Elektrokardiografia - Electrocardiography

Elektrokardiografia
SinusRhythmLabels.svg
EKG serca w prawidłowym rytmie zatokowym
ICD-10-SZT 94,31
ICD-9-CM 89,52
Siatka D004562
MedlinePlus 003868

Elektrokardiografia to proces wytwarzania elektrokardiogramu ( EKG lub EKG ). Jest to wykres napięcia w funkcji czasu aktywności elektrycznej serca za pomocą elektrod umieszczonych na skórze. Elektrody te wykrywają niewielkie zmiany elektryczne, które są konsekwencją depolaryzacji mięśnia sercowego, po której następuje repolaryzacja podczas każdego cyklu serca (bicie serca). Zmiany w prawidłowym zapisie EKG występują w wielu nieprawidłowościach serca, w tym w zaburzeniach rytmu serca (takich jak migotanie przedsionków i częstoskurcz komorowy ), niewystarczającym przepływie krwi w tętnicach wieńcowych (takich jak niedokrwienie mięśnia sercowego i zawał mięśnia sercowego ) oraz zaburzeniach elektrolitowych (takich jak hipokaliemia i hiperkaliemia). ).

W konwencjonalnym 12-odprowadzeniowym EKG umieszcza się dziesięć elektrod na kończynach pacjenta i na powierzchni klatki piersiowej. Całkowita wielkość potencjału elektrycznego serca jest następnie mierzona pod dwunastoma różnymi kątami („przewodami”) i rejestrowana przez pewien okres czasu (zwykle dziesięć sekund). W ten sposób całkowita wielkość i kierunek elektrycznej depolaryzacji serca są rejestrowane w każdym momencie cyklu pracy serca .

EKG składa się z trzech głównych elementów: załamka P , który reprezentuje depolaryzację przedsionków; zespół QRS , który reprezentuje depolaryzację komór; oraz załamek T , który reprezentuje repolaryzację komór.

Podczas każdego uderzenia serca zdrowe serce ma uporządkowaną progresję depolaryzacji, która rozpoczyna się od komórek stymulatora w węźle zatokowo- przedsionkowym , rozprzestrzenia się w całym przedsionku i przechodzi przez węzeł przedsionkowo-komorowy w dół do wiązki His i do włókien Purkiniego , rozciągając się w dół i do lewy w komorach . Ten uporządkowany wzór depolaryzacji daje początek charakterystycznemu zapisowi EKG. Przeszkolonemu lekarzowi EKG przekazuje dużą ilość informacji na temat budowy serca i funkcji jego systemu przewodzenia elektrycznego. EKG może być używany między innymi do pomiaru częstości i rytmu uderzeń serca, rozmiaru i położenia komór serca , obecności jakichkolwiek uszkodzeń komórek mięśnia sercowego lub układu przewodzącego, wpływu leków nasercowych i funkcji wszczepionych rozruszników serca .

Zastosowania medyczne

Normalne 12-odprowadzeniowe EKG
12-odprowadzeniowe EKG 26-letniego mężczyzny z niepełnym RBBB

Ogólnym celem wykonywania EKG jest uzyskanie informacji o elektrycznej czynności serca. Medyczne zastosowania tych informacji są zróżnicowane i często muszą być połączone ze znajomością budowy serca i objawów badania fizykalnego, które mają być interpretowane. Niektóre wskazania do wykonania EKG obejmują:

Zapisy EKG mogą być rejestrowane jako krótkie przerywane zapisy lub ciągłe monitorowanie EKG. Ciągłe monitorowanie stosuje się w przypadku pacjentów w stanie krytycznym, pacjentów poddawanych znieczuleniu ogólnemu oraz pacjentów z rzadko występującą arytmią serca, która jest mało prawdopodobna w przypadku konwencjonalnego dziesięciosekundowego EKG. Ciągłe monitorowanie można prowadzić za pomocą monitorów holterowskich , wewnętrznych i zewnętrznych defibrylatorów oraz rozruszników serca i/lub biotelemetrii .

