心室晚电位(late potentials；LP)是出现在QRS波终末部如ST段上的高频率低振幅的碎裂电活动。这些电活动电位的振幅很小，以常规的心电图记录方法，该心电信号不能自体表检出，但若采用高增益放大信号滤波和电子计算机平均技术，便可自体表记录出延迟和碎裂的电位。1978年Berbari和Fontaile等分别在实验动物和临床上室性心动过速的患者，在窦性心律时信号平均技术首先自体表记录到晚电位，随后国外许多学者对心室晚电位的方法学，病理基础和临床应用等做了大量的研究工作。目前已初步肯定心室晚电位有助于判定心肌梗塞的病人发生持续性室速和心脏性猝死的危险性，是一项对患者的预后判断和危险性分级十分有用的无创性技术。
一、心室晚电位的记录技术
心室晚电位的记录技术包括有创的直接记录法和无创的体表记录法两大类。
(一)直接记录法
是指在心脏手术中对心内膜和心外膜用多个电极多点进行同时标测，近年来采用介入方法通过导管将戒指电极送入心腔对心内膜进行同时标测。直接记录法是有创的检查，只能在少数病人中有选择地进行，临床上应用较少，本章对此不讨论。
(二)体表记录法
是指用正交导联的连接方法，将记录的心电图，利用时间信号平均技术和空间信号平均技术检测心室晚电位的方法，因而又叫做体表信号平均心电图(图4-60)，有时域分析(time domain)和频域分析(frequency domain)两种方法，其中体表信号时间平均技术是大多数临床研究中所用的方法。Holter软件对心室晚电位也只进行时域分析，因此频域分析不再在本章叙述。体表记录法是无创性的，简便易行，临床上应用较普遍，积累的资料也最多。
图4-60 正交导联记录的体表信号平均心电图
(三)导联的连接
图4-61
通道1：CMV5红色导联的探查电极A(+)放置在左腋前线第5肋骨上，白色的导联电极B(-)放置在胸骨柄右缘；通道2：CMV1棕色导联的探查电极C(+)放置在胸骨右缘第4肋骨上，黑色的导联电极D(-)放置在胸骨柄左缘；通道3：CMZ橙色导联的探查电极E(+)放置在脊柱右侧第7肋处蓝色的导联电极F(-)放置在胸骨下部；参考电极：绿色导联参考电极G放置在右侧下部肋缘上
1991年4月美国心脏协会(AHA)美国心脏学会(ACC)和欧洲心脏病学会(ESC)的专家委员会发表了关于“高分辨信号平均心电图对心室晚电位分析的标准”的专题报告，详细地阐述了心室晚电位的病理生理基础，记录信号平均心电图的技术性问题以及数据的分析和临床适应证等问题。专家委员会认为在时域信号平均的研究中采用的双极XYZ导联是标准的导联体系，X导联应用于两侧腋中线第4肋间，Y导联应用于胸骨上方与左腿上部或左髂嵴，Z导联置于第4肋间V2的部位于其正后的脊柱左侧，以左、下、前为正极，参考电极位于右下胸部肋缘处。在用Holter记录仪做晚电位记录时，为了尽可能的避免干扰可用改良的导联连接方法(图4-61)，但高分辨率心电图结果随所选用导联体系而改变，建立于某个导联体系的判断标准和方法，不一定适用于其他导联体系。Alwood等比较了记录晚电位的不同导联体系，发现左室导联比标准的正交导联体系的阳性率高。他们认为晚电位反映了左室局部的延迟电活动，靠近左室的电极更易检测到异常电活动。
二、心室晚电位产生的病理生理基础
实验和临床研究表明，心肌梗死后的大部分持续性VT的发生机制是折返激动。窦性心律时，在心肌梗死区边缘部分观察到异常的心室传导，并且在时间上与VT的发生有密切的关系。临床上，大多数心肌梗死并不是完全透壁性坏死。存活的心肌纤维可位于心外膜下、心内膜下或心肌内，其数量不一。因此，梗死区及其边缘的心肌组织的特点是岛状的存活心肌与坏死和后来纤维化的区域混杂交织。坏死和／或纤维化的心肌区域给冲动的传导设立了障碍，其结果是传导途径长而引起传导延迟，因而在这些部位通过心外膜或心内膜标测，可以直接记录到高频的碎裂波。高度碎裂的心电仅发生于陈旧性心肌梗死伴有间质纤维化，在存活的心肌纤维束之间形成绝缘的屏障。因此，碎裂电位的各个组成部分，最可能是在电极下的每个被分隔的存活的心肌纤维束的不同步电活动的反映。缓慢的激动可能是由于心肌纤维束被结缔组织所分隔，并失去其平衡的走向，从而使激动波在纡回曲折的径路上传导的结果。这些部分在心电图上振幅微小，是由于电极下有大量纤维组织而仅有少量的存活的心肌细胞，而不是由于心肌细胞的动作电位受抑制所致。实验研究结果证明，自这些部位记录到的动作电位相对正常。
