胸部阻抗图是从胸部体表测量的阻抗变化曲线，被广泛用于测量心功能和监测患者的血流动力学变化[1-3]。但是，目前Kubicek法或Sramek法测量的胸部阻抗图，既有左心的作用，又有右心的作用，是一种混合阻抗变化。由这种混合信号得到的心功能结果用于评价左室心功能缺乏唯一性。为了从胸部体表混合阻抗变化中分离出左、右心循环的阻抗变化分量[4]，需要从胸部体表同步测量六路阻抗变化，通过软件微分，得到六导联同步的胸部阻抗微分图(dZ/dt)。本研究测试了63例心功能正常成年人六导联的dZ/dt，并对其波形、波幅和时间间期进行了分析。

我们如今的生活状态当然不能跟这些“大时代”中的前辈们“媲美”，相信我们大部分读者也不会忙到只能“放养”孩子，而是天天恨不得在养育上精益求精。改革开放以来，经济、社会、教育等诸多方面的进步，让我们有了更好的社会“育儿”环境，而我们对于孩子安全、教育的关注度，更是远超过历史上任何一个时代。我们的这些努力，其实就是让孩子不再必须以及只能靠“自己打回去”来维护自己的安全。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择体检心功能正常健康成年人63例为研究对象，其中男32例，女31例，年龄20～45岁，平均(29.5±7.9)岁。要求所有受试者身体不要过于肥胖或过于消瘦，且无疾患。

1.2 测量仪器和方法

测量仪器为本课题组研制的胸部混合阻抗变化分离实验装置[4]。它主要包括恒流源电路、六路结构和性能完全相同的阻抗检测电路、心电和心音放大器、高精度光隔离USB采集卡、计算机、电极、心音传感器以及测量软件等。采用六导联方式(由3个电流电极和12个电压电极组成[4-5])测量胸部体表混合阻抗变化波形图。记录波形图时，受检者取仰卧位，为了避免呼吸对阻抗波形图的干扰，要求受试者在记录时暂停呼吸，这时同步记录和显示六个阻抗通道的阻抗容积图和相应的基础阻抗，以及心电图和心音图，通过对各道阻抗容积图进行软件微分，可得六导联胸部阻抗微分图(图1)，然后利用软件分别自动测量各导联微分图的C波、X波、O波的幅度、Q-Z间期，并计算O波与C波幅度之比(O/C)。

此外，本文还采用滞后一期的现金冗余作为工具变量，并运用两阶段最小二乘法进行回归分析，结果见表6的M2-M4。为了确保工具变量有效，一方面检验Kleibergen-Paap rk LM 统计量，发现其均在10%的显著性水平上拒绝不可识别的原假设；另一方面检验Hansen-J 统计量，发现其均不能在 10%的显著性水平上拒绝过度识别的原假设。结果表明，此工具变量有效。与表4对比，发现采用两阶段最小二乘法所得到的主要预测变量其系数、显著性水平与之前基本保持一致，结果稳健。

  

图1 六导联胸部阻抗微分图

1.3 统计学方法

1)各导联胸部阻抗微分图的基本形态及C波幅度、Q-Z间期基本一致。2)对于负向的X波，左侧导联(E1|E′1、E2|E′2、E3|E′3)的幅度大于右侧导联(E4|E′4、E5|E′5、E6|E′6)的幅度，其中第一导联(E1|E′1)与第五导联(E5|E′5)之间差异有统计学意义(P<0.05)。3)各导联的O波幅度、O/C差别较大，其中E1|E′1导联最大，E4|E′4导联最小，且两者差异有统计学意义(P<0.05)。4)女性的基础阻抗及C波、X波、O波的幅度均大于男性，且差异有统计学意义(P<0.05)，但对于Q-Z间期，女性的Q-Z间期显著小于男性的(P<0.001)。见表1—2。

2 结果

采用SPSS12.0统计软件分析波形图数据，其结果用±s表示，用t值检验比较同一指标两均数的差异，当P<0.05时，差异有统计学意义。

 

表1 32例男性六导联胸部阻抗微分图各波形测量结果

  

导联基础阻抗R/ΩC波幅度/(Ω·s-1)X波幅度/(Ω·s-1)O波幅度/(Ω·s-1)O/CQ-Z间期t/sE1-E'129.2±3.52.40±0.500.75±0.200.32±0.220.14±0.090.162±0.016E2-E'229.2±3.92.29±0.460.72±0.150.19±0.160.08±0.070.168±0.016E3-E'328.7±4.22.19±0.450.67±0.140.12±0.190.05±0.060.168±0.016E4-E'428.5±5.02.18±0.490.65±0.150.03±0.130.01±0.060.171±0.016E5-E'529.1±5.02.22±0.490.64±0.170.04±0.150.01±0.090.172±0.016E6-E'629.4±3.92.31±0.540.64±0.210.09±0.190.04±0.080.167±0.022平均29.0±4.22.26±0.460.68±0.140.13±0.150.06±0.070.168±0.016