Ekranizacja

Kobieta poddawana EKG

Dowody nie popierają stosowania EKG wśród osób bez objawów lub z niskim ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych w ramach profilaktyki. Dzieje się tak, ponieważ EKG może fałszywie wskazywać na istnienie problemu, co prowadzi do błędnej diagnozy , zalecenia procedur inwazyjnych i nadmiernego leczenia . Jednak osoby zatrudnione w niektórych krytycznych zawodach, takie jak piloci statków powietrznych, mogą być zobowiązani do wykonania EKG w ramach rutynowych ocen stanu zdrowia. Badania przesiewowe kardiomiopatii przerostowej można również rozważyć u młodzieży w ramach zajęć sportowych ze względu na nagłą śmierć sercową .

Maszyny elektrokardiograficzne

Czujnik EKG

Elektrokardiogramy są rejestrowane przez urządzenia składające się z zestawu elektrod podłączonych do jednostki centralnej. Wczesne aparaty EKG były konstruowane z analogową elektroniką , w której sygnał napędzał silnik, aby wydrukować sygnał na papierze. Obecnie elektrokardiografy używają przetworników analogowo-cyfrowych do konwersji elektrycznej aktywności serca na sygnał cyfrowy . Wiele aparatów EKG jest teraz przenośnych i zwykle zawiera ekran, klawiaturę i drukarkę na małym wózku na kółkach. Ostatnie postępy w elektrokardiografii obejmują opracowanie jeszcze mniejszych urządzeń do włączenia w monitory fitness i inteligentne zegarki. Te mniejsze urządzenia często wykorzystują tylko dwie elektrody do dostarczania pojedynczego odprowadzenia I. Dostępne są również przenośne urządzenia sześcioodprowadzeniowe.

Rejestracja EKG to bezpieczna i bezbolesna procedura. Maszyny są zasilane z sieci, ale zostały zaprojektowane z kilkoma funkcjami bezpieczeństwa, w tym z przewodem uziemiającym. Inne funkcje obejmują:

  • Ochrona przed defibrylacją : każde EKG używane w opiece zdrowotnej może być dołączone do osoby, która wymaga defibrylacji, a EKG musi chronić się przed tym źródłem energii.
  • Wyładowanie elektrostatyczne jest podobne do wyładowania defibrylacyjnego i wymaga ochrony napięciowej do 18 000 woltów.
  • Dodatkowo obwód zwany sterownikiem prawej nogi może być użyty do zmniejszenia zakłóceń w trybie wspólnym (zazwyczaj zasilanie sieciowe 50 lub 60 Hz).
  • Napięcia EKG mierzone na całym ciele są bardzo małe. To niskie napięcie wymaga obwodu o niskim poziomie szumów , wzmacniaczy oprzyrządowania i ekranowania elektromagnetycznego .
  • Jednoczesne rejestrowanie odprowadzeń: wcześniejsze projekty rejestrowały każde odprowadzenie sekwencyjnie, ale obecne modele rejestrują wiele odprowadzeń jednocześnie.

Większość nowoczesnych aparatów EKG zawiera automatyczne algorytmy interpretacji . Ta analiza oblicza takie cechy, jak odstęp PR , odstęp QT , skorygowany odstęp QT (QTc), oś PR, oś QRS, rytm i inne. Wyniki z tych automatycznych algorytmów są uważane za „wstępne” do momentu zweryfikowania i/lub modyfikacji przez ekspercką interpretację. Pomimo ostatnich postępów błędna interpretacja komputera pozostaje poważnym problemem i może skutkować nieprawidłowym zarządzaniem klinicznym.

Elektrody i przewody

Prawidłowe umieszczenie elektrod kończynowych. Elektrody kończynowe mogą znajdować się nisko na kończynach lub blisko bioder/ramion, o ile są umieszczone symetrycznie.
Umieszczenie elektrod przedsercowych

Elektrody to rzeczywiste podkładki przewodzące przymocowane do powierzchni ciała. Dowolna para elektrod może mierzyć różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma odpowiednimi miejscami przyłączenia. Taka para tworzy lead . Jednak „odprowadzenia” mogą być również utworzone między elektrodą fizyczną a elektrodą wirtualną, znaną jako centralny terminal Wilsona ( WCT ), której potencjał jest zdefiniowany jako średni potencjał mierzony przez trzy elektrody kończynowe, które są przymocowane do prawego ramienia, lewego ramię i lewą stopę.

Zwykle do utworzenia 12 odprowadzeń EKG używa się 10 elektrod przymocowanych do ciała, przy czym każde odprowadzenie mierzy określoną różnicę potencjałów elektrycznych (zgodnie z poniższą tabelą).