三、时间信号平均技术
时间信号平均是把含有噪声的固定的心电图间期在时间上与一个参考点(基准点)校直，然后进行叠加的过程。信号平均系统贮存指定的心电图间期的信号，并将相继至的间期内的信号叠加。储存的信号总和除以周期的次数，便得到这个信号群的平均值，在信号平均过程中，振幅大小不等，间隔不齐，极性互异的杂乱噪声互相抵消而减小，而重复出现的所希望获得的心电信号被放大，从而改善信号／噪声比率(图4-62和4-63)。
信号平均系统的基本组成部分包括：①高分辨和高增益心电图放大器；②高保真带通滤波器；③对相继的心电周期进行时间校直的方法；④贮存、平均和回放信号的数字电脑系统。先输入正常窦性心搏供数字电脑系统记忆并制成模板。专家委员会建议每次新的心搏应与先前的心搏(即模板)校直。为校直设计的软件应能剔除异位搏动和显著的噪声信号。新心搏的测试应在所有输入导联进行。输入心搏应通过与已平均了的心搏模板匹配而进行校直。如采用交叉相关来校直，则QRS波改变最迅速的部分(上升支和下降支)应进行相关比较至少40ms，认可的指标为相关性在98％，以上(紧随被剔除心搏的下一次心搏也应被剔除)。如能显示输入数据和模板心搏以及被剔除的心搏的比例更好。所有导联的信号平均应实时计算。信号平均系统应当具有每分钟至少平均100次心搏的能力，并具有永久贮存平均波形的设备。
图4-62 普通心电图的噪声成分(↓)
图4-63 信号平均心电图的噪声成分(↓)
为信号平均，采用与拟提取的信号有固定时间关系的精确参考点(基准点)十分重要。校直不准缺乏直接测定能力，阻碍了建立信号平均的标准。波形本身是复杂的，且于不同的周期可有变化，因而没有一个硬指标可用来判断或定量校直的不精确，评估校直误差的一个常用方法是通过在荧光屏上观察相继触发的QRS波时间上移位的范围。测定有无“触发点漂移”(trigger jitter)。高频信号可因输入心搏校直不精确在信号平均过程中被减弱。不同者报告的触发点漂移为O．5～2．0ms不等，专家委员会建议：①应用模拟QRS波测定的触发点漂移应低于1．Oms，更理想的是低于0．5ms；②应用4极Butterworth滤波器，在信号平均后的ST段测噪声至少40ms；在25Hz和40Hz高通滤波时，在X、Y、Z综合向量用平方根测量的噪声应分别低于1μV和0．7μV，必需平均至少50～300次心搏后才能满意地减低噪声；③记录心电图信号应采用低噪声放大器，最低带宽为0．5～250Hz电压校准应精确到±2％，输入信号的线性范围不应低于±2．5mV；④数／模转换至少是12bit的精密度，数据的采样率不应低于1000Hz。
四、信号平均心电图对心室晚电位检测的敏感性低的原因
并非全部有证实的室速和室颤者，其体表信号平均心电图均可记录到心室晚电位。一个理由是他们的室速不是折返性的，而是触发的自律性(局灶性冲动发放)所致。在后一种情况没有区域性局部传导延缓存在。还有其它一些原因，例如：①发生局部传导延缓的组织的量太小，从而延迟激动所产生的心电信号振幅太小而被噪声淹没。②心肌某个区域的碎裂激动发生得早，此时其余的正常心肌也正在发生激动，因而碎裂电位被QRS波所掩盖。左室不同部位在不同时间发生激动也有重要意义。左室的后下壁和基底部的除极晚于其它部位，因此后下壁和基底部的除极可明显地延伸至QRS波后，因为这个部位开始激动比左室其它部位晚(例如比左室前壁)。③碎裂电位的时限可能太短，恰在QRS终末处发生，而此处正好是振铃伪差发生的时刻。不过，采用Simson倡议的双向滤波器可避免发生振铃现象。④QRS的触发不稳定(触发点漂移)导致晚电位相互抵消。⑤起源自左室前间壁的晚电位，被接踵而至的高大的下后壁除极波所掩盖。⑥自局部缓慢传导区起源的碎裂电位的振幅及其与QRS的定时关系在逐次心搏变幻不定，例如Wenckebach型传导的心室晚电位，导致在信号平均过程中被抵消。
五、心室晚电位的定量分析标准
