差电位图诊断心肌梗死的价值
作者：张丙芳 臧益民 贾敏江 朱妙章 黄志兰 贾国良 王跃民璗
单位：张丙芳(第四军医大学 西京医院)；刘翠华(第四军医大学 西京医院)；黄志兰(第四军医大学 西京医院)；贾国良(第四军医大学 西京医院)；臧益民(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；朱妙章(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；王跃民(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；刘翠华(第四军医大学 武警陕西总队医院)；贾敏江(第四军医大学 北京军事科学院卫生处)
关键词：体表电位标测;差电位图;心电图;冠状动脉疾病;心肌梗死
心脏杂志000104摘 要:为了探讨体表差电位图对心肌梗死(MI)的诊断价值,应用BSPM-Ⅲ型体表电位标测微机系统和KT500全体表心电分析系统,对42例对照组和42例MI患者进行了差电位图的研究,并与常规心电图(ECG)对比分析。结果表明:前壁MI在心室除极10 ms时,左前胸上部出现差电位图偏离指数(DI)<-2的区域,持续20～30 ms。下壁MI在心室除极20 ms时,前胸和后背下部均为DI<-2的区,至QRS 40～50 ms负区范围缩小或消失。且DI异常负区与心室造影局部射血分数降低的节段相一致,其范围与射血分数降低的节段数有关。DI诊断MI的阳性率为100.0%,而ECG为81.0%,二者差异显著(P<0.05)。提示:体表差电位图DI是检测MI的敏感指标,诊断价值显著高于ECG,且能够确定MI的部位和范围。
, 百拇医药
中图分类号:R540.41 文献标识码:A 文章编号：1005-3271(2000)01-0010-03
Diagnostic value of departure maps for myocardial infarction
ZHANG Bing-fang,ZANG Yi-min,HUANG Zhi-lan,JIA Guo-liang
(Xijing Hospital)
ZHU Miao-zhang,WANG Yao-min
(Department of Physiology,Fourth Military Medical University,Xi′an 710032,Shaanxi,China
, 百拇医药
Abstract:To explore the diagnostic value of body surface departure maps for myocardial infarction (MI). The departure maps were researched in 42 normals and 42 patients with MI using a BSPM-Ⅲ model computer system and a KT500 whole body surface electrocardiographic analysis system. The findings were also compared with electrocardiogram (ECG). The results showed that the less than 2 negative areas of departure index (DI) in patients with anterior MI were appeared in upper of left anterochest at 10 ms of ventrical depolarization and lasting about 20～30 ms; To the patients with inferior MI, the negative areas of DI were apppeared of under chest and back at 20 ms of ventrical depolarization, and these negative areas reduced or disappeared at 40～50 ms of QRS. The abnormal negative areas of DI were the same to the domains with local ejection fraction reduction in ventriculography,and we found the negative area′s size had much to do with the amount of those domains. The positive rates of DI and ECG for diagnosing MI was 100.0% and 81.0% respectivly. The difference between two methods was statistically sigificant (P<0.05). The results suggested that DI was a sensitive index to diagnosing MI, its diagnostic value was more important than ECG and could also locate the area and the scope of MI.