Leady dzielą się na trzy typy: kończyna; powiększona kończyna; i przedsercowej lub klatki piersiowej. 12-odprowadzeniowy EKG ma w sumie trzy odprowadzenia kończynowe i trzy rozszerzone odprowadzenia kończynowe ułożone jak szprychy koła w płaszczyźnie czołowej (pionowo) oraz sześć odprowadzeń przedsercowych lub piersiowych leżących na prostopadłej płaszczyźnie poprzecznej (poziomej).

W warunkach medycznych termin odprowadzenia jest również czasami używany w odniesieniu do samych elektrod, chociaż jest to technicznie niepoprawne.

Poniżej wymieniono 10 elektrod w 12-odprowadzeniowym EKG.

Nazwa elektrody Umieszczenie elektrod
RA Na prawym ramieniu unikając grubych mięśni .
LA W tym samym miejscu, w którym umieszczono RA, ale na lewym ramieniu.
RL Na prawej nodze, dolny koniec wewnętrznej części mięśnia łydki . (Unikaj wypukłości kostnych)
NS W tym samym miejscu, w którym znajdował się RL, ale na lewej nodze.
V 1 W czwartej przestrzeni międzyżebrowej (między żebrami 4 i 5) po prawej stronie mostka (mostek)
V 2 W czwartej przestrzeni międzyżebrowej (między żebrami 4 i 5) po lewej stronie mostka.
V 3 Między przewodami V 2 i V 4 .
V 4 W piątej przestrzeni międzyżebrowej (między żebrami 5 i 6) w linii środkowoobojczykowej .
V 5 Poziomo nawet z V 4 , w lewej przedniej linii pachowej .
V 6 Poziomo nawet z V 4 i V 5 w linii środkowej pachowej .

Dwa rodzaje elektrod w powszechnym użyciu to płaska naklejka cienka jak papier i samoprzylepna okrągła podkładka. Te pierwsze są zwykle używane w pojedynczym zapisie EKG, podczas gdy te drugie są przeznaczone do ciągłych zapisów, ponieważ trzymają się dłużej. Każda elektroda składa się z przewodzącego elektrycznie żelu elektrolitowego i przewodnika ze srebra/chlorku srebra . Żel zazwyczaj zawiera chlorek potasu – czasami również chlorek srebra – aby umożliwić przewodzenie elektronów ze skóry do drutu i do elektrokardiogramu.

Wspólna wirtualna elektroda, znana jako centralny terminal Wilsona (V W ), jest wytwarzana przez uśrednienie pomiarów z elektrod RA, LA i LL w celu uzyskania średniego potencjału ciała:

W 12-odprowadzeniowym EKG zakłada się, że wszystkie odprowadzenia z wyjątkiem odprowadzeń kończynowych są jednobiegunowe (aVR, aVL, aVF, V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 i V 6 ). Pomiar napięcia wymaga dwóch styków, więc elektrycznie przewody jednobiegunowe mierzone są od przewodu wspólnego (ujemny) i jednobiegunowy (dodatni). To uśrednianie dla wspólnego ołowiu i abstrakcyjnej koncepcji jednobiegunowego ołowiu sprawia, że ​​zrozumienie jest trudniejsze i komplikuje niechlujne użycie „ołowiu” i „elektrody”. W rzeczywistości, zamiast być stałym punktem odniesienia, V W ma wartość, która zmienia się w całym cyklu pracy serca. Nie reprezentuje również tak naprawdę potencjału w centrum serca ze względu na części ciała, przez które przechodzą sygnały.

Prowadzi kończyny

Odprowadzenia kończynowe i rozszerzone odprowadzenia kończynowe (centralny terminal Wilsona jest używany jako biegun ujemny dla tego ostatniego w tym przedstawieniu)
EKG prowadzi.png

Odprowadzenia I, II i III nazywane są odprowadzeniami kończyn . Elektrody tworzące te sygnały znajdują się na kończynach – jedna na każdej ręce i jedna na lewej nodze. Kończyny prowadzą z punktów tzw . trójkąta Einthovena .

