心電図法とヒトの心電図。

🧠 ECG（electrocardiogram, 心電図）は「心臓ベクトルheart vector 心臓ベクトル（heart vector）heart vector（心臓ベクトル） を、体表の異なる角度から覗き見た投影図の集合」だと捉える。 各誘導lead 各誘導（lead）lead（各誘導） は同じ1つの心臓ベクトル heart vector 心臓ベクトル（heart vector） heart vector（心臓ベクトル） （脱分極・再分極の合成方向と大きさ）を、異なる軸から見ているだけ——だからこそ肢誘導同士（Einthovenの三角形, Einthoven triangle）には単純な足し算の関係が成り立ち、胸部誘導precordial lead 胸部誘導（precordial lead）precordial lead（胸部誘導） は心臓に近い分だけ「局所」の情報を映す。

ECGの基本原理

体表からの電気信号 PSP, postsynaptic potential 電気信号（PSP, postsynaptic potential） PSP, postsynaptic potential（電気信号） 記録には2条件が必要：①臓器内の多数の細胞が電気活動を行うこと、②それが同期して（synchronously）行われること。ペースメーカー細胞pacemaker cellペースメーカー細胞（pacemaker cell）pacemaker cell（ペースメーカー細胞）（SA・AV結節）自体の信号は微弱すぎて検出できず、ECGの波形は心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)） cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞） の脱分極・再分極に由来する。

正味のイオン流 net ion flux イオン流（net ion flux） net ion flux（イオン流） がなければ基線 baseline 基線（baseline） baseline（基線） （baseline、0mV）。

💡 心室壁では脱分極と再分極が逆方向に伝播する。 脱分極は心内膜下 subendocardial 心内膜下（subendocardial） subendocardial（心内膜下） →心外膜下 subepicardium心外膜下（subepicardium） subepicardium（心外膜下）、再分極は心外膜下 subepicardium 心外膜下（subepicardium） subepicardium（心外膜下） →心内膜下 subendocardial 心内膜下（subendocardial） subendocardial（心内膜下） という順序で進む。この非対称性のため、T波はQRS波と同じ極性（陽性）になる。

心臓ベクトル

心臓の電気活動は、各瞬間の心臓ベクトルheart vector心臓ベクトル（heart vector）heart vector（心臓ベクトル）（無数の素ダイポールベクトル elementary dipole vectorの総和 sum総和（sum） sum（総和））で近似できる。大きさと方向は「脱分極/再分極している線維の数」と「その伝播方向」で決まる。

flowchart TD
  A["SA結節：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='atrial depolarization'>心房脱分極</span>開始"] --> B["AV結節：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='conduction delay'>伝導遅延</span>"]
  B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='AV bundle (of His)'>His束</span>・脚・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Purkinje fiber'>プルキンエ線維</span><br>（この間に心房は再分極）"]
  C --> D["心室壁への脱分極伝播（心内膜→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='epicardium'>心外膜</span>）"]
  D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ventricular repolarization'>心室再分極</span>（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='epicardium'>心外膜</span>→心内膜）"]

前額面での心臓ベクトルの動き

1. 心房脱分極atrial depolarization 心房脱分極（atrial depolarization）atrial depolarization（心房脱分極） ： SA結節由来、AV結節で伝導遅延 conduction delay 伝導遅延（conduction delay） conduction delay（伝導遅延） （心室はまだ脱分極せず）。
2. 心室脱分極ventricular depolarization 心室脱分極（ventricular depolarization）ventricular depolarization（心室脱分極） ： ベクトルは心房脱分極 atrial depolarization 心房脱分極（atrial depolarization） atrial depolarization（心房脱分極） とほぼ逆方向。中隔脱分極時septal depolarization 中隔脱分極時（septal depolarization）septal depolarization（中隔脱分極時） に大きなベクトル、心室全体が脱分極し終えるとベクトル＝0。この間に心房は再分極する。
3. 心室再分極ventricular repolarization 心室再分極（ventricular repolarization）ventricular repolarization（心室再分極） ： 心室脱分極ventricular depolarization 心室脱分極（ventricular depolarization）ventricular depolarization（心室脱分極） と逆方向（＝心房脱分極 atrial depolarization 心房脱分極（atrial depolarization） atrial depolarization（心房脱分極） と同方向）だが、速度も同期性も劣るため、再分極のループは脱分極のループより小さい。

