自１８８７年Ａｕｇｕｓｔｕｓ記錄到人類首份心電圖以來(lái)，心電圖技術(shù)經(jīng)過(guò)百年的發(fā)展已成為臨床心內(nèi)科最重要的無(wú)創(chuàng)檢查方法之一。然而，雖然心電圖有了一個(gè)多世紀(jì)的臨床應(yīng)用，但其許多機(jī)制特別是Ｔ波形成仍然存在爭(zhēng)議。筆者將對(duì)Ｔ波相關(guān)研究作一綜述和總結(jié)。１８５６年，兩個(gè)德國(guó)生理學(xué)家Ｋｏｌｌｉｋｅｒ ａｎｄ?。停酰欤欤澹蚴状螄L試探究心臟電活動(dòng)并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)收縮波形，而第二個(gè)“收縮”可能就是Ｅｉｎｔｈｏｖｅｎ在日后提及的Ｔ波。到１８８０年，Ｂｕｒｄｏｎ－Ｓａｎｄｅｒｓｏｎ等首次在青蛙心臟上發(fā)現(xiàn)心室激動(dòng)順序是基底到心尖部，同時(shí)記錄到正向的Ｒ波和負(fù)向的Ｔ波雙向波形，并且認(rèn)為Ｔ波與心室復(fù)極相關(guān)。等對(duì)羊心室基底部和心尖部的組織切片做電生理檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)基底部的動(dòng)作電位長(zhǎng)于心尖部。并且通過(guò)升高基底部的溫度可以縮短動(dòng)作電位時(shí)程，同時(shí)形成更深、更長(zhǎng)并且倒置的Ｔ波。自此心尖－基底部離散度被認(rèn)為是Ｔ波在哺乳動(dòng)物形成的主要理論依據(jù)，直到９０年代初Ａｎｔｚｅｌｅｖｉｔｃｈ等人發(fā)明離體楔形模型并提出中層（Ｍ）細(xì)胞的概念才將這一理論打破。Ｍ 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)極大了推動(dòng)了對(duì)Ｔ波形成的理解。Ａｎｔｚｅｌｅｖｉｔｃｈ等人發(fā)現(xiàn)心室肌并非均一性的結(jié)構(gòu)，其可以分為心外膜細(xì)胞、Ｍ 細(xì)胞以及心內(nèi)膜細(xì)胞三種類型，并且每種細(xì)胞都有獨(dú)特的電生理學(xué)特性。隨后，Ｙａｎ及Ａｎｔｚｅｌｅｖｉｔｃｈ對(duì)離體左室楔形模型同時(shí)記錄三類細(xì)胞的動(dòng)作電位和該塊心肌的模擬心電圖。研究發(fā)現(xiàn)Ｍ 細(xì)胞與心外膜細(xì)胞和心內(nèi)膜細(xì)胞復(fù)極過(guò)程中產(chǎn)生的電位差形成了Ｔ波的上升支和下降支，Ｔ波頂峰對(duì)應(yīng)著心外膜細(xì)胞復(fù)極結(jié)束，而Ｔ波終點(diǎn)對(duì)應(yīng)Ｍ 細(xì)胞復(fù)極結(jié)束。
因此，Ｍ 細(xì)胞的動(dòng)作電位時(shí)程基本等同于心電圖上的ＱＴ間期，心外膜細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)程基本等于ＱＴｐｅａｋ間期，而從Ｔ 波頂點(diǎn)至Ｔ 波終點(diǎn)的距離（Ｔｐｅａｋ－Ｔｅｎｄ）等同于心室跨壁離散度（圖１）。
