1.心臓電気軸とは？
　心筋の興奮により電気変化を生じます。この電気変化を記録したものが心電図です。心臓は立体的構成物ですから、その興奮により作られる電気変化も立体的に変化します。従って、心起電力は大きさと方向を持っており、ベクトル量として表現されます。この心起電力ベクトルの方向が心臓電気軸です。

　立体的なベクトルの方向を表現する際に、前後軸、左右軸、上下軸の３つの軸が考えられ、これらの軸と何度の角度をとるかにより空間的方向が規定されます。心起電力ベクトルの方向を考える場合は、これを多少変更して、前後軸、左右軸および心臓長軸の周りの回転をもって心臓電気軸を立体的に表現します。下図はこれらの３軸とその周りの回転の表現方法を示します。

Ａ：身体前後軸周りの回転、 Ｂ：心臓長軸周りの回転、 Ｃ：身体横軸周りの回転

A. 身体前後軸周りの回転
　　ａ：右軸偏位、ｂ：左軸偏位
B.　心臓長軸周りの回転
　　ｃ：時針式回転（clockwise rotation)
　 ｄ：反時針式回転（counterclockwise rotation)　
C: 身体横軸周りの回転
　　ｅ．心尖の後方転位
　　f.　心尖の前方転位

　しかし、通常、心臓電気軸というと身体前後軸の周りの回転をいい、立体的な心起電力ベクトルの前額面における投影の表現として、左軸偏位、正常軸、右軸偏位などと記載されます。

　２．いわゆる心臓電気軸（身体前後軸の周りの回転）
　上述のように、心臓電気軸というと前額面における心臓電気軸の方向を意味します。心起電力ベクトルにはいろんな要素があり、Ｐ軸、ＱＲＳ軸、Ｔ軸などもあるのですが、一般にＱＲＳ軸を心臓電気軸と言っています。これは、心室の興奮が心起電力の中で最も大きく、かつ臨床的意義も重要であるためです。

　さらに、ＱＲＳベクトルについても、ＱＲＳ初期ベクトル、最大ベクトル、平均ベクトル、秋期ベクトル、瞬時ベクトル（０．０２秒ＱＲＳベクトル等）等がありますが、通常、ＱＲＳ電気軸という場合にはＱＲＳ平均ベクトルを意味します。これは、ＱＲＳ間隔（心室脱分極期）の間の平均的なＱＲＳベクトルを意味しています。つまり、ＱＲＳ波の面積ベクトルを意味しています。

　３．Einthovenの正三角形模型　
　心電図学の創始者、Einthoveは心電図誘導法として標準肢誘導を提唱すると共に有名な正三角形模型の考え方を導入しました。標準肢誘導では右手、左手、左足に電極を置きますが、実は胴体という容積導体内に心臓という電源があるため、手足は単に胴体からでた導線の役割を果たすに過ぎず、手足に置いた電極は、実は、手足の胴体への付着部においてあると考えることが出来ます。

　従って、手足に置いた電極部位を結合すると近似的に正三角形を形成すると考えられます。しかし、正三角形と考えるよりも二等辺三角形や不等辺三角形(Bueruger三角形）であると考えた方がよいとの意見もありますが、近似的に正三角形とみなしてもそれほど大きい違いはありません。

　正三角形理論では、この正三角形の中心に心臓の電気的中心があり、ここを始点として心起電力ベクトルがでており、標準肢誘導の各誘導（�T、�U，�V誘導）で記録される心電図波形は、この心起電力ベクトルのこれらの正三角形の各辺への投影であると考えます。

　４．正三角形模型と三軸座標系
　このように標準肢誘導で記録される心電図波形は、正三角形の中心に一端をおいた心起電力ベクトルの各辺への投影と考えることが出来ますので、正三角形の各辺を正三角形の中心に平行移動しても誘導軸としての意義は変わりません。