ECGの区間・間隔

⚠️ QT間隔QT interval QT間隔（QT interval）QT interval（QT間隔） は心拍数で見かけの長さが変わるため、心拍数補正heart rate correction 心拍数補正（heart rate correction）heart rate correction（心拍数補正） 式（QTcQTc, corrected QT interval）なしに秒数だけで評価してはならない。 補正式にはBazett式 Bazett formula Bazett式（Bazett formula） Bazett formula（Bazett式） （QTc = QT ÷ √RR）のほか、Fridericia式Fridericia formulaFridericia式（Fridericia formula）Fridericia formula（Fridericia式）・Framingham式Framingham formula Framingham式（Framingham formula）Framingham formula（Framingham式） などがある。洞調律sinus rhythm洞調律（sinus rhythm）sinus rhythm（洞調律）・正常QRS幅・心拍90/分未満の6,609例で5種の補正式を比較した研究では、心拍数補正heart rate correction 心拍数補正（heart rate correction）heart rate correction（心拍数補正） の精度はFridericia式 Fridericia formulaFridericia式（Fridericia formula） Fridericia formula（Fridericia式）・Framingham式Framingham formula Framingham式（Framingham formula）Framingham formula（Framingham式） が最良で、最も広く使われているBazett式 Bazett formula Bazett式（Bazett formula） Bazett formula（Bazett式） が最も劣っていた（Bazett式Bazett formula Bazett式（Bazett formula）Bazett formula（Bazett式） は頻脈でQTcを過大に、徐脈で過小に見積もる）。健常部分集団でのBazett補正QTの99%正常上限 upper limit of normal (ULN) 正常上限（upper limit of normal (ULN)） upper limit of normal (ULN)（正常上限） は男性472 ms・女性482 msで、慣用の「男性450 ms・女性460 ms」という基準より高くなった¹。

誘導の種類

• 単極誘導unipolar lead 単極誘導（unipolar lead）unipolar lead（単極誘導） ： ある点の電位を基準点 reference point 基準点（reference point） reference point（基準点） に対して測定。
• 双極誘導bipolar leads 双極誘導（bipolar leads）bipolar leads（双極誘導） ： 2電極間（陽極positive electrode陽極（positive electrode）positive electrode（陽極）・陰極negative electrode陰極（negative electrode）negative electrode（陰極））の電位差 potential difference 電位差（potential difference） potential difference（電位差） を記録。ベクトルの、電極を結ぶ線への垂直投影成分perpendicular projection垂直投影成分（perpendicular projection）perpendicular projection（垂直投影成分）のみが記録される（ベクトルが線に平行なら電位差 potential difference 電位差（potential difference） potential difference（電位差） はゼロ）。

Einthovenの三角形

両肩と恥骨部（実際には両手首 wrist手首（wrist） wrist（手首）・左足left leg, LL左足（left leg, LL）left leg, LL（左足））を頂点とする正三角形。心臓ベクトルheart vector 心臓ベクトル（heart vector）heart vector（心臓ベクトル） は三角形の中心にあると近似し、前額面coronal plane 前額面（coronal plane）coronal plane（前額面） への投影のみを検出する。

⭐ アイントーベンEinthoven アイントーベン（Einthoven）Einthoven（アイントーベン） の法則 Einthoven's law 法則（Einthoven's law） Einthoven's law（法則） ：誘導II＝誘導I＋誘導III。 極性は「振幅最大のR波がすべての誘導で陽性になる」よう選ばれている。

💡 現在の標準12誘導心電図 12-lead electrocardiogram 12誘導心電図（12-lead electrocardiogram） 12-lead electrocardiogram（12誘導心電図） における電極配置・記録法・波形の提示方法は、AHA（米国心臓協会）・ACCF（米国心臓病学会財団）・HRS（不整脈学会）による標準化のための科学的声明で規定されている。 代表波形の導出やグローバル区間に基づく自動計測 measuring 計測（measuring） measuring（計測） も、この枠組みに沿って標準化されている²。