同時(shí)，該研究進(jìn)一步應(yīng)用索他洛爾等藥物干預(yù)心臟組織塊動(dòng)作電位時(shí)程和幅度，并得到一致的結(jié)論。隨后，一些研究也為復(fù)雜形態(tài)Ｔ波比如負(fù)向Ｔ波、雙峰Ｔ波甚至三相Ｔ波的形成提供了理論基礎(chǔ)。至此，Ｔ波形成依賴于心室跨壁離散度成為新的Ｔ波形成機(jī)制理論基礎(chǔ)。３ 心室整體復(fù)極離散度在體研究的進(jìn)展Ｘｉａ等結(jié)合單向動(dòng)作電位和三維電磁標(biāo)測(cè)系統(tǒng)，在１２０次／分的心房起搏頻率下對(duì)在體豬心進(jìn)行高密度標(biāo)測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然單向動(dòng)作電位復(fù)極最晚多位于心外膜，但是心室整體復(fù)極離散度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相同條件下的心室組織塊的跨壁復(fù)極離散度，而在心電圖上心室整體最早復(fù)極與Ｔｐｅａｋ一致，心室整體復(fù)極最晚與Ｔｅｎｄ一致，提示ＴｐＴｅ可能更多反映的是心室整體復(fù)極離散度。同時(shí)，Ｏｐｔｈｏｆ等也進(jìn)行了狗的在體研究，該研究在同時(shí)記錄心室心內(nèi)膜和心外膜復(fù)特點(diǎn)的同時(shí)，也標(biāo)測(cè)了心室壁內(nèi)的電位記錄，并同時(shí)起搏心室刺激心室電重構(gòu)以觀察Ｔ波的變化。結(jié)果類似于Ｘｉａ等的發(fā)現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)整體心室的復(fù)極離散度在Ｔ波形成中起重要作用。另外，心室電重構(gòu)雖增加了心室跨壁復(fù)極離散度，但Ｔｐｅａｋ－Ｔｅｎｄ并未出現(xiàn)明顯的變化。值得一提的是，在整個(gè)該研究過(guò)程中心肌間電極未發(fā)現(xiàn)復(fù)極時(shí)程最長(zhǎng)的中間層Ｍ 細(xì)胞（圖２）。
圖２ 應(yīng)用ＣＡＲＴＯ三維標(biāo)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合單向動(dòng)作電位記錄技術(shù)進(jìn)行心室的整體復(fù)極研究 隨著研究的不斷深入，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在Ｔ波形成的過(guò)程中包括心尖－基底部，左室－右室在內(nèi)等不同方向的心肌整體復(fù)極離散度起主導(dǎo)作用，這一結(jié)論也在包括狗、豬以及人類等不同物種的心臟上得到印證。 也有研究發(fā)現(xiàn)，雙峰Ｔ波或切跡Ｔ波是由于左室和右室的復(fù)極離散增加導(dǎo)致的。Ｍｅｉｊｂｏｒｇ等首次比較不同軸向的復(fù)極離散度和Ｔ波形成的關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)ＴｐＴｅ＿ｔｏｔａｌ（定義為ＥＣＧ 上所有導(dǎo)聯(lián)中最早的Ｔｐｅａｋ到最晚Ｔｅｎｄ的距離）和心室整體復(fù)極離散度最相關(guān)，也就是說(shuō)Ｔ波形成是不同軸向的復(fù)極離散度綜合作用的結(jié)果（圖３）。
最近，Ｏｐｔｈｏｆ等對(duì)３個(gè)心臟捐獻(xiàn)患者的健康心臟進(jìn)行體外灌注Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ液和血液，通過(guò)２４根跨壁探針共９２個(gè)單極電極標(biāo)測(cè)心臟除極、復(fù)極以及激動(dòng)恢復(fù)時(shí)間（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?。颍澹穑铮欤幔颍椋幔簦椋铮睢。椋睿簦澹颍觯幔?，ＡＲＩ），結(jié)果提示３個(gè)心臟復(fù)極模式不盡相同，復(fù)極從多個(gè)位點(diǎn)同時(shí)開始，復(fù)極向量包括心電各軸且仍未發(fā)現(xiàn)復(fù)極明顯延長(zhǎng)的Ｍ 細(xì)胞（圖４）。