　従って、Einthovenの正三角形は、　下図のように互いに６０度の角度を持つ三軸座標に置き換えることが出来ます　〔Baileyの三軸座標系（triaxial reference system)〕。この際、これらの各軸の極性は、国際的な規約に従い、�T誘導では左方が正（＋）、右方が負(-）となり；�U誘導では左足が（＋）、右手が（ｰ）；�V誘導では左足が（＋）、左手が（ｰ）となります。心臓電気軸を診断する方法には作図法と目測法がありますが、作図法ではこの三軸座標を用いて作図により心臓電気軸を定めます。

　５．軸偏位の診断基準　

　｢心電図の標準化と心電図診断に関するAHA/ACCF/HRS勧告(2009)」は、成人におけるQRS軸の定義を以下のように勧告しています。
　(1) 正常軸：-30度から時計回りに+90度
　(2)　左軸偏位:-30度から反時計回りに-90度まで。
　　　(i) 軽度左軸偏位:-30度から反時計回りにｰ45度まで。
　　 （ｉｉ）高度左軸偏位：-45度から反時計回りに−90度まで。
　(3)　右軸偏位:+90度から±180度まで。
　　　(i)軽度右軸偏位:+90度から時計回りに+120度まで。
　　　(ii)高度右軸偏位：+120度から時計回りに±180度まで。

AHA/ACCF/HRSによる心電図診断と標準化に関する勧告､ JACC,2009

〔註〕−90度から反時計回りに±180度までの間にQRS軸がある場合は、不定軸（indeterminate QRS axis)
あるいは北西軸(north-west　QRS axis)と呼ぶ場合があり,　肺気腫、特殊の右室肥大などの際に見る場合があります。

６．軸偏位の定め方
　平均ＱＲＳベクトルが上図のどの区画にあるかにより軸偏位を診断するが、その方法には目測法と作図法とがあり、通常は前者が用いられ、後者は研究目的に使用される。平均ＱＲＳベクトルとは、心室脱分極期における平均的な心起電力を意味する。すなわち、ＱＲＳ波の面積ベクトルのことである。一般にＱＲＳ波は三角形に近似でき、三角形の面積は（底辺×高さ/２）で求められる。この際、底辺はＱＲＳ間隔であるから、通常は０．１０秒前後でほぼ一定とみなし得る。従ってある誘導のＱＲＳ波の面積はQRS波の振幅で表すことが出来る。ＱＲＳ波には陽性波（Ｒ波）と陰性波（Q波、Ｓ波）があるので、R波の振幅（＋）、Ｑ波の振幅（−）、Ｓ波の振幅（−）の代数和がＱＲＳ波の平均振幅であり、ＱＲＳ波の面積（積分）を近似的に反映すると考えられる。
　１）目測法
　標準肢誘導の�T、�V誘導のＱＲＳ波形の平均振幅（陽性波と陰性波の振幅の代数和）が正（＋）であるか負(-)であるかを目視的に判断し下表により軸偏位を診断する。

２）作図法
　�T、�V誘導のＱＲＳ波の平均振幅を求め、下図のように三軸座標系を用いて作図によりＱＲＳ軸を求めます。下図においては、�T誘導におけるＱＲＳ波の平均振幅（陽性波と陰性波の振幅の代数和）は＋4mm(R=＋5mm、Q=-1mm)、�V誘導のＱＲＳ波の平均振幅は−5mm（Ｒ=6.4mm,　S=11.4mm)ですから、�T誘導軸上の＋4単位のところに垂線を立て、�V誘導軸上の−5単位のところに立てた垂線との交点と原点（正三角形の中心、三軸座標の交点）とを結んだ線が、この例の平均前面ＱＲＳ軸（平均前面ＱＲＳベクトル）になります。このようにして定めたＱＲＳ軸が�T誘導の陽性極を０度とし、時計回りの方向を＋（プラス）、反時計回りの方向を−（マイナス）として角度を記載します。