 

表2 31例女性六导联胸部阻抗微分图各波形测量结果

  

导联基础阻抗R/ΩC波幅度/(Ω·s-1)X波幅度/(Ω·s-1)O波幅度/(Ω·s-1)O/CQ-Z间期t/sE1-E'133.4±3.03.32±0.651.15±0.250.49±0.360.15±0.110.146±0.012E2-E'233.9±3.13.10±0.651.08±0.230.32±0.290.11±0.090.149±0.014E3-E'333.7±3.03.00±0.641.01±0.220.23±0.250.08±0.080.150±0.014E4-E'434.1±3.23.02±0.650.97±0.220.12±0.250.04±0.080.150±0.013E5-E'534.0±2.83.02±0.670.96±0.210.16±0.300.05±0.090.151±0.014E6-E'633.9±2.83.02±0.550.97±0.260.18±0.280.06±0.090.149±0.014平均33.8±2.73.08±0.621.02±0.220.25±0.270.08±0.090.149±0.013

3 讨论

从图1可以看出，各路胸部阻抗微分图中都有一个高大的C波，它是参与计算心输出量、心肌收缩力指数等心功能数据的重要参数。C波出现在心脏射血的前、中期，它间接地反映了心脏收缩时的最大射血速率，C波幅度越大，则心搏出量越多[7]。当心脏收缩力变弱和心输出量减少时，C波幅度下降。正常人的C波为单峰型，幅度一般为1.5～3.5 Ω·s-1。当C波上升缓慢或挫折，说明心脏射血速率出现异常，心肌收缩受损。

3.1 C波

根据电阻抗图的测量原理[6]，胸部阻抗微分图间接地反映了胸腔中血管容积扩张或回缩速率的变化，而血管容积扩张和回缩的速率变化又与心脏射血的快慢和多少有关。因此，胸部阻抗微分图波形、波幅和时间间期可以反映人体血流动力学的变化。下面来分析六导联胸部阻抗微分图中的C波、O波、X波、Q-Z间期与心脏生理活动的关系。

O波是心室舒张期初始阶段出现的一个波，位于心室快速充盈时段[7]。对心功能正常的人，C波幅度较大，O波幅度也较大，但O/C比较小。但对于心功能不全的患者，常出现C波下降较大，而O波升高，因而O/C异常增大。因此，临床上一般用O/C作为测量心舒张功能的指标，正常人O/C一般小于0.25。本文测量青年人的O/C，男性均值为(0.06±0.07)，女性为(0.08±0.09)。

图2显示了水萃取法和XRF法测定的纯NaCl中Cl含量及其理论值，可以看出，NaCl中Cl含量分别为55.08%和56.83%，与理论值相差较小，所以对于可溶性Cl的测定采用萃取法和XRF法均适宜。这主要是因为 NaCl极易溶于水，在溶液中全部以Cl- 的形式存在，通过水萃取法可全部提取出溶液中的Cl-。而XRF法较为准确的原因主要是NaCl为纯物质，在测量时无其他元素的干扰；另外，NaCl中的Cl存在形式较为单一（全部以可溶性Cl形式存在），这也是XFR测定结果较为准确的重要原因。

本文测量正常成人的基础阻抗Z0和C波幅度，男性的Z0和C波幅度均值分别为(29.0±4.2)Ω和(2.26±0.46)Ω·s-1，女性分别为(33.8±2.7)Ω和(3.08±0.62)Ω·s-1，后者的均值显著高于前者(P<0.05)。这主要是胸围的差异产生的。本文采用高频恒流法测量胸部阻抗图，送入不同受试者的高频电流都是相同的。因而，对于大胸围的受试者，胸部横截面积大，胸腔中电流密度小；对于小胸围受试者，胸部横截面积小，电流密度大。理论上已证明，在恒流法胸部阻抗图测量中，C波幅度与胸围的平方成反比[8-9]。因此，对于胸围较大的男性，测得的C波幅度较小，而对于胸围较小的女性，测得的C波幅度较大。

3.2 O波和O/C

母子相见，都流了泪。秀容月明站在槛车中，把投降经过跟母亲说了。秀容母亲没有说他这样做是对还是不对，只是问了一句：“月明，当初我拆散你和乔瞧，你有没有恨我？”