圖４ ３個(gè)離體人類心臟的除極（第一行）和復(fù)極模式圖（第二行）因此，是否存在跨壁復(fù)極離散度，如果存在其對(duì)Ｔ波形成究竟有無(wú)貢獻(xiàn)仍在爭(zhēng)論之中。另外，也有觀點(diǎn)認(rèn)為Ｔ波形成是心室跨壁離散度和心臟整體復(fù)極離散度共同作用的結(jié)果。但是為何在不同模型下會(huì)得出截然不同的結(jié)論？首先，有研究認(rèn)為離體楔形模型和完整心臟模型的不同導(dǎo)致了結(jié)論的差異。通過(guò)標(biāo)測(cè)豬的完整心臟的ＡＲＩ后將該心臟制備成離體楔形模型，并用相同方法測(cè)量ＡＲＩ，發(fā)現(xiàn)離體楔形模型的ＡＲＩ明顯長(zhǎng)于完整心臟模型的ＡＲＩ。提示在離體楔形模型上得出的結(jié)論并不能推論到完整心臟模型；其次，并非所有制備的楔形模型都是相同的。不同的切割方式得到的離體楔形模型對(duì)結(jié)果可能產(chǎn)生巨大的影響。有研究報(bào)道，將心肌塊垂直切割制備離體楔形模型可以發(fā)現(xiàn)心肌中存在動(dòng)作電位時(shí)程明顯延長(zhǎng)的Ｍ 細(xì)胞，而沿心肌束解剖走形方向進(jìn)行切割時(shí)，其心內(nèi)膜層、中層和心外膜層的動(dòng)作電位時(shí)程均一致，并未發(fā)現(xiàn)動(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)明顯的Ｍ 細(xì)胞（圖５）；
第三，心臟本身為三維空腔器官，離體楔形模型無(wú)法體現(xiàn)心室前壁、后壁、心尖、心底及間隔部心肌細(xì)胞動(dòng)作電位差異對(duì)Ｔ波形成的影響；第四，心室傳導(dǎo)具有時(shí)間性，離體楔形心肌作為有限大小的心肌組織無(wú)法反映傳導(dǎo)時(shí)間對(duì)心室復(fù)極離散度的影響;第五，離體楔形模型建立在較慢的起搏頻率基礎(chǔ)上（４０次／分），而在較快的頻率起搏時(shí)（１００次／分）跨壁復(fù)極離散度會(huì)明顯縮短；第六，離體楔形模型缺少記錄組織和細(xì)胞間的相互電張力以及電偶聯(lián)影響。綜上，離體楔形模型的局部動(dòng)作電位不能完全反映在體的復(fù)極離散變化，存在明顯的局限性。４ 心室心肌復(fù)極順序與Ｔ波極性關(guān)系的爭(zhēng)議及探索早在１９１３年，Ｍｉｎｅｓ就發(fā)現(xiàn)Ｔ波不僅是心肌復(fù)極的電表達(dá)形式，而且Ｔ 波極性與動(dòng)作電位時(shí)程的變化相關(guān)。隨后Ｗｉｌｓｏｎ于１９３１年將這一結(jié)論進(jìn)一步完善，認(rèn)為Ｔ波和Ｒ波極性一致原因是在部分心肌除極和復(fù)極必須是方向相反，也就是說(shuō)在細(xì)胞層面上，先除極的心肌細(xì)胞必須最后復(fù)極才能使Ｔ波和Ｒ波的極性一致，換言之，先激動(dòng)的心肌細(xì)胞其動(dòng)作電位時(shí)程必須長(zhǎng)于最后激動(dòng)的心肌細(xì)胞。Ｃｏｈｅｎ等發(fā)現(xiàn)羊心室基底部和心尖部心肌切片動(dòng)作電位時(shí)程有明顯的差別，認(rèn)為這就是造成Ｔ 波直立的主要原因。而Ｈｉｇｕｃｈｉ和Ｎａｋａｙａ等認(rèn)為，Ｔ波與ＱＲＳ波極性一致是由于跨壁離散度導(dǎo)致的。他們記錄了７只狗的心內(nèi)膜和心外膜單向動(dòng)作電位，發(fā)現(xiàn)在室溫下心外膜的Ｔ波倒置（與正常狗心電圖一致），當(dāng)逐漸加熱升高心外膜溫度時(shí)，Ｔ波負(fù)極性逐漸消失。當(dāng)心內(nèi)膜動(dòng)作電位時(shí)程比心外膜動(dòng)作電位時(shí)程長(zhǎng)２０～４０ｍｓ時(shí)出現(xiàn)等電位線Ｔ波，并且當(dāng)動(dòng)作電位時(shí)程差增加到４０～６０ｍｓ時(shí)正向Ｔ波出現(xiàn)。但是，Ｊａｎｓｅ等認(rèn)為并非跨壁離散度影響了Ｔ波極性，ＱＲＳ波和Ｔ波極性是否一致取決于心外膜（或心內(nèi)膜）的除極和復(fù)極時(shí)間。對(duì)正常人類來(lái)說(shuō)，除極晚的區(qū)域復(fù)極時(shí)間短，除極早的區(qū)域復(fù)極時(shí)間長(zhǎng)。而在犬心中則相反，其復(fù)極和除極順序大致相同，也就是說(shuō)除極晚的區(qū)域復(fù)極時(shí)間反而長(zhǎng)。這也就是為什么在人類心電圖中ＱＲＳ波和Ｔ波極性一致，而在狗心電圖中二者極性相反的原因。同時(shí)，Ｊａｎｓｅ等人也對(duì)比了跨壁方向和心尖－基底方向的復(fù)極時(shí)間和激動(dòng)時(shí)間的線性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)Ｔ波極性和跨壁離散無(wú)關(guān)（圖６）。
圖６ 圖中分別表示在狗和人心臟中復(fù)極時(shí)間和激動(dòng)時(shí)間分別在心尖－基底部方向和心室跨壁方向的關(guān)系 類似的還有Ｃｏｗａｎ等人的研究，結(jié)果提示ＱＲＳ波與Ｔ波極性一致的心臟復(fù)極時(shí)間與激動(dòng)時(shí)間成反比，而極性相反的心臟激動(dòng)時(shí)間與復(fù)極時(shí)間成正比（圖７）。 
然而，隨著高密度電生理技術(shù)發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)在完整心臟中并非所有心肌除極復(fù)極都遵循上述線性關(guān)系。Ｍａｆｆｅｓｓａｎｔｉ等對(duì)３０名伴或左束支傳導(dǎo)阻滯的心力衰竭患者分別在左右室和冠狀竇進(jìn)行電生理標(biāo)測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)心力衰竭伴左束支傳導(dǎo)阻滯的患者Ｔ波倒置是因?yàn)樽笥沂议g復(fù)極離散造成的，而Ｔ波的極性不單單與復(fù)極時(shí)間和激動(dòng)時(shí)間的線性關(guān)系有關(guān)，可能是多因素作用下的結(jié)果。因此，在真實(shí)心臟中心肌除極和復(fù)極順序和Ｔ波極性的關(guān)系可能更加復(fù)雜和多樣（圖８）。
圖８ 在正常人類完整心臟中，不同部位除極和復(fù)極先后關(guān)系 總之，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究發(fā)展，心電生理學(xué)家對(duì)Ｔ波形成的機(jī)制以及心臟復(fù)極離散的機(jī)制有了更深的理解。跨壁復(fù)極離散和心臟整體復(fù)極離散的爭(zhēng)論隨著研究的不斷進(jìn)展，越來(lái)越多的證據(jù)支持心臟整體復(fù)極離散對(duì)Ｔ 波形成的貢獻(xiàn)，但這并不意味否定離體楔形模型和心室跨壁復(fù)極的價(jià)值。對(duì)于心電生理學(xué)家們來(lái)說(shuō)，Ｔ波形成機(jī)制及心臟的復(fù)極仍有許多未知和爭(zhēng)議，比如究竟Ｍ 細(xì)胞是否存在，以及究竟哪個(gè)導(dǎo)聯(lián)可以更好的反映復(fù)極離散等一系列問(wèn)題仍需進(jìn)一步研究及探討。
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