7. 心臓電気軸の正常値
　１）　Ｐ軸の正常値　

Ｐ軸の方向。Frank誘導ベクトル心電図における最大Ｐベクトル の方向で表した。平均値と標準偏差×２の範囲を示す。

　２）ＱＲおよびＴ軸の正常値
　　水野は、QRS軸の正常値（度）として下表のような値を示しています。

　Ｔ軸の正常値は下記の如くです（水野）。

　Ｔ軸の正常上界および下界は下表の如くです。

８．左軸偏位を来す諸病態

９．右軸偏位を来す諸病態

10, 心臓電気軸と解剖学的心軸（Ｘ線的心臓長軸）との関係
　電気的心軸と解剖学的心軸との関係について検討してみました。解剖学的心軸としては、遠隔撮影した胸部Ｘ線写真で定めた心臓長軸を用い、これとQRS軸が水平線となす角度との相関係数を調査しました。その結果を下図に示します。

A:心臓電気軸（QRS軸）、Ｂ：Ｘ線的心臓長軸

両者の相関係数は０．３８で、統計的に有意な正相関を示します。しかし、両者の分布はかなり異なり、心臓電気軸はＸ線的に定めた心臓長軸よりも著しく幅広い分布を示しています。つまり、心臓電気軸は、解剖学的心軸と密接な相関がありますが、電気軸は解剖学的心軸をより一層強調した形で表現すると考えることが出来ます。

１１．位置型と肥大型
　単なる心臓の位置変化の場合は、ＴベクトルはほぼＱＲＳベクトルに近い方向をとりますから、下表に示すようにＱＲＳベクトルはＴベクトルと同様の関係を保ちます。このような場合は正常型、左位型、右位型と表現されます。左室肥大の際には、QRS軸は左軸偏位を示しますが、Ｔ軸はベクトル夾角の拡大のためにＱＲＳ軸と反対方向に向かいます。右室肥大の際にはＱＲＳ軸は右軸偏位（ないしその傾向）を示しますが、Ｔ軸はこれと反対方向に向かいます。その結果、単なる心臓の位置変化の際には、標準肢誘導のＴ波の大きさの順序は、ＱＲＳ波の大きさの順序と同様ですが、心室肥大の際のＴ波の大きさの順序はＱＲＳ波の大きさの順序と逆になります。下図にその実例を示します。

/	ＱＲＳ波	Ｔ波
正常型	�U＞�T＞�V	�U＞�T＞�V
左位型	�T＞�U＞�V	�T＞�U＞�V
左肥大型	�T＞�U＞�V	�V＞�U＞�T
右位型	�V≧�U＞�T	�V＞�U＞�T
右肥大型	�V≧�U＞�T	�T＞�U＞�V

１２．心臓長軸周りの回転
　心臓長軸周りの回転は時針式回転(clockwise rotation)と反時針式回転（counterclockwise rotation)に分けられる。時針式、反時針式の記載は、心尖部から心基部を眺めた際の回転方向により記載される。通常胸部誘導の移行帯はＶ３にありますが、これｇＶ５，６に移動している際には心臓長軸周りの時針式回転があると診断します。他方、心臓長軸周りの反時針式回転の際には、ＱＲＳ波の移行帯は右方に偏位し、右側胸部誘導でＲ波の振幅が高くなりますが、この場合は右室肥大とは異なり、左側胸部誘導のＳ波の増大を伴いません。
　Goldbergerは、心臓長軸周りの回転を次の５型に分けています。

１３．身体横軸周りの回転
　Goldbergerは、身体横軸周りの回転を次のように２型に分類しています。

１４．結語
　心臓電気軸は、通常、目測により判断します。簡単な観察で極めて有用な多くの情報を持っていますので、心電図診断の際には全ての例で軸偏位を評価し、併せて心臓長軸周りの回転などについても観察することが必要です。

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