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放射技术第十一章第三节心电门控技术

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第十一章第三节心电门控技术

一、心电图显示机制

心肌细胞膜是半透膜，静息状态时，膜外排列一定数量带正电荷的阳离子，膜内排列相同数量带负电荷的阴离子，膜外电为高于膜内，称为极化状态。静息状态下，由于心脏各部位心肌细胞都处于极化状态，没有电位差，电流记录仪描记的电位曲线平直，即为体表心电图的等电位线。心肌细胞在受到一定强度的刺激时，细胞膜通透性发生改变，大量阳离子短时间内涌入膜内，使膜内电位有负变正，这个过程称为除极。

对于整体心脏来说，心肌细胞从心内膜向心外膜除极处理过程中的电位变化，由电流记录仪描述的电位曲线称为除极波。即体表心电图上心房的P波和心室的QRS波。细胞除极完成后，细胞膜又排出大量阳离子，使膜内电位由正变负，恢复到原来的极化状态，此过程有心外膜向心内膜进行，称为复极。同样心肌细胞复极过程中的电位变化，由电流记录仪描记出称为复极波。由于复极过程相对缓慢，复极波较除极波低。心房的复极波低，且埋于心室的除极波中，体表心电图不易辨认。心室的复极波在体表心电图上表现为T波，整个心肌细胞全部复极后，各部位心肌细胞间没有电位差，体表心电图记录到等电位线。

二、心电图的各种导联与正常波形。

心脏是一个立体结构，为了反应心脏不同面的电活动，在人体不同部位放置电极，以记录和反映心脏的电活动。心脏电极的安放部位如下表。在行常规心电图检查时，通常只安放4个肢体导联电极和V1-V66个胸前导联电极。记录常规12导联心电图。

两两电极之间或电极与中央电势端之间组成一个个不同的导联，通过导联线与心电图机电流计的正负极相连，记录心脏的电活动。两个电极之间组成了双极导联，一个导联为正极，一个导联为负极。双极肢体导联包括I导联，二导联和三导联，电极和中央电势端之间构成了单极导联，此时探测电极为正极，中央电势端为负极。avR、avL、avF、V1、V2V3V4V5和V6导联均为单极导联。由于avR、avL、avF远离心脏，以中央电势端为负极记录的电位差小，因此负极为除探查极以外的其他两个肢体导联的电位之和的均值。由于这样记录增加了avR、avL、avF、导联的电位，因此这些导联也被称为加压单极肢体导联。

肢体导联系统反映心脏点位投影在矢状面情况。包括、avR、avL、avF导联。胸前导联系统反映心脏电位投影水平面情况包括导联。进一步将这些导联分组，以反映心脏不同部位的电活动。

1、P波正常心脏的电激动从窦房结开始。由于窦房结位于右心房与上腔静脉的交界处，所以窦房结的激动首先传导到右心房。通过房间束传到左心房，形成心电图上的P波。P波代表心房的激动，前半部代表右心房激动，后半部代表左心房激动。P波时限为0.12秒，高度为0.25MV。当心房扩大，两房间传导出现异常时，P波可表现为高尖或双峰的P波。

2、PR间期激动沿前中后结间束传导到房室结。由于房室结传导速度缓慢，形成了心电图上的PR段，也称PR间期。正常PR间期在0.12-0.20秒。当心房到心室的传导出现阻滞，则表现为PR间期的延长或P波之后心室波消失。

3、QRS波群激动向下经希氏束、左右束支同步激动左右心室形成QRS波群。QRS波代表了心室的除极，激动时限小于0.11S。当出现心脏左右束支的传导阻滞、心室扩大或肥厚等情况时，QRS波群出现增宽、变形和时限延长。

4、J点QRS波结束，ST段开始的交点。代表心室肌细胞全部除极完毕。

5、ST段心室极全部除极完成。复极尚未开始的一段时间。此时各部位的心室肌都处于除极状态，细胞之间并没有电位差。因此正常情况下ST段应处于等电位线上。当某部位的心肌出现缺血或坏死的表现，心室在除极完毕后仍存在电位差，此时表现为心电图上ST段发生偏移。

6、T波之后的T波代表了心室的复极。在QRS波主波向上的导联，T波应与QRS波主波方向相同。心电图上T波的改变受多种因素的影响，例如心肌缺血时可表现为T波低平倒置。T波的高耸可见于高血钾、急性心肌梗死的超急性期等。

7、U波某些导联上T波之后可见u波，目前认为与心室的复极有关。

8、QT间期代表了心室从初极到复极的时间。正常QT间期为0.44秒。有于QT间期受心率的影响，因此引入了矫正的QT间期的概念。其中一种计算方法为QTc=QT/RR，QT间期的延长往往与恶性心律失常的发生相关。

三、异常心率的采集方法

对于心脏成像，数据采集的时间分辨率是提高影像质量的关键。在进行冠状动脉CT检查时，为减少心脏博动形成的伪影，必须通过心电监护同步扫描技术在心脏运动最小时成像，心电门控技术通常分为前瞻性和回顾性两种。

前瞻性心电门控技术是利用扫描前预先测底的心电图波形预先设定R波后延时触发扫描，使数据采集实相落在指定的某一时相上，达到减小博动伪影和降低扫描剂量的双重目的。受检者心率整齐，心率＜70次/分时，一般可用前瞻性心电门控技术进行冠脉CTA检查。

回顾性心电门控技术是心电图采集与CT扫描同时进行，使心脏解剖数据与博动次数同步，完成扫描后，可根据同步记录的心电图任意选取心动周期中的所需时相进行重建，获取不同时相的图像。由于冠脉依附于心脏表面，除本身博动外，还随心动周期博动，并且冠状动脉各分支的运动模式也各有特点，特别是受检者的心率较快、心律不齐时，其运动更难以预计。因此，冠状动脉CT检查时，特别是心率较快，心律不齐时，一般采用回顾性心电门控技术。

为了满足不同心率情况下心脏成像的需要。多排螺旋CT可采用心电编辑技术进行数据采集。心电编辑技术主要用于回顾性心电门控扫描，它是通过修改触发的位置来获得希望得到某一时相的图像。使用者可以通过移动、去除、插入触发位置来实现。

1、移动触发位置。可以通过移动R波的触发位置，然后放在需要的位置，心率会根据触发位置移动的情况自动重新重组图像。

2.插入触发位置可选择两个心动周期，并在R-R波之间插入一个触发位置，从而得到一个很规律的重新计算过的心率。存在心动过缓、心电信号在采集过程中丢失或强度不够大时，可采用插入触发点。

3.去除触发位置。碰到心律不齐时，可在两个不规则心动周期的RR波之间去除一个触发位置，从而使心律规整，可获得较好的冠状动脉图像。期前收缩，房颤、心律不齐等异常波形导致错误采用了原始数据时，可采用这种方法。

4.按R波后选定的毫秒重建患者在扫描过程中若出现心律不齐，可采用计算患者收缩期R波后一定时间（ms）进行编辑。有研究表明，当患者心律不齐时，心脏收缩期的时间差别并不大，差别大的在于心脏舒张期时间不一致。如果此时再采取按固定时相重建，图像各个心博周期的数据不匹配，会出现错层等现象。如采用R波后一定时间的收缩期，则由于去除了舒张期时间长短不一的图像。图像质量则相对比较好。

习题

1、除极产生的机制是

A钠离子内流

B钠离子外流

C钾离子内流

D钾离子外流

E钠离子外流+钾离子内流

2、正常心脏的电激动从（）开始

A窦房结

B希氏束

C结间束

D左束支