  • Odprowadzenie I to napięcie między (dodatnią) elektrodą lewego ramienia (LA) a elektrodą prawego ramienia (RA):
  • Odprowadzenie II to napięcie między (dodatnią) elektrodą lewej nogi (LL) a elektrodą prawego ramienia (RA):
  • Odprowadzenie III to napięcie między (dodatnią) elektrodą lewej nogi (LL) a elektrodą lewego ramienia (LA):

Rozszerzone odprowadzenia kończyn

Odprowadzenia aVR, aVL i aVF to rozszerzone odprowadzenia kończynowe . Pochodzą z tych samych trzech elektrod, co przewody I, II i III, ale wykorzystują centralny zacisk Goldbergera jako biegun ujemny. Centralny terminal Goldbergera jest kombinacją wejść z dwóch elektrod kończynowych, z inną kombinacją dla każdego rozszerzonego odprowadzenia. Nazywany jest on bezpośrednio poniżej „biegunem ujemnym”.

  • Prawy wektor wspomagany ołowiem (aVR) ma elektrodę dodatnią na prawym ramieniu. Biegun ujemny to połączenie elektrody lewej ręki i lewej nogi:
  • Lewy wektor wspomagany ołowiem (aVL) ma elektrodę dodatnią na lewym ramieniu. Biegun ujemny to połączenie elektrody prawej ręki i lewej nogi:
  • Stopa wektorowa wspomagana ołowiem (aVF) ma elektrodę dodatnią na lewej nodze. Biegun ujemny to połączenie elektrody prawego ramienia i lewego ramienia:

Wraz z odprowadzeniami I, II i III rozszerzone odprowadzenia kończynowe aVR, aVL i aVF stanowią podstawę sześcioosiowego układu odniesienia , który służy do obliczania osi elektrycznej serca w płaszczyźnie czołowej.

Starsze wersje węzłów (VR, VL, VF) wykorzystują centralny terminal Wilsona jako biegun ujemny, ale amplituda jest zbyt mała dla grubych linii starych aparatów EKG. Terminale Goldbergera zwiększają (zwiększają) wyniki Wilsona o 50%, kosztem poświęcenia fizycznej poprawności, ponieważ nie mają tego samego bieguna ujemnego dla wszystkich trzech.

Prowadzenia przedsercowe

W odprowadzeniach leżą w kierunku poprzecznym (poziomej) płaszczyźnie prostopadłej do sześciu pozostałych przewodów. Sześć elektrod przedsercowych działa jako bieguny dodatnie dla sześciu odpowiednich odprowadzeń przedsercowych: (V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 i V 6 ). Centralny terminal Wilsona jest używany jako biegun ujemny. Ostatnio jednobiegunowe odprowadzenia przedsercowe zostały wykorzystane do stworzenia dwubiegunowych odprowadzeń przedsercowych, które badają oś od prawej do lewej w płaszczyźnie poziomej.

Wyspecjalizowane leady

Rzadko można umieszczać dodatkowe elektrody w celu wygenerowania innych odprowadzeń do określonych celów diagnostycznych. W celu lepszego zbadania patologii prawej komory lub dekstrokardii można użyć prawostronnych odprowadzeń przedsercowych (oznaczono je literą R (np. V 5R ). Odprowadzenia tylne (od V 7 do V 9 ) można wykorzystać do wykazania obecności zawał mięśnia sercowego w odcinku tylnym.Do badania rytmów patologicznych powstających w prawym przedsionku można użyć elektrody Lewisa (wymagającej elektrody na prawym brzegu mostka w drugiej przestrzeni międzyżebrowej).

Esophogeal ołów może być włożony do części przełyku, w której odległość od tylnej ścianki lewego przedsionka , wynosi tylko około 5-6 mm (na stałym poziomie u osób w różnym wieku i masy ciała). Odprowadzenie przełyku pozwala na dokładniejsze rozróżnienie niektórych zaburzeń rytmu serca, w szczególności trzepotania przedsionków , częstoskurczu nawrotnego węzła AV i nawrotnego częstoskurczu przedsionkowo-komorowego . Może również ocenić ryzyko u osób z zespołem Wolffa-Parkinsona-White'a , a także przerwać częstoskurcz nadkomorowy spowodowany ponownym wejściem .

Elektrogram wewnątrzsercowy (ICEG) to zasadniczo EKG z kilkoma dodanymi odprowadzeniami wewnątrzsercowymi (tj. wewnątrz serca). Standardowe odprowadzenia EKG odprowadzeń (Zewnętrzne) I, II, III, aVL, V 1 i V, 6 . Przez cewnikowanie serca dodaje się od dwóch do czterech odprowadzeń wewnątrzsercowych. Słowo „elektrogram” (EGM) bez dalszej specyfikacji oznacza zwykle elektrogram wewnątrzsercowy.

