物理診斷學/心電向量概念
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一、心電向量與綜合心電向量
物理學上用來表明既有數量大小，又有方向性的量叫做向量（Vector），亦稱矢量。心肌細胞在除極和復極的過程中形成電偶，電偶既有數量大小，又有方向性，稱為電偶向量。電偶向量可以看作是單個心肌細胞的心電向量，它的數量大小就是電偶的電動勢，取決於電偶兩極電荷聚集的數目，數目越多，電動勢就越大，反之，則越小。心電向量的方向就是電偶的方向。電偶向量可用箭矢來表示，箭桿的長度表示向量的大小，箭頭表示向量的方向（電源），箭尾表示電穴（圖14-2-1。因為心肌的除極是從心內膜面開始指向心外膜面，所以向量的方向是電源在前（箭頭），電穴在後（箭尾）。復極時，因為先除極的部位先復極，所以電穴在前電源在後。而心肌復極從心外膜開始，指向心內膜，因此復極向量與除極一致。
一片心肌是由多個心肌細胞所組成，除極與復極時會產生很多個電偶向量，把它們疊加在一起成為一個電偶向量，這就是綜合心電向量。心臟是由幾個部分心肌組成的，除極時，是不同方向的電偶向量同時活動，各自產生不同方向的電動力，把幾個不同方向的心電向量綜合成一個向量，就代表整個心臟的綜合心電向量。下面以圖14-2-2為例說明左右心室同時除極時的綜合向量。A代表左室的除極向量，指向左偏後，因左室壁較厚，除極電勢大，所以箭桿較長；B代表右室除極向量，指向右前，因右室壁較薄，除極電勢小，故箭桿較短。將A；B各為平行四邊形的一邊，並交點於C，平行四邊形ABCD的對角線CD即為二者的綜合向量（指向左後）
圖14-2-1電位向量示意圖
圖14-2-2左右心室除極綜合向量（CD）
二、瞬間綜合心電向量與空間心電向量環
在心電活動周期中，各部心肌除極與復極有一定的順序，每一瞬間均有不同部位的心肌的心電活動（圖14-2-3），例如：心室除極時0.01s，0.02s～0.08s的心電向量 在某一瞬間又有眾多的心肌細胞產生方向不盡相同的電偶向量，把這些電偶向量按平行四邊形法依次加以綜合，這個最後綜合而成的向量稱為瞬間綜合心電向量。
心臟是立體器官，它產生的瞬間向量在空間朝向四面八方，把一瞬間綜合心電向量的尖端構成一點，則在整個心電周期中隨著時間的推移，把移動的各點連接起來的環形軌跡就構成空間心電向量環即空間向量心電圖。（圖12-2-4）
圖14-2-3心室除極程序與各瞬間向量
圖14-2-4摸擬空間心向量環
三、平面心電向量圖及其基本圖形
空間心量向量環是一個立體圖形，在平面紙上描繪立體圖形是困難的，通常採用空間心電向量環在三個不同的互相垂直的平面的投影來觀察（圖14-2-5）。所謂投影，就是與某一平面垂直的平行光線照在心電向量環上，此向量環在這個平面上形成的影像稱為投影（圖14-2-6）。然後把投影在每一面的形態繪成平面圖，由這三個面圖組成空間立體圖象。此即臨床上常規記錄的心電向量圖。亦稱空間向量環的第一次投影。
圖14-2-5空間心電向量環在額面、橫面及側面上的投影模型示意圖
圖14-2-6投影示意圖
臨床上常用的三個面（額面、橫面、矢狀面）由三個軸（Y軸、X軸、Z軸）組成的（見圖14-2-5及註解）。以橫面為例簡述心電向量圖的基本圖形如下：（圖14-2-7）。
P環亦稱P向量環，代表心房肌除極過程，其綜合向量的方向（P電軸）指向左下稍偏前。
QRS環代表心室肌的除極過程，環體橢園形，呈逆鐘向運行，總時間約0.08s，三分位於x軸之前，三分位於X軸之後，其綜合向量的方向（QRS電軸）指向左後。根據其除極順序的先後又分為：①室間隔除極，又稱初始向量或0.01s向量。心室除極首先開始於室間隔左側中1/3處自左向右除極，除極向量指向右前（約110°左右）。②尖部除極。當心室除極到0.02s時，衝動擴展到心尖部，此時左右心尖部同時進行除極，其綜合向量指向前下。③左心室除極在除極開始後0.04s左右，室間隔和右室的絕大部分已除極完畢，只有左室側壁和右室後基底部除極仍在進行，所以又稱0.04s向量或最大向量，其方向指向左後。④基底部除極當除極至0.06s時，只剩下左室後基底部和室間隔的一小塊基底部除極仍在進行，故又稱終末向量，其方向指向右後（相當於265度左右）。
T環代表心室肌的復極過程，其綜合向量的方向指向左前與QRS環電軸方向基本一致,反映在心電圖R波為主的導聯中T波是直立的。這與前文闡述的單個心肌細胞的除極與復有向量方向相反的說法似乎有矛盾之處。目前認為，心室復極過程與除極過程有所不同，它與傳導系統無關，而與心肌的代謝功能有密切關係。一般地說，溫度高，壓力小，供血好的部位，其細胞復極就快些。心外膜與心內膜比較，符合這三個條件，所以，心外膜復極快。由於心外膜早於心內膜復極，這樣，其電偶向量的電源在心外膜側，電穴在心內膜側，即心室復極的向量指向心外膜，因此心室除極與復極的方向一致。
圖14-2-7橫面向量圖的基本圖形
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