由生理学知，当心脏舒张时，主动脉和肺动脉容积缩小，而心室容积变大，这时两者在胸部体表产生的阻抗变化部分相互抵消。但是在舒张早期，心室容积快速增大产生的胸部阻抗变化接近或大于主动脉、肺动脉回缩产生的胸部体表阻抗变化，形成图1所示的O波。另外，理论和实验已证明，胸部测量的O波幅度与心室到检测电极的距离有关[10]。左前侧的E1|E′1导联距离心室较近，受心室的阻抗变化影响较大，因而在E1|E′1上的O波幅度较大。而右后侧导联E4|E′4离心室较远，受心室阻抗变化的影响较小，所以在E4|E′4上的O波幅度较小。

3.3 X波

X波是处于心室收缩与舒张分界期的一个负向波，它的负峰点X在时相上处于主动脉瓣关闭点(或第二心音S2)的附近。X波的幅度可以反映主动脉扩张后的最大回缩速度，也可以反映主动脉瓣关闭不全时的反流情况。本文测量正常青年人的X波幅度，男性均值为(0.68±0.14)Ω·s-1，女性均值为(1.02±0.22)Ω·s-1，它们都大约为C波幅度的1/3。同样，也由于女性胸围小于男性的，使得女性X波幅度显著性地大于男性(P<0.05)。

由生理学知，在心脏射血期间心室的容积变化会产生负向阻抗变化，对X波有负向加深作用。由于心脏处于胸腔中偏左前方位置，离三个左侧导联(E1|E′1、E2|E′2、E3|E′3)的距离较近，而离三个右侧导联(E4|E′4、E5|E′5、E6|E′6)的距离较远，致使心室负向阻抗变化对左侧导联的影响较大，而对右侧导联的影响较小。因而，3个左侧导联负向X波幅度比3个右侧导联X波幅度大，且E1|E′1与E5|E′5的测量结果比较差异有统计学意义(P<0.05)。

3.4 Q-Z间期

Q-Z间期是图1中心电图Q波起点到胸部阻抗微分图C波峰点Z的时间。它反映左心室心肌收缩力的强弱，是左心室心功能敏感的测量指标[7]。如果Q-Z间期缩短，表示心肌收缩力强，左心室功能好；反之，Q-Z间期延长，则表示心肌收缩力减弱，左室功能受损。本研究结果显示，男性各导联Q-Z间期均值较女性显著增加(P<0.001)。如果Q-Z间期与C波幅度结合，即C波幅度与Q-Z间期之比，称为HI指数，用于反映心脏收缩功能比单纯用C波幅度或Q-Z间期更为敏感。

参考文献：

[1] Parashar R,Bajpai M,Goyal M,et al.Impedance cardiography for monitoring changes in cardiac output[J].Indian J Physiol Pharmacol，2012,56(2):117-124.

[2] De Marzo A P.Using impedance cardiography to detect asymptomatic cardiovascular disease in prehypertensive adults with risk factors[J].High Blood Press Cardiovasc Prev,2013,20(2):61-67.

[3] Morris R,Sunesara I,Rush L,et al.Maternal hemodynamics by thoracic impedance cardiography for normal pregnancy and the postpartum period[J].2014,123(2 Pt 1):318-324.

[4] Kuang M X,Xiao Q J,Kuang N Z，et al.Studies on separating the impedance change components of blood vessels and ventricles in thorax from mixed impedance signals on chest surface[J].Med Phys，2011，38:3270-3278.

[5] Kuang N Z，Xiao Q J,He B Q,et al.Analyzing the formation of normal and abnormal O waves in thoracic impedance graph using the impedance change components for aorta,blood vessels in lung and ventricles [J].Card J,2014,21(2):176-182.

[6] 吕景新.人体的电阻抗图[M].北京:科学出版社，1987：28-44.

[7] 夏宏器,刘国全.实用心功能学[M].北京:中国医药科技出版社，1993：98-100.

[8] 况明星,彭录生,毛虔如.胸围个体差异对血流图测量的影响[J].医疗器械,1983,7(4):23-27.

[9] Xiao Q J,Wang Z,Kuang M X,et al.Thoracic impedance change equation deduced on the basis of parallel impedance model and Ohm’s law[J].Med Phys,2012，39:1042-1045.

[10] Kuang M X,Xiao Q J,Cui C Y，et al.Mechanism of the formation for thoracic impedance change[J].Ann Biomed Eng，2010，38:1007-1016.

(责任编辑：况荣华)