Lokalizacje ołowiu w raporcie EKG

Standardowy raport EKG z 12 odprowadzeń (elektrokardiograf) pokazuje 2,5-sekundowe zapisy każdego z dwunastu odprowadzeń. Obrysy są najczęściej ułożone w siatkę czterech kolumn i trzech rzędów. Pierwsza kolumna to odprowadzenia kończynowe (I, II i III), druga kolumna to odprowadzenia kończynowe rozszerzone (aVR, aVL i aVF), a dwie ostatnie kolumny to odprowadzenia przedsercowe (V 1 do V 6 ). Dodatkowo pasek rytmiczny może być dołączony jako czwarty lub piąty rząd.

Czas na stronie jest ciągły i nie śledzi 12 potencjalnych klientów z tego samego okresu. Innymi słowy, jeśli wyjście były śledzone przez igły na papierze, każdy rząd zmieniałby się, który prowadzi, gdy papier jest wciągany pod igłę. Na przykład, górny rząd najpierw śledzi odprowadzenie I, potem przełącza się na odprowadzenie aVR, potem na V 1 , a następnie na V 4 , więc żadne z tych czterech odprowadzeń nie pochodzi z tego samego okresu, co śledzone w kolejności w czasie.

Ciągłość leadów

Schemat przedstawiający ciągłe odprowadzenia w tym samym kolorze w standardowym układzie 12 odprowadzeń

Każdy z 12 odprowadzeń EKG rejestruje aktywność elektryczną serca pod innym kątem, a zatem dopasowuje się do różnych obszarów anatomicznych serca. Mówi się, że dwa odprowadzenia, które patrzą na sąsiednie obszary anatomiczne, są przyległe .

Kategoria Wskazówki Działalność
Gorsze leady Odprowadzenia II, III i aVF Spójrz na aktywność elektryczną z punktu widzenia dolnej powierzchni ( przeponowej powierzchni serca )
Odprowadzenia boczne I, aVL, V 5 i V 6 Spójrz na aktywność elektryczną z punktu widzenia ściany bocznej lewej komory
Przewody przegrodowe V 1 i V 2 Spójrz na aktywność elektryczną z punktu widzenia powierzchni przegrody serca ( przegrody międzykomorowej )
Odprowadzenia przednie V 3 i V 4 Spójrz na aktywność elektryczną z punktu widzenia przedniej ściany prawej i lewej komory ( powierzchnia mostkowo-żebrowa serca )

Ponadto dowolne dwa odprowadzenia przedsercowe znajdujące się obok siebie są uważane za sąsiadujące. Na przykład, jeśli V 4 jest przednim ołowiu i V 5 jest prowadzenie boczne są ciągłe, ponieważ są one obok siebie.

Elektrofizjologia

Badanie układu przewodzącego serca nazywa się elektrofizjologią serca (EP). Badanie EP jest przeprowadzane przez prawostronne cewnikowanie serca : drut z elektrodą na końcu wprowadzany jest do komór prawego serca z żyły obwodowej i umieszczany w różnych pozycjach w bliskiej odległości od układu przewodzącego, tak aby aktywność elektryczna tego systemu można nagrać.

Interpretacja

Interpretacja EKG polega zasadniczo na zrozumieniu systemu przewodzenia elektrycznego serca . Normalne przewodzenie rozpoczyna się i rozprzestrzenia w przewidywalny sposób, a odchylenie od tego wzorca może być normalną zmiennością lub być patologiczne . EKG nie jest równoznaczne z mechaniczną czynnością serca pompującą, na przykład aktywność elektryczna bez tętna wytwarza EKG, które powinno pompować krew, ale nie są odczuwalne pulsy (i stanowi nagły przypadek medyczny i należy wykonać resuscytację krążeniowo - oddechową ). Migotanie komór wytwarza EKG, ale jest zbyt dysfunkcyjne, aby wytworzyć podtrzymującą życie pojemność minutową serca. Wiadomo, że niektóre rytmy mają dobrą pojemność minutową serca, a niektóre mają słabą pojemność minutową serca. Ostatecznie echokardiogram lub inna metoda obrazowania anatomicznego jest przydatna w ocenie mechanicznej czynności serca.

Jak wszystkie testy medyczne, to, co jest „normalne”, opiera się na badaniach populacyjnych . Zakres tętna od 60 do 100 uderzeń na minutę (bpm) jest uważany za normalny, ponieważ dane pokazują, że jest to zwykłe tętno spoczynkowe.

Teoria

Zespół QRS jest ustawiony pionowo w odprowadzeniu, gdy jego oś jest zgodna z wektorem odprowadzenia
Schematyczne przedstawienie normalnego EKG

Interpretacja EKG jest ostatecznie interpretacją rozpoznawania wzorców. Aby zrozumieć znalezione wzorce, pomocne jest zrozumienie teorii tego, co reprezentują EKG. Teoria ta jest zakorzeniona w elektromagnetyzmie i sprowadza się do czterech następujących punktów:

  • depolaryzacja serca w kierunku elektrody dodatniej powoduje dodatnie ugięcie
  • depolaryzacja serca z dala od elektrody dodatniej powoduje ujemne ugięcie
  • repolaryzacja serca w kierunku elektrody dodatniej powoduje ujemne ugięcie
  • repolaryzacja serca z dala od elektrody dodatniej powoduje dodatnie ugięcie

Zatem ogólny kierunek depolaryzacji i repolaryzacji powoduje dodatnie lub ujemne ugięcie na śladzie każdego wyprowadzenia. Na przykład depolaryzacja od prawej do lewej spowoduje dodatnie ugięcie w przewodzie I, ponieważ dwa wektory wskazują ten sam kierunek. W przeciwieństwie do tego ta sama depolaryzacja spowodowałaby minimalne odchylenie w V 1 i V 2, ponieważ wektory są prostopadłe, a to zjawisko nazywa się izoelektrycznym.

Normalny rytm wytwarza cztery jednostki – załamek P, zespół QRS, załamek T i załamek U – z których każdy ma dość unikalny wzór.

  • Załamek P reprezentuje depolaryzację przedsionków.
  • Zespół QRS reprezentuje depolaryzację komór.
  • Załamek T reprezentuje repolaryzację komór.
  • Fala U reprezentuje repolaryzację mięśni brodawkowatych.

Zmiany w strukturze serca i jego otoczenia (w tym składu krwi) zmieniają wzorce tych czterech bytów.

Fala U nie jest zwykle widoczna, a jej brak jest na ogół ignorowany. Repolaryzacja przedsionków jest zwykle ukryta w znacznie bardziej widocznym zespole QRS i zwykle nie jest widoczna bez dodatkowych, wyspecjalizowanych elektrod.

Siatka tła

EKG są zwykle drukowane na siatce. Oś pozioma reprezentuje czas, a oś pionowa reprezentuje napięcie. Standardowe wartości na tej siatce są pokazane na sąsiednim obrazku:

  • Małe pudełko ma wymiary 1 mm × 1 mm i reprezentuje 0,1 mV × 0,04 sekundy.
  • Duże pudełko ma wymiary 5 mm × 5 mm i odpowiada 0,5 mV × 0,20 sekundy.

„Duże” pudełko jest reprezentowane przez większą grubość linii niż małe prostokąty .

Pomiar czasu i napięcia za pomocą papieru milimetrowego EKG

Nie wszystkie aspekty EKG opierają się na precyzyjnych zapisach lub znanym skalowaniu amplitudy lub czasu. Na przykład określenie, czy trasa jest rytmem zatokowym, wymaga jedynie rozpoznania i dopasowania cech, a nie pomiaru amplitud lub czasów (tj. skala siatek jest nieistotna). Przykład przeciwny, wymagania napięciowe przerostu lewej komory wymagają znajomości skali siatki.

Tempo i rytm

W normalnym sercu częstość akcji serca to tempo depolaryzacji węzła zatokowo-przedsionkowego, ponieważ jest on źródłem depolaryzacji serca. Tętno, podobnie jak inne parametry życiowe, takie jak ciśnienie krwi i częstość oddechów, zmienia się wraz z wiekiem. U dorosłych normalna częstość akcji serca wynosi od 60 do 100 uderzeń na minutę (normokardia), podczas gdy u dzieci jest wyższa. Częstość akcji serca poniżej normy nazywana jest „ bradykardią ” (<60 u dorosłych), a powyżej normy nazywana jest „ tachykardią ” (>100 u dorosłych). Powikłaniem jest sytuacja, gdy przedsionki i komory nie są zsynchronizowane, a „częstość akcji serca” musi być określona jako przedsionkowa lub komorowa (np. częstość komór w migotaniu komór wynosi 300–600 uderzeń na minutę, podczas gdy częstość przedsionków może być prawidłowa [ 60–100] lub szybszy [100–150]).

W normalnych sercach w spoczynku fizjologicznym rytmem serca jest normalny rytm zatokowy (NSR). Normalny rytm zatokowy wytwarza prototypowy wzór załamka P, zespołu QRS i załamka T. Na ogół odchylenie od prawidłowego rytmu zatokowego uważa się za arytmię serca . Zatem pierwszym pytaniem przy interpretacji EKG jest to, czy istnieje rytm zatokowy. Kryterium rytmu zatokowego jest to, że załamki P i zespoły QRS pojawiają się od 1 do 1, co sugeruje, że załamek P powoduje zespół QRS.

Po ustaleniu rytmu zatokowego lub nie, drugim pytaniem jest częstość. W przypadku rytmu zatokowego jest to częstość załamków P lub zespołów QRS, ponieważ są one 1 do 1. Jeśli tempo jest zbyt szybkie, to jest to częstoskurcz zatokowy , a jeśli jest zbyt wolny, to bradykardia zatokowa .

Jeśli nie jest to rytm zatokowy, przed przystąpieniem do dalszej interpretacji konieczne jest ustalenie rytmu. Niektóre arytmie z charakterystycznymi objawami:

Określenie tempa i rytmu jest konieczne, aby dalsza interpretacja miała sens.

Serce ma kilka osi, ale zdecydowanie najczęstszą jest oś zespołu QRS (odniesienia do „osi” oznaczają oś QRS). Każdą oś można określić obliczeniowo, aby uzyskać liczbę reprezentującą stopnie odchylenia od zera lub można ją podzielić na kilka typów.

Oś QRS jest ogólnym kierunkiem czoła fali depolaryzacji komór (lub średniego wektora elektrycznego) w płaszczyźnie czołowej. Często wystarczy zaklasyfikować oś do jednego z trzech typów: normalna, odchylona w lewo lub odchylona w prawo. Dane populacyjne pokazują, że normalna oś QRS wynosi od -30° do 105°, przy czym 0° jest wzdłuż odprowadzenia I, a dodatni oznacza gorszy, a ujemny oznacza lepszy (najlepiej graficznie rozumiany jako heksosiowy układ odniesienia ). Powyżej +105° to odchylenie prawej osi, a poza -30° to odchylenie lewej osi (trzecia ćwiartka od -90° do -180° jest bardzo rzadka i jest osią nieokreśloną). Skrótem do określenia, czy oś QRS jest prawidłowa, jest to, czy zespół QRS jest w większości dodatni w odprowadzeniu I i II (lub odprowadzeniu I i aVF, jeśli +90° jest górną granicą normy).

Normalna oś QRS jest na ogół skierowana w dół i w lewo , zgodnie z anatomiczną orientacją serca w klatce piersiowej. Nieprawidłowa oś sugeruje zmianę fizycznego kształtu i orientacji serca lub defekt w jego systemie przewodzenia, który powoduje nieprawidłową depolaryzację komór.

Klasyfikacja Kąt Uwagi
Normalna -30° do 105° Normalna
Odchylenie osi lewej -30° do -90° Może wskazywać na przerost lewej komory , blok pęczka przedniego lewej komory lub stary STEMI dolny .
Odchylenie prawej osi +105° do +180° Może wskazywać na przerost prawej komory , blok pęczka tylnego lewej komory lub stary STEMI bocznego .
Oś nieokreślona +180° do -90° Rzadko widziany; uważana za „elektryczną ziemię niczyją”

Zakres normalnej osi może wynosić +90° lub 105° w zależności od źródła.

Amplitudy i interwały

Animacja normalnej fali EKG

Wszystkie fale na zapisie EKG i odstępy między nimi mają przewidywalny czas trwania, zakres dopuszczalnych amplitud (napięć) i typową morfologię. Każde odstępstwo od prawidłowego przebiegu jest potencjalnie patologiczne, a zatem ma znaczenie kliniczne.

Aby ułatwić pomiar amplitud i odstępów, EKG jest drukowