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临床心电图是立体心向量经过两次投影产生的。这一学说是在20世纪50年代提出来的，一直成为心电产生原理的主流学说。例如对心肌梗死、旁路、房性早搏、房性心动过速、室性早搏和室性心动过速等进行定位诊断，都是根据心向量变化特征推导出来的。 1 心向量概念 一、向量 心肌细胞除极化过程和复极化过程中产生的电动力，既有大小，又有方向，心肌细胞除极化过程和复极化过程产生的电动力，可以用物理学中的术语“向量”来表达。为了阐明心向量的特征，通常用一个箭矢来表示（图1）。 箭矢的方向代表向量的方向，箭矢的长短代表向量的大小，箭头为正，尾端为负。除极化过程电源在前，电穴在后，电流由电源流向电穴。而复极化过程产生的心向量的标记方法恰好与除极向量的方向相反，即电穴在前，电源在后。 A.除极化过程，电源在前，电穴在后 B.复极化过程，电穴在前，电源在后 二、综合向量 心房和心室在除极化过程和复极化过程中产生无数个瞬间的上、下，前、后，左、右大小不等的向量，可以用数字运算的方法或图解法把它们综合成一个向量，即综合向量。下面用图解法来说明心肌细胞除极的综合向量。 （一）心向量方向相同的综合向量 两个心肌细胞除极化过程产生的向量方向相同，其综合心向量的方向与原来的心向量方向一致，综合心向量的大小，为原来两个心肌细胞产生的向量之和（图2）。 图2 两个心肌细胞除极的向量方向一致时的综合向量 （二）心向量方向相反的综合向量 两个心肌细胞除极化过程产生的向量方向相反，综合心向量为原来两个心向量之差。两个心肌细胞大小相同，除极方向相反，综合向量为零；两个心肌细胞大小不同，除极方向相反，综合向量与原来的较大向量的方向一致，但没有原来的较大的单个心肌细胞产生的向量大（图3）。 （三）两个心向量方向呈一定角度的综合向量 两个心肌细胞除极产生的心向量的方向既不相同，也不相反，构成一定角度，其综合心向量不是简单的相加或相减的关系。按照物理学上计算合力的方法综合心向量，沿两个心向量的边长作一个平行四边形，其对角线就是这两个向量的综合心向量（图4）。 （四）多个心向量的综合向量 多个心肌细胞除极时产生的瞬问向量，可按照平行四边形的方法综合成一个向量（图5）。
图4 两个心肌细胞除极向量形成一定角度时的综合向量 向量C为向量A及向量B的综合向量
向量D为向量A、B、C的综合向量
心脏是由心肌合体细胞组成的，心房与心室的除极情况与上述的两个心肌细胞或多个心肌细胞的除极情况不同，心脏是一个立体复杂的中空器官，在激动过程中产生无数个瞬间心向量，代表众多心肌细胞除极的综合心向量，其方向指向上、下，前、后及左、右各个方向。为阐明心向量产生机制，用（图6）来说明心肌细胞合体的除极化过程。 图6 厚度相等的合体细胞除极向量示意图 心肌除极的综合向量 图6中A表示心室壁除极化过程自心内膜向心外膜推进，一系列电偶沿着除极面向前移动，这些电偶可以用一系列的向量来表示。按上述向量的综合向量方法，可以用平行四边形的对角线来表示这些向量的综合向量，便得出以下特点：a、a'这一对向量由于大小相同，方向180°，左右心室壁除极向量方向恰好相反，向量互相抵消。b、b'、c、c'及d、d'各对向量按上述综合向量方法分别得出x、y、z这3个大小不相同的综合向量。3个综合向量的大小与每对向量的夹角呈反比，即愈邻近心尖部，夹角愈小，综合向量愈大；反之，两个向量之间的夹角愈大，综合向量愈小。但综合向量的方向都是一致的。 从另一个更近似心脏真实情况的图形，即厚度不等的空心圆锥体来表达心室肌除极过程，则反映的情况又大不相同（图7）。 图7 以厚度不等的空心圆锥体示意图 图7是一幅以厚度不等的空心圆锥体示意心室除极时综合向量的图解。A示两侧心室壁的内膜同时开始除极，各对向量所形成的综合向量均指向心尖部，但由于右侧心室壁较左室壁为薄，右室壁较早已除极结束，左侧室壁较厚仍在除极过程中。B示综合向量a、b、c指向左或左下方，这时的综合向量势必转向正在除极的左室壁。C示除极化过程继续向左后方推进，综合向量由左方进一步转向左后方。 实际上心脏除极过程远比上述情况复杂得多，但其基本原理是相同的。 为进一步理解心房和心室的除极化过程和复极化过程，还需要理解“投影”概念以及“心向量”投影的一些基本常识。 三、投影 光线垂直照射在某一物体上，该物体在平面上所形成的影像称为投影（图8）。 任何物体都有三个面（额面、横面、侧面），一个物体经过照射可以得到三个平面上的图像。在不同平面上，引出的导联轴的方向各不相同（图9）。 心脏激动过程中产生的综合向量与导联轴之间的关系决定了心电图波形特征：①向量投影在该导联正侧，描记出正向波，平行于该导联轴正侧时，正向波振幅最大，如果向量与该导联轴正侧形成锐角，其夹角愈小，投影愈大；反之，夹角愈大，投影愈小。②向量垂直于某一导联，在该导联轴上投影为一点。多导联同步描记心电图时，某些导联心电图波形出现较晚，波形振幅较小的机制就在于此。③向量投影在某一导联轴负侧，且相互平行，则出现波幅最深的负向波。如果向量与导联轴负侧成为锐角（从该导联正侧看为钝角），夹角愈小，负向波振幅愈大；反之，夹角愈大，负向波振幅愈小（图10、图11）。