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Key words:body surface potential mapping;departure maps;electrocardiogram;coronary disease;myocardial infarction
心电图(ECG)是临床上心肌梗死(MI)定位诊断的最常用方法,但结果有时与MI的解剖位置并不一致[1]。体表电位标测(BSPM)由于在前胸和背部都放置了大量电极[2],所以对MI的诊断和定位明显优于ECG[3]。而差电位图是将患者电位图与对照组平均电位图相减,计算出患者偏离正常平均电位值的区域,以便准确和直观地反映病变的部位和范围。作者旨在研究MI的体表差电位图特征,并与ECG对比分析,探讨其诊断MI的价值。
1 对象与方法
1.1 对象 ①MI组:42例,男39例,女3例,年龄36～74岁,平均57.1±7.4岁。临床症状、心电图演变和血清酶变化均符合1979年WHO制订的诊断标准。其中前壁MI 27例,下壁MI 15例。21例经心室造影证实,有节段性室壁运动异常和射血分数降低。②对照组:42例,年龄23～47岁,平均31.6±5.9岁,全部为男性查体者。既往身体健康,无心血管系统病史,体格检查无血压增高和心脏异常,血液生化、ECG、胸透及超声心动图检查均正常,临床未发现心血管系统异常。
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1.2 左心室造影 将6F或7F猪尾导管经股动脉送达左心室腔内,先测左室舒张末压,如正常即可用10 mg/cm2的压力高速注入96%泛影葡胺30～40 ml进行造影,取右前斜位30°位置投照,同时以电影摄影记录。放射科教授单盲法测量左心室造影结果。根据美国心脏病协会制定的标准划分室壁节段(图1),并计算局部射血分数,其值小于或等于20%为异常,节段1～3归为前壁,4和5代表下壁。
图 1 心室造影室壁节段的划分
1.3 BSPM仪器及数据采集[4] 应用BSPM-Ⅲ型体表电位标测微机系统和KT500全体表心电分析系统,采集健康人和MI患者平卧位体表98导联单极和常规12导联心电信号。所有98导联体表信号均以标准Ⅱ导联作时间基准,以Wilson中心电端为电压基准,以500次/s采样频率连续采样;心电信号通过放大和A/D转换,获取的数据由计算机处理后贮存。
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1.4 平均电位图和差电位图的建立
1.4.1 平均电位图 使用自编程序将42例健康人胸背98导联单极ECG数据以Ⅱ导联R波顶点为时间基准,对齐后进行叠加,求出心电活动同一瞬间各导联的平均电位值(M)及标准差(SD),以10 ms间隔绘制出QRS平均等电位图和±2倍标准差电位图。
1.4.2 差电位图 采用自编程序以Ⅱ导联QRS波起点为时间基准,把患者QRS等电位图与对照组QRS平均等电位图对齐,然后按Ikeda等[5]报道的方法计算差电位图偏离指数(DI)。DI=(X-M)/SD,X为患者的电位值,M和SD为对照组平均电位值和标准差。最后将每个患者心室除极不同时刻等电位图上DI<-2的区域绘制成差电位图。
2 结果
2.1 对照组QRS平均等电位图 42例健康人QRS平均等电位图及±2倍标准差等电位图(图2)。在心室除极过程中,QRS平均等电位图较个体QRS等电位图变化更具特征性,即10 ms时前胸部为正电位区,背部为负电位区,由于此时心脏电兴奋区域较小,故前胸及背部的电压均低,最大电位在前正中线稍偏左,最小电位在背部。20 ms时,室间隔及左室前壁由左向右室及左心室内膜向外膜除极,综合心电向量仍主要指向前胸,体表等电位图上电位高于10 ms时,最大及前胸部正区略向左移。30 ms时,正区移向以左腋中线为中心的区域,其两侧上部为负区,最大继续向左移。此时除极面广泛且电压高,故平均等电位图上电位线层次相应较多。40 ms时,体表等电位图上前胸下部及背部大部分为正区,负区则分布于前胸上部及右背上部。50 ms时,前胸大部分由负区占据,背部为正区。平均电位图及±2倍标准差电位图反映了健康人体表等电位图的正常范围。
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图2 正常QRS平均等电位图及±2倍标准差电位图
2.2 差电位图 图3是MI患者的差电位图。前壁MI在心室除极后10 ms,左前胸上部出现DI<-2的区域,范围较小,此后负区向左前胸下部扩展,范围明显扩大,持续20～30 ms,至心室除极晚期负区面积再次缩小。心室造影发现室壁1～3段中至少有一个节段局部射血分数明显降低。下壁MI患者,心室除极20 ms时,前胸下部出现范围较小的负区,30 ms时整个前胸和后背下部均为DI<-2的区域且范围最大,40 ms后负区范围缩小,至50 ms时前胸下部负区明显减少,甚至消失,仅在右前胸和右背下部仍被两小块负区覆盖。心室造影室壁4段和/或5段局部射血分数明显降低。同一患者局部射血分数异常的节段数越多,差电位图DI<-2的区域越大。
图 3 MI患者的QRS差电位图
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2.3 ECG与差电位图诊断MI价值的比较 42例MI患者,心梗后2月～2年内有8例ECG已恢复正常,ECG检测MI的阳性率为81.0%,而体表差电位图均明显异常,诊断的敏感性达100.0%,二者差异显著(P<0.05),且后者还具有很高的特异性(12/12)。
3 讨论
BSPM诊断MI,最初是采用等电位图法[2,6],但等电位图只能通过比较患者与正常个体的典型图形做出定性诊断[2]。于是有人提出了差电位图检测MI的方法,即依靠患者电位图偏离正常组平均电位值及标准差的大小和范围作为客观、定量诊断的依据。Ikeda等[5]报道,差电位图检测正后壁MI的敏感性和特异性均高于ECG,诊断室壁节段异常的阳性率达85%以上。作者研究结果表明,DI诊断前壁和下壁MI的敏感性均为100.0%,明显高于ECG,且还能够确定心肌梗死的部位和反应心室局部射血分数降低的范围。
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差电位图法诊断MI的价值已得到肯定,为了使新建立的差电位图方法合理、可靠,作者在软件编制和实验中注意了以下问题:①Flowers等最早提出差电位方法时,是采用X-(M±2SD),反映的是患者电位超出正常平均电位的值,对右前胸下部或背部电位较低区的异常检测不敏感。作者在程序编写时,采用的是当前较为合理的指数法,即(X-M)/SD计算差电位图。②QRS波起始点的确定,因为平均电位图均来自健康人,QRS波的形态变异较小,故以变化率最大,最易自动识别的R波顶点作对齐标志,叠加平均电位图。差电位图是否异常,主要表现在QRS早中期(Q波时间),所以将患者电位图与对照组平均电位图Q波起点对齐,计算差电位图。③对照组的选择,从实验设计考虑,对照组也应有心室造影结果,但实际上很难做到。尽管这样,作者还是选择了12例冠脉和心室造影均正常的被试者,对差电位图进行验证,无1例出现异常,表明所建立的方法具有真实、可靠性。
关于差电位图诊断心肌梗死的电生理机制,目前尚无肯定意见,多数人考虑与下列假说有关:①差电位图上,心室激动早期(QRS前1/2时间)出现的超出正常95%可信限的异常偏离区域为MI引起电位丧失所致;②后期产生的异常偏离区反映了损伤区心肌失去电位抵消作用,使相对应正常心肌的兴奋性得到表现的结果;③有些差电位图中、晚期异常偏离区还可能是由于MI导致心肌传导途径和速率改变,使激动传导时间延长,超出正常心肌传导过程,以致不能遮蔽的缘故。本文的研究对象均未并发束支及室内传导阻滞,前壁MI的异常负区出现较早,下壁MI在心室激动10 ms后才出现负区的结果,支持前两种学说。
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陕西省自然科学基金资助项目(No.97SM56)
参考文献:
[1] Cooksey JD,Dunn M,Massie E. Clinical vectorcardiography and electrocardiography[M]. 2nd ed, Year Book. Chicago,1997.
[2] 张丙芳,臧益民. 体表电位标测[J]. 心功能杂志,1998;10(1):25,10(2):98.
[3] Mirvis DM. Current status of body surface electrocardiographic mapping[J]. Circulation, 1987,75(4):684.
[4] 张丙芳,臧益民,贾国良,等. 体表电位T峰值标测对冠心病的诊断价值[J]. 陕西医学杂志,1998,27(6):323.
, 百拇医药
[5] Ikeda K,Yamaki M,Honma K,et al. Use of body surface electrocardiographic mapping to localize the asynergic site in previous myocaridal infarction[J]. J Electrocardiol,1990,23(1):13.
[6] Hirai M,Ohta T,Kinoshita A,et al. Body surfce isopotertial maps in old anterior myocardial infarction undetectable by 12 lead electrocardiograms[J]. Am Heart J,1984,108:975.
