房肌处于激动状态以致P波终末和室波起始同处于激动状态，从而发生UP和UR融合。QS波多见于旁路的成功消融部位，但在消融失败的部位也能记录到QS波[17]。原因可能是在一些病例中QS波并不能定位旁路心室侧插入点的近端，或导管虽然紧贴旁路但因为其他原因（导管稳定性差、放电温度不够、存在复杂的多旁路）而不能成功消融，也可能因为当导管与激动起源点存在一定距离，各向异性传导导致本该出现的R波被Q波取代，因此认为QS波对于准确定位旁路缺乏特异性。记录到以R波起始的部位通常不能消融成功，并且起始R波的出现高度预测消融失败，但是当波形为rS型而不是R型或RS型时则可以消融成功，记录到rS波可能表明旁路的插入点接近心外膜。另外，Barlow等[17]发现成功消融部位的激动时间较短。用于识别显性旁路的PQS波很大程度上由旁路的位置决定，Ominchi等[18]研究证实PQS波能预测左右游离壁旁路的成功消融，但对于定位后间隔旁路存在局限性，当旁路位于后间隔时就不会出现PQS波。Kubota等[19]应用冠状窦单极电图标测左侧旁路，得出与Ominchi一样的结论，认为一方面因为心室单极电图的初始负向成分由心房的负向成分和负向心室波组成，而后间隔部位心房单极电图的负向成分相对较明显、较陡峭，这就导致了P波与QS波之间存在间隙；另一方面，在解剖上冠状窦并不完全紧贴、平行于二尖瓣环，在冠状窦口和后间隔区域两者距离最大，因此PQS波会出现变形。Simmer等[16]在旁路标测中对比了单极标测和双极标测，发现在旁路成功消融靶点，单极电图的心室信号初始正向成分缺如或很小（≤0.1mV），并认为当导管逐渐接近消融靶点时，心室信号初始正向成分和AV间期也会逐渐减小，可以以此进行动态标测，即使没有记录到旁路电位也能够准确预测消融结果，为双极标测提供了重要的补充信息。采用单极标测最突出的优点就是评价某一具体的靶点部位是否是旁路的心内膜插入点，也就是当双极记录不容易判断靶点电位图有无AV波起点或是否为可能成功的靶点时，可通过单极记录作出明确判断。综上所述，我们认为单极电图标测旁路消融靶点应具备一下几点：（1）应记录到相对较大的P波已确定导管位于房室环上；（2）理想上心室激动应该记录到QS波，实际中可能记录到rS波，r波振幅≤0.1mV；（3）心室激动应紧随心房激动出现，P波与QS波之间无等电位线，形成PQS波。对于复杂的多旁路和间隔部旁路应单双极标测结合，进行更加仔细标测。医学网转载请注明2.2房性心动过速医学网转载请注明房速消融以心动过速时心房的最早激动点为消融靶点，若局部A波较体表心电图P波提前20ms即可认为是最早心房激动点，但在成功消融靶点所记录的A－P间期范围很大（20-60ms）[20]。想真正记录到最早心房激动点较困难，Kay等[20]曾报道过双导管标测技术的相关应用，也曾有过关于起搏激动顺序图技术的研究报道[21]，但临床应用费时费力，使用三维标测系统（CARTO、EnSite）虽然可缩短手术时间，减少X线曝光，但成本较高，至少目前在我国如此。单极标测可以被用于以上标测技术的补充[22]。当记录电极位于房速起源点时，此处为房速最早激动和除极的部位，单极电图的心房波是以本位曲折为起始，随着房速的激动向四周心房肌传导，心房的除极向量背离记录电极，形成负向QS型心房波。当记录电极位于房速起源以外的部位，房速冲动传来时，除极向量指向记录电极，单极电图心房波的初始为正向r波，其后的本位曲折和S波分别代表记录电极处心房肌的除极和远离记录电极而去的心房除极向量。唐恺等[23]分析局灶性房速成功和非成功消融靶点的单极电图特点，14个成功靶点单极电图的心房波呈完全负向的QS型，本位曲折位于心房波的起始处，20个不成功靶点单极电图的心房波均为rS型，本位曲折在心房波的降支上。Soejima等[24]研究窦房折返性房速（SART）、希氏束旁腺苷敏感性房内折返性房速（HAT）、非折返性异位房速（EAT）成功和非成功消融靶点的单极电图特点，三者均以QS型心房单极电图定位消融靶点，其敏感性和特异性分别为0.91和0.45、0.9和1.0、0.88和0.88，三者成功消融和非成功消融靶点的Ao-Po间期比较无统计学意义，从而认为可以用QS型心房单极电图定位HAT和EAT的消融靶点并且应该优先考虑这一条件，这是因为HAT和EAT为微折返驱动或不连续的局灶起源，但由于SART特异性低不能以其为唯一定位条件，可能是因为SART的折返环中包含很多“旁观”折返环。Soejima等[24]分析了房速成功消融靶点的单极电图：局部单极电图的平均电压为2.0±0.5；最初10ms的平均⊿V/⊿t为1.4±0.6mV；PQ段抬高的平均幅度为0.50±0.15mV。另外，在房速标测时多以体表心电图P波做为时间参考点，但P波常与T波重叠，识别较困难，而单极电图包含远场信号，所以在房速标测时可以用单极电图的起始做为时间参考点，而不必以体表P波做为时间参考点。Delacretaz等[25]使用单导管同步记录单极电图和双极电图来评价房速时的最早局部激动，取代以体表P波做为时间参考点，发现成功消融靶点的-Bip间期（单极电图的起始点和双极电图的第一个波锋之间的间期）小于15ms。综上所述，由于房速消融较困难，单极标测可以做为一种技术补充，标测时可以单极电图的起始点做为时间参考点，成功靶点的单极电图多呈QS型，且平均电压较双极电图高。但是与双极标测比较，单极标测EAT的最早局部激动范围较大[26]。医学网转载请注明2.3心房扑动医学网转载请注明典型房扑消融终点为峡部双向传导阻滞，双极标测只能从波形出现的时间先后顺序确定是否达到峡部双向传导阻滞，但有时由于波形不易辨认而不能排除缓慢传导。单极标测可以根据消融前后消融线部位所记录的单极电图波形改变来评价双向传导阻滞[27]。Villacastin等[27]在典型房扑消融前后分别从冠状窦口或低位右房前外侧壁起搏，观察到消融线对侧记录的单极电图波形改变，认为可以此鉴别峡部传导阻滞和缓慢传导。比较顺钟向典型房扑成功消融前后波形特点：将记录单极置于低位右房前外侧壁，冠状窦口起搏，波形由RS、rS或QS型变为R或Rs型；将记录电极置于冠状窦口，低位右房前外侧壁起搏，波形由RS或rS型变为R或Rs型。Lin等[28]应用Ensite0标测系统研究典型房扑消融峡部双向阻滞后消融线部位虚拟单极电图的特点，与Villacastin的观察结果一致，发现峡部双向阻滞后，消融线部位所记录的单极电图双电位的第二成份为显著R波。另外，基础和临床研究证实典型房扑缓慢传导区存在各异性传导，缓慢传导区单极电图波形特点为低振幅、rS波前的基线出现缓慢负向偏转的三相波。Fenelon等[29]证实房扑时在缓慢传导区记录的单极电图具有上述特点。可以依靠单极电图波形特点定位缓慢传导区。综上所述，应用单极标测技术指导典型房扑的消融，既可以进行峡部定位，又可以验证消融后的双向阻滞，并且由于仅需使用2根导管验证，使验证过程更加简便。医学网转载请注明2.4室性心动过速医学网转载请注明单极电图可以应用于局灶性起源的室速、室早的消融。由于单极电图包含远场信号，所以在房速和室速的标测时可以用单极电图的起始做为时间参考点，可使用单导管同步记录单极电图和双极电图来评价室速时的最早局部激动部位[25]。心肌病所致局灶性室速成功消融靶点的非滤波单极电图呈QS型伴陡峭下降支[1]。但是，Man等[30]用导管尖端与右室壁接触机械诱发室早以模拟自发室早除极部位，发现在激动部位11mm远处仍可记录到QS型单极电图，以单极电图R波缺失标测右室的激动起源部位是不准确的，因此作者认为单极电图不能准确的标测右室特发性室速的消融靶点。Merion等[31]研究特发性右室流出道异位搏动单极电图特点，结论与Man等研究结果基本一致，在成功消融靶点和不成功消融靶点均可以记录到QS型单极电图，然而，只有在成功消融靶点记录的QS型单极电图具有快速负向偏转。从目前的研究结果来看，QS型单极电图似乎不能准确定位右室局灶起源的室速、室早，可能是由于信号记录技术的差别或心肌组织的各向异性传导所致，左室局灶性室速单极电图特点仍有待进一步研究。另外，单极电图也可以应用于与冠心病心肌缺血相关的折返性室速的消融，室速时折返环出口部位的单极电图呈QS型并伴有快速负向dV/dt[1]。医学网转载请注明2.5房颤的应用医学网转载请注明房颤的确切发生机制尚不明了，多折返学说一直占据着统治地位。但近几年随着对局灶驱动机制、心肌袖、电重构的认识，以及电学治疗的不断深入，目前认为房颤是多种机制共同作用的结果。Spach和Dolber[32]认为在50-μm这一很小的心肌纤维范围内所产生的不同步传导可以表现为具有多个曲折的复杂波形。而房颤时多个子波扩布的联律间期很短并且方向多变使心房肌的激动模式不断变换。由于发生功能性频率依赖性房内传导阻滞，所以心房激动不连续，并且可以围绕阻滞部位形成随机折返。房颤时单极电图和双极电图形态的影响因素包括：缓慢传导、组织各向异性、传导阻滞、折返和激动波碰撞[33,34,35,36]。Koning等[37]研究认为房颤时单极电图的形状与特殊的传导方式相关，房颤时心房单极电图呈4种形状：单电位、短－双电位、长－双电位、碎裂电位。77％的单极电图呈单一的双向波，这与快速均一的传导相关；23％的单极电图呈短－双电位、长－双电位和碎裂电位，分别与激动波的碰撞、传导阻滞和缓慢传导相关。另外，随着房颤频率和空间复杂性的增加，长－双电位和碎裂电位所占的百分比也增加，并且长－双电位和碎裂电位的部位随着心跳而变化。此外还可以根据单极电图的形态可区分治疗前后心房的激动方式。Jacquement等[38]用电脑模型模拟房颤，分析波阵面的形状和组织各向异性对心房单极电图形状的影响，发现与波阵面的形状和传导曲率相比，组织各向异性对单极电图振幅变化和不对称性的影响较大。多相信号在均质性一致的组织中很少被记录到，而常见于异质性明显的组织。研究表明对心房单极电图振幅和对称性的分析可以进一步理解房颤维持的电生理基质。Tada等[39,40]在房颤节段性肺静脉隔离中应用单极标测，发现成功消融靶点单极电图的振幅及内在偏转的斜率均大于不成功消融靶点，与双极电图比较，肺静脉口单极电图的内在偏转能够更有效的定位消融靶点。使用单极标测，放电次数、并发症（肺静脉狭窄）均可降到最小。单极电图形态能够便利、准确的定位消融靶点，从而减少X线曝光，与双极标测联合应用可以更进一步减少放电时间、手术时间和X线曝光时间。综上所述，应用单极标测可以进一步了解房颤的电生理基质，单极电图在电位识别、靶点确定等方面均能为目前的三维标测技术提供有力的补充。医学网转载请注明2.6希氏束电位医学网转载请注明临床上大多使用双极标测记录希氏束电位，由于希氏束位于Koch三角顶端，范围较小，导管定位困难，并且希氏束电位本身较小，可能被心房激动掩盖，所以识别较困难。而单极标测能够识别局部电活动，可以用于希氏束电位标测，定位希氏束区域[41]。希氏束单极电图振幅应该大于μV，并且超过心房电位[41,42]。Kadish等[43]认为用单极标测记录希氏束电位，无关电极置于下腔静脉时所获得的信噪比最好。医学网转载请注明3技术领域中的应用医学网转载请注明由于单极标测能够识别局部电活动，而双极标测无法判断局部电活动，尤其在病理状态下峰电位变成了碎裂电位更无法识别，所以可以用单极标测构筑激动顺序图。例如，EnSiteArray系统(St.Jude Medical,St.Paul, MN, USA)的Array导管顶端为一多电极阵列(MEA, multielectrodearray)，有64个电极，覆于一可充盈的球囊上，球囊充盈后外径1.8cm×4.6cm，体积7.5ml。Array导管上的64个电极可记录到64个不同的腔电位，根据这64个腔电位在时间及形态上的差异，通过Laplace方程逆运算及边界元法，可得到已构建的心内膜上个虚拟单极电图。进而可以动态等势图的方式直观地显示电激动；也可以在一个心动周期内自动检测虚拟单极电图的dV/dt，提供静态等时图；还可以进行房颤的碎裂电位标测。EnSiteArray系统的采样频率高达1.2kHz，因此可实时反应心电活动。Array导管的同步标测可以真实而全面地反应激动的传导，这对于复杂心律失常的分析尤为重要。广泛应用于不适当窦速、房速、房扑、房颤、室速和室颤等心律失常的识别、靶点定位和指导消融[44]。医学网转载请注明4总结医学网转载请注明单极标测技术是一项发展成熟的技术，所记录的单极电图振幅较大，易于识别，能够准确反映局部电活动，其形态在一定情况下能够识别消融靶点，指导消融，并做为其他标测技术的有力补充。此外，单极标测技术做为一项基本技术，广泛应用于其他标测系统，如EnSiteArray系统。但是，目前单极标测技术临床应用相对较少，有待更进一步的广泛应用。
赞赏
转载请注明：http://www.vzigi.com/xcyy/8127.html