心向量与导联轴之间的关系如下： A：向量方向与导联轴用箭头表示方向一致，且相互平行，向量投影在导联轴正侧，投影最大，反映在心电图上出现一个正向波，波幅最大。 B：向量与导联轴形成锐角，方向相同，投影较前者小，反映在心电图上出现一个波幅较小的正向波。 C：向量垂直于该导联轴，投影为一点，心电围上出现等电点波。 D：向量投影在该导联轴负侧，心电图上出现一个负向波。 E：向量投影在该导联轴负侧，且相互平行，在心电图上出现一最深负向波
图10向量OE在X轴上的投影为OXEX；在Y轴上投影为OYEY。自图A可以看出，向量方向与导联轴一致，投影在正向，反之为负向。图B，同一向量由于它和两个导联轴形成的角度不同，投影的大小亦不相同。当向量与X导联轴平行时，两者夹角为0°，投影最大，且向量0E与0XEX的长度相等。与此相反，向量与Y轴垂直时，二者夹角呈90°，投影在一点。图C，夹角为a'﹥a，故投影OEX'较OEX小，说明心向量与导联轴夹角在0°～90°之间，夹角愈小，投影愈大；反之，夹角愈大，投影愈小。 2 空间立体P-QRS-T环的产生机制 心房除极形成P环，心室除极形成QRS环，心室复极产生T环，P-QRS-T环是心向量图学研究的基本内容。空间立体P-QRS-T环的形成是非常抽象的概念，但对于理解平面心向量图和心电图的形成，有重要意义。 一、P环的形成 窦房结发出的激动最先引起右房上部除极，随后激动向右房中下部及左房迅速扩展，左房除极最后结束，将心房除极向量的顶端用线连接起来，便得到一个立体的P环。 二、QRS环的形成 激动从心房下传到房室结，传导速度骤然减慢（延搁50～100ms）。随后，沿希氏束及左、右束支迅速下传心室，由于左束支在室间隔左侧中部较早的发出分支，室间隔除极顺序先是从左侧靠近心尖部开始，迅速向右侧上、下及右前方扩展。产生的除极向量指向右前方，偏上或偏下。与此同时，沿右束支下传的激动使邻近心尖部的室间隔右侧也开始除极。激动通过室间隔先传至心尖部，随后又通过左右束支浦肯野纤维进入左、右两心室的心内膜引起两侧心室壁除极，几乎同时自心内膜向心外膜扩展。右心室内膜开始除极时，左心室心尖部内膜也在除极，产生的电力较右心室大，其综合向量指向左前方，继而左心室内膜面除极范围进一步扩大，向量也进一步增大，综合向量的方向偏向左方。由于右室壁较薄，除极较早结束，左室仍在除极，而且还保持着一个相当大的除极面，且已不再受右室除极向量的抵消，这时的向量的方向更偏向左侧且较前更大。当左室后底部及室间隔底部一小块心肌最后除极时，向量明显减小，并指向后上方。 将以上心室除极过程中产生的连续不断的瞬间综合向量连接起来，得到一个立体的QRS环（图12）。 在P、QRS、T环中，QRS环体最大，呈椭圆形，柳叶形或三角形。QRS环虽然是室间隔及左右心室除极产生的向量的反映，但由于左心室在除极过程中占据优势，所以在心向量图上反映的主要是室间隔及左室的电位变化，为便于理解空间QRS环的产生机制，可将整个QRS向量简单地分为以下几个瞬间综合向量（13）。
图12 立体心向量环在三个平面上的投影
图下数字表示QRS环运行时间，白色区已经除极结束 图13中起始20msQRS向量，代表左室前壁、侧壁和右室心尖部的除极综合向量，20ms向量指向左前下方。 起始30msQRS向量，代表左室前壁、侧壁和右室大部分心肌产生的综合向量。由于左室的向量较右室大，所以，综合向量的方向进一步向左，仍指向前下方。 40ms为QRS最大向量，代表左室心尖部及游离壁除极所产生的综合向量，向量向左后向下。 50ms代表左室侧壁及后壁除极的综合向量的变化，这时左室除极面已经减小，50msQRS向量指向左后偏上。 将上述4个瞬间向量按先后顺序连接起来，便形成一个空间的QRS环（图14）。
三、T环 心室复极产生的T环方位与QRS环一致（图15）。
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