(收稿 1999-09-20 修回 1999-10-23), http://www.100md.com
单位：张丙芳(第四军医大学 西京医院)；刘翠华(第四军医大学 西京医院)；黄志兰(第四军医大学 西京医院)；贾国良(第四军医大学 西京医院)；臧益民(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；朱妙章(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；王跃民(第四军医大学 生理学教研室,陕西 西安 710032)；刘翠华(第四军医大学 武警陕西总队医院)；贾敏江(第四军医大学 北京军事科学院卫生处)
关键词：体表电位标测;差电位图;心电图;冠状动脉疾病;心肌梗死
心脏杂志000104摘 要:为了探讨体表差电位图对心肌梗死(MI)的诊断价值,应用BSPM-Ⅲ型体表电位标测微机系统和KT500全体表心电分析系统,对42例对照组和42例MI患者进行了差电位图的研究,并与常规心电图(ECG)对比分析。结果表明:前壁MI在心室除极10 ms时,左前胸上部出现差电位图偏离指数(DI)<-2的区域,持续20～30 ms。下壁MI在心室除极20 ms时,前胸和后背下部均为DI<-2的区,至QRS 40～50 ms负区范围缩小或消失。且DI异常负区与心室造影局部射血分数降低的节段相一致,其范围与射血分数降低的节段数有关。DI诊断MI的阳性率为100.0%,而ECG为81.0%,二者差异显著(P<0.05)。提示:体表差电位图DI是检测MI的敏感指标,诊断价值显著高于ECG,且能够确定MI的部位和范围。
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中图分类号:R540.41 文献标识码:A 文章编号：1005-3271(2000)01-0010-03
Diagnostic value of departure maps for myocardial infarction
ZHANG Bing-fang,ZANG Yi-min,HUANG Zhi-lan,JIA Guo-liang
(Xijing Hospital)
ZHU Miao-zhang,WANG Yao-min
(Department of Physiology,Fourth Military Medical University,Xi′an 710032,Shaanxi,China
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Abstract:To explore the diagnostic value of body surface departure maps for myocardial infarction (MI). The departure maps were researched in 42 normals and 42 patients with MI using a BSPM-Ⅲ model computer system and a KT500 whole body surface electrocardiographic analysis system. The findings were also compared with electrocardiogram (ECG). The results showed that the less than 2 negative areas of departure index (DI) in patients with anterior MI were appeared in upper of left anterochest at 10 ms of ventrical depolarization and lasting about 20～30 ms; To the patients with inferior MI, the negative areas of DI were apppeared of under chest and back at 20 ms of ventrical depolarization, and these negative areas reduced or disappeared at 40～50 ms of QRS. The abnormal negative areas of DI were the same to the domains with local ejection fraction reduction in ventriculography,and we found the negative area′s size had much to do with the amount of those domains. The positive rates of DI and ECG for diagnosing MI was 100.0% and 81.0% respectivly. The difference between two methods was statistically sigificant (P<0.05). The results suggested that DI was a sensitive index to diagnosing MI, its diagnostic value was more important than ECG and could also locate the area and the scope of MI.