信号平均心电图以时域分析的晚电位，最早是通过目测观察来确定的，后来引入计算机分析软件来作定量分析，Simson把三个正交导联经过滤波的信号综合为一个综合向量，即滤波后的QRS波(C=x+Y+z)，使晚电位的测定标准化、规范化。滤波后QRS波的起始点和终结点都需目测审定，数据分析系统应允许操作人员对自动判定的起始点和终结点作手动调整。数据分析应包括三项参数：①滤波后的QRS波时限(FQRS)；②滤波后QRS波终末40ms的平均平方根电压(RMS40)；③滤波后QRS波终末电压低于40μV的时限(即为低振幅信号LAS)。对心室晚电位的正常和异常的分界，目前尚无一致的判断标准，有晚电位存在(采用40Hz双向高通滤波的晚电位阳性)的推荐标准包括：①FQRS超过114ms；②RMS40低于20μV；③LAS长于38ms。在上述三项指标中，应把RMS40低于20μV作为基本的指标，如果该项指标阴性，便不再判断为晚电位阳性；如果该项指标阳性，加上其它两项指标中的一项阳性或两项都阳性，可作出晚电位阳性的诊断标准(图4-64)。有些学者采用另外的诊断标准，这些标准对晚电位的测定价值与所用的特定设备和测试人群患病率不同而改变，例如：以在25Hz和40Hz滤波条件下，RMS和分别低于25μV和16μV为晚电位阳性标准，专家委员会认为，每个实验室应制定自己的正常值标准。
图4-64 患者发生AMI后记录到心室晚电位阳性
六、自Holter记录获得信号平均心电图
如果信号平均过程在Holter。记录仪(图4-65和4-66)上进行，心室晚电位的高频含量可能减小，Kelen及其同事们对三通道Holter记录获取的信号平均心电图与实时信号平均心电图作了比较。两种记录均用同样的皮肤电极。研究目的是为了确定Holter系统的记录和回放过程中固有的较窄的频带(0．1～100Hz±3dB)，较低取样率(694Hz)和较多背景噪声等因素，是否对晚电位检出和定量的可靠性有影响。研究结果表明，用这两种方法获取的电位的数字参数和电位形状密切相关。不过，自Holter获得的信号平均心电图上高频尖峰信号显著减低。Holter记录和回放系统减低100Hz以上信号的固有特性，会对晚电位参数的测定产生下列影响：
图4-65 可记录心室晚电位的Holter记录仪
1．如果QRS本身和晚电位“尾巴”含有高于100Hz的频率成分，它们的振幅将有所减小。类似地，背景噪声的振幅也减小。
2．若QRS终末部(晚电位区域)含有许多高频尖峰信号，RMS40便可能减小，导致假阳性诊断。
3．当QRS本身的边缘部分内尖峰信号被减低至40μV以下时，LAS的计算值将大幅度地改变，即LAS变得较长，也可能导致假阳性诊断。
图4-66 由Holter记录仪记录并分析出不同时间的心室晚电位
Epoch start记录开始的时间 QRS Duration：QRS间期；Duration：间期；Amp last 40ms：40ms的振幅；Tol QRS amp：总的QRS波振幅；Noise level：噪声水平；Noise std dev：噪音终末标准水平差；Beat：心跳
尽管测定的参数有所不同，但Kelen等在他们的研究中，凡用实时记录方法发现有低振幅“尾巴”时，其自Holter记录获取的信号平均心电图上也有同样肯定的“尾巴”，若对RMS40和LAs的诊断指标稍作修改，使之适宜于0．1～100Hz的信号频带，取样率也提高为1000Hz，也许会获得更佳的诊断准确性，我们的实践也支持这个观点。
七、心室晚电位与室性心动过速
早在1981年，Simson比较了39例有慢性反复发作的室速和27例无室速患者的体表信号平均心电图。这两组都是陈旧性心肌梗塞患者。室速组的滤波后QRS时限(FQRS)较长，其中73％大于120ms，而无室速的对照组中无一例达到此值。室速组中92％患者的RMS40低于25μV，对照组中仅7％。FQRS预测价值和RMS40对室速的准确识别率显著高于心室造影异常结果(有室壁瘤)和频发室性早搏(>100次／小时)。Breithardt等于1982年报告了已证实的持续性室速和／或室颤的63例患者中，54例(71％)有时限不等的心室晚电位。
许多学者的临床研究，都证实了Simson的早年观察结果。心室晚电位最常见于有持续性室速(自发或诱发的)，冠心病陈旧性心肌梗塞患者，异常的信号平均心电图(晚电位阳性)相当准确地辨识有室速和心脏猝死的高危患者，其敏感性虽不甚高，但特异性很高，表4-7列举了九组学者的资料。
表4-7 体表信号平均心电图对室速的识别能力
报告者 | 诊断指标 | 患者 | 病例数 | 敏感性(％) | 特异性(％) |