増高単極肢誘導

Einthovenの三角形内に定義される単極誘導 unipolar lead 単極誘導（unipolar lead） unipolar lead（単極誘導） で、基準点reference point 基準点（reference point）reference point（基準点） は他の2肢の電位平均（実質的に心臓中心付近）。

💡 aVRと誘導IIの軸は約30°しか離れていないが極性が逆。 そのためaVRの波形は誘導IIの「ほぼ鏡像」になる——正常心電図でaVRが優位に陰性である理由。

単極胸部誘導

基準電極reference electrode 基準電極（reference electrode）reference electrode（基準電極） は単極肢誘導 aVR, aVL, aVF 単極肢誘導（aVR, aVL, aVF） aVR, aVL, aVF（単極肢誘導） と同じだが、探査電極exploring electrode 探査電極（exploring electrode）exploring electrode（探査電極） を胸壁上の定点（ほぼ水平面）に置く。心臓に近いため局所的な（localized）心筋情報を反映する。

• V1：一般に陰性のR波（R波はV1→V6にかけて次第に陽性化）、P波は二相性 bi-phasic 二相性（bi-phasic） bi-phasic（二相性） になりうる。
• V5, V6：一般に陽性のR波、陽性のP波。

RR間隔と心拍数

隣接するR波間の距離（RR間隔RR intervalRR間隔（RR interval）RR interval（RR間隔）、0.6〜1.0秒）から心拍数を算出できる。

頻脈： >100/分。徐脈： <60/分。

呼吸性洞性不整脈

健常者でRR間隔 RR interval RR間隔（RR interval） RR interval（RR間隔） が呼吸相によって変動する生理的現象。

正常洞調律の判定基準

• 規則的である
• 60/分 < 心拍数 < 100/分
• 各QRS群 QRS complex QRS群（QRS complex） QRS complex（QRS群） の前に1つのP波がある
• P波：II誘導で陽性、aVRで陰性、大きさ正常（<3×3mm）
• 0.12 s < PR < 0.20 s
• 0.04 s < QRS < 0.12 s

心臓の電気軸

心臓の電気軸 ≈ 平均QRSベクトル。複数誘導（例：誘導I、II）のQRS群 QRS complex QRS群（QRS complex） QRS complex（QRS群） の値（R−Q−S）から幾何学的に算出する。

⚠️ 軸偏位axis deviation 軸偏位（axis deviation）axis deviation（軸偏位） は解剖学的要因（肥満・妊娠など体格）だけでなく病態生理学的要因（左室/右室肥大right ventricular hypertrophy 右室肥大（right ventricular hypertrophy）right ventricular hypertrophy（右室肥大） など）でも生じる。 単独の所見では原因を特定できない点に注意。

まとめ

• ECG波形は心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)） cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞） （結節細胞nodal cell 結節細胞（nodal cell）nodal cell（結節細胞） ではない）の同期した脱分極・再分極に由来し、P波＝心房脱分極 atrial depolarization心房脱分極（atrial depolarization） atrial depolarization（心房脱分極）、QRS＝心室脱分極 ventricular depolarization心室脱分極（ventricular depolarization） ventricular depolarization（心室脱分極）、T波＝心室再分極 ventricular repolarization心室再分極（ventricular repolarization） ventricular repolarization（心室再分極）。
• 双極肢誘導（I, II, III＝Einthovenの三角形）はII＝I＋IIIの関係を持ち、単極肢誘導aVR, aVL, aVF 単極肢誘導（aVR, aVL, aVF）aVR, aVL, aVF（単極肢誘導） と胸部誘導 precordial lead 胸部誘導（precordial lead） precordial lead（胸部誘導） （V1–V6、心臓に近く局所的）が加わる。
• RR間隔RR interval RR間隔（RR interval）RR interval（RR間隔） から心拍数を算出でき、呼吸性洞性 sinus (cardiac origin)洞性（sinus (cardiac origin)） sinus (cardiac origin)（洞性）不整脈は自律神経のバランス変動を反映する生理現象。
• 電気軸は平均QRSベクトルの方向で、正常0〜90°、左軸偏位left axis deviation, LAD 左軸偏位（left axis deviation, LAD）left axis deviation, LAD（左軸偏位） <−30°、右軸偏位right axis deviation, RAD 右軸偏位（right axis deviation, RAD）right axis deviation, RAD（右軸偏位） >110°。