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Key words:body surface potential mapping;departure maps;electrocardiogram;coronary disease;myocardial infarction
心电图(ECG)是临床上心肌梗死(MI)定位诊断的最常用方法,但结果有时与MI的解剖位置并不一致[1]。体表电位标测(BSPM)由于在前胸和背部都放置了大量电极[2],所以对MI的诊断和定位明显优于ECG[3]。而差电位图是将患者电位图与对照组平均电位图相减,计算出患者偏离正常平均电位值的区域,以便准确和直观地反映病变的部位和范围。作者旨在研究MI的体表差电位图特征,并与ECG对比分析,探讨其诊断MI的价值。
1 对象与方法
1.1 对象 ①MI组:42例,男39例,女3例,年龄36～74岁,平均57.1±7.4岁。临床症状、心电图演变和血清酶变化均符合1979年WHO制订的诊断标准。其中前壁MI 27例,下壁MI 15例。21例经心室造影证实,有节段性室壁运动异常和射血分数降低。②对照组:42例,年龄23～47岁,平均31.6±5.9岁,全部为男性查体者。既往身体健康,无心血管系统病史,体格检查无血压增高和心脏异常,血液生化、ECG、胸透及超声心动图检查均正常,临床未发现心血管系统异常。
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1.2 左心室造影 将6F或7F猪尾导管经股动脉送达左心室腔内,先测左室舒张末压,如正常即可用10 mg/cm2的压力高速注入96%泛影葡胺30～40 ml进行造影,取右前斜位30°位置投照,同时以电影摄影记录。放射科教授单盲法测量左心室造影结果。根据美国心脏病协会制定的标准划分室壁节段(图1),并计算局部射血分数,其值小于或等于20%为异常,节段1～3归为前壁,4和5代表下壁。
图 1 心室造影室壁节段的划分
1.3 BSPM仪器及数据采集[4] 应用BSPM-Ⅲ型体表电位标测微机系统和KT500全体表心电分析系统,采集健康人和MI患者平卧位体表98导联单极和常规12导联心电信号。所有98导联体表信号均以标准Ⅱ导联作时间基准,以Wilson中心电端为电压基准,以500次/s采样频率连续采样;心电信号通过放大和A/D转换,获取的数据由计算机处理后贮存。
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1.4 平均电位图和差电位图的建立
1.4.1 平均电位图 使用自编程序将42例健康人胸背98导联单极ECG数据以Ⅱ导联R波顶点为时间基准,对齐后进行叠加,求出心电活动同一瞬间各导联的平均电位值(M)及标准差(SD),以10 ms间隔绘制出QRS平均等电位图和±2倍标准差电位图。
1.4.2 差电位图 采用自编程序以Ⅱ导联QRS波起点为时间基准,把患者QRS等电位图与对照组QRS平均等电位图对齐,然后按Ikeda等[5]报道的方法计算差电位图偏离指数(DI)。DI=(X-M)/SD,X为患者的电位值,M和SD为对照组平均电位值和标准差。最后将每个患者心室除极不同时刻等电位图上DI<-2的区域绘制成差电位图。
2 结果
2.1 对照组QRS平均等电位图 42例健康人QRS平均等电位图及±2倍标准差等电位图(图2)。在心室除极过程中,QRS平均等电位图较个体QRS等电位图变化更具特征性,即10 ms时前胸部为正电位区,背部为负电位区,由于此时心脏电兴奋区域较小,故前胸及背部的电压均低,最大电位在前正中线稍偏左,最小电位在背部。20 ms时,室间隔及左室前壁由左向右室及左心室内膜向外膜除极,综合心电向量仍主要指向前胸,体表等电位图上电位高于10 ms时,最大及前胸部正区略向左移。30 ms时,正区移向以左腋中线为中心的区域,其两侧上部为负区,最大继续向左移。此时除极面广泛且电压高,故平均等电位图上电位线层次相应较多。40 ms时,体表等电位图上前胸下部及背部大部分为正区,负区则分布于前胸上部及右背上部。50 ms时,前胸大部分由负区占据,背部为正区。平均电位图及±2倍标准差电位图反映了健康人体表等电位图的正常范围。
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图2 正常QRS平均等电位图及±2倍标准差电位图
2.2 差电位图 图3是MI患者的差电位图。前壁MI在心室除极后10 ms,左前胸上部出现DI<-2的区域,范围较小,此后负区向左前胸下部扩展,范围明显扩大,持续20～30 ms,至心室除极晚期负区面积再次缩小。心室造影发现室壁1～3段中至少有一个节段局部射血分数明显降低。下壁MI患者,心室除极20 ms时,前胸下部出现范围较小的负区,30 ms时整个前胸和后背下部均为DI<-2的区域且范围最大,40 ms后负区范围缩小,至50 ms时前胸下部负区明显减少,甚至消失,仅在右前胸和右背下部仍被两小块负区覆盖。心室造影室壁4段和/或5段局部射血分数明显降低。同一患者局部射血分数异常的节段数越多,差电位图DI<-2的区域越大。
图 3 MI患者的QRS差电位图
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2.3 ECG与差电位图诊断MI价值的比较 42例MI患者,心梗后2月～2年内有8例ECG已恢复正常,ECG检测MI的阳性率为81.0%,而体表差电位图均明显异常,诊断的敏感性达100.0%,二者差异显著(P<0.05),且后者还具有很高的特异性(12/12)。
3 讨论
BSPM诊断MI,最初是采用等电位图法[2,6],但等电位图只能通过比较患者与正常个体的典型图形做出定性诊断[2]。于是有人提出了差电位图检测MI的方法,即依靠患者电位图偏离正常组平均电位值及标准差的大小和范围作为客观、定量诊断的依据。Ikeda等[5]报道,差电位图检测正后壁MI的敏感性和特异性均高于ECG,诊断室壁节段异常的阳性率达85%以上。作者研究结果表明,DI诊断前壁和下壁MI的敏感性均为100.0%,明显高于ECG,且还能够确定心肌梗死的部位和反应心室局部射血分数降低的范围。
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差电位图法诊断MI的价值已得到肯定,为了使新建立的差电位图方法合理、可靠,作者在软件编制和实验中注意了以下问题:①Flowers等最早提出差电位方法时,是采用X-(M±2SD),反映的是患者电位超出正常平均电位的值,对右前胸下部或背部电位较低区的异常检测不敏感。作者在程序编写时,采用的是当前较为合理的指数法,即(X-M)/SD计算差电位图。②QRS波起始点的确定,因为平均电位图均来自健康人,QRS波的形态变异较小,故以变化率最大,最易自动识别的R波顶点作对齐标志,叠加平均电位图。差电位图是否异常,主要表现在QRS早中期(Q波时间),所以将患者电位图与对照组平均电位图Q波起点对齐,计算差电位图。③对照组的选择,从实验设计考虑,对照组也应有心室造影结果,但实际上很难做到。尽管这样,作者还是选择了12例冠脉和心室造影均正常的被试者,对差电位图进行验证,无1例出现异常,表明所建立的方法具有真实、可靠性。
关于差电位图诊断心肌梗死的电生理机制,目前尚无肯定意见,多数人考虑与下列假说有关:①差电位图上,心室激动早期(QRS前1/2时间)出现的超出正常95%可信限的异常偏离区域为MI引起电位丧失所致;②后期产生的异常偏离区反映了损伤区心肌失去电位抵消作用,使相对应正常心肌的兴奋性得到表现的结果;③有些差电位图中、晚期异常偏离区还可能是由于MI导致心肌传导途径和速率改变,使激动传导时间延长,超出正常心肌传导过程,以致不能遮蔽的缘故。本文的研究对象均未并发束支及室内传导阻滞,前壁MI的异常负区出现较早,下壁MI在心室激动10 ms后才出现负区的结果,支持前两种学说。
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陕西省自然科学基金资助项目(No.97SM56)
参考文献:
[1] Cooksey JD,Dunn M,Massie E. Clinical vectorcardiography and electrocardiography[M]. 2nd ed, Year Book. Chicago,1997.
[2] 张丙芳,臧益民. 体表电位标测[J]. 心功能杂志,1998;10(1):25,10(2):98.
[3] Mirvis DM. Current status of body surface electrocardiographic mapping[J]. Circulation, 1987,75(4):684.
[4] 张丙芳,臧益民,贾国良,等. 体表电位T峰值标测对冠心病的诊断价值[J]. 陕西医学杂志,1998,27(6):323.
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[5] Ikeda K,Yamaki M,Honma K,et al. Use of body surface electrocardiographic mapping to localize the asynergic site in previous myocaridal infarction[J]. J Electrocardiol,1990,23(1):13.
[6] Hirai M,Ohta T,Kinoshita A,et al. Body surfce isopotertial maps in old anterior myocardial infarction undetectable by 12 lead electrocardiograms[J]. Am Heart J,1984,108:975.
(收稿 1999-09-20 修回 1999-10-23), http://www.100md.com