Simson (1981) Breithardt (1982) Denes，等 (1983) Poll，等 (1985) Kuchar，等 (1986) Worley，等 (1988) 马虹，王方正， (1990) 胡大一，等 (1990) | RMS40 FQRS LAS FQRS RMS40 LAS SA-ECG RMS40 FQRS FQRS RMS40 LAS FQRS RMS40 SA-ECG SA-ECG | MI CAD 正常人 CAD 正常人 DCM 正常人 CAD 正常人 CAD 正常人 AMI后 MI后 OMI后 | 66 236 54 96 65 90 369 86 50 | 92 72 71 58 83 83 83 79 55 72 58 47 60 60 75 67 | 93 200 72 100 90 90 86 88 100 88 79 85 80 80 72 81 |
注：CAD=冠心病；CCM=扩张型心肌病；AMI=急性心肌梗死；OMI=陈旧性心肌梗死；SA-ECG=正常信号平均心电图；指RMS40。LAs和FQRS三项指标中一项或两项异常者。
八、心室晚电位对急性心肌梗塞患者的预后价值
1983年以来，有一些学者观察了在急性心肌梗死患者，阳性晚电位或信号平均心电图异常的预后意义。表4-8列举了部分学者组的前瞻性研究资料。信号平均心电图系在急性心肌梗死后1个月内所记录，平均随访期5～39个月不等，这些急性心肌梗死患者的治疗，虽然不是有对照的，各组间大致上没有什么大的差异，都相似地采用了抗心律失常药，B阻滞剂或冠状动脉搭桥手术等。晚电位阳性者日后心律失常事件(猝死，室速和室颤，或两者)发生率远比阴性者高。急性心肌梗死一年后，晚电位阳性者约5人中有1人发生心律失常事件。在不同的报告里，晚电位预告心律失常事件的敏感性自65％～92％不等，特异性65％～100％。用危险比(odds ratio)来表示，阳性晚电位者的比数比为6～23．6，也就是说，发生心律失常事件的可能性比SA-ECG正常者大6～23．6倍，比数比相差如此之大是由于研究对象不同，临床观察的终点互异，所用的信号平均技术和诊断标准不一。从Breithatdt等的资料来看(表4-9)，随访期内628例中38例因心脏原因死亡。心脏性死亡，心脏性猝死和持续性室速的发生率随着晚电位的存在及其持续时间延长而增高。
表4-8 晚电位在628例患者预测猝死(1h内)或持续性室速和敏感性和特异性
猝死 | 持续性室速 | 死亡或持续性室速 | ||||
无LP 与 有LP 比较 | 无LP或<40ms 与 LAS≥40ms 比较 | 无LP 与 有LP 比较 | 无LP或<40ms 与 LAS≥40ms 比较 | 无LP 与 有LP 比较 | 无LP或<40ms 与 LAS≥40ms 比较 | |
敏感性(％) 特异性(％) 假阳性(％) 假阴性(％) 阳性预测值(％) 阴性预测值(％) | 71.4 61.4 94.0 1.6 60 98.4 | 23.8 91.3 91.4 2.8 8.6 97.2 | 78.6 61.2 95.6 0.8 4.4 99.2 | 57.1 91.9 86.2 1.0 13.8 98.9 | 54.1 63.2 83.9 9.0 16.1 91.0 | 24.3 92.8 69.0 9.8 31.0 90.2 |
表4-9 心室晚电位对急性MI后心脏事件的预测价值
参数(月) | 随访期 | 病例数 | 心脏事件 | 阳性预测值 (％) | 阴性预测值 (％) | |
Vonleitner (1983) Breithardt (1986) Denniss (1986) Kuchar (1987) Gomes (1987) Cripps (1988) 马虹，王方正等 (1990) | LAS LAS FQRS RMS40 FQRS RMS40 LAS RMS40 FQRS RMS40 LAS FORS | 10P 18 12 11 12 12 12 | 518 511 306 210 102 159 396 | SD CM SD AE AE AE AE SD | 4 7 4～6 15 17 29 26 14 | 99 98 97 98 99 96 99 98 |
注：SD=猝死，CM=心脏性死亡，AE=心律失常事件(猝死及／或持续性室速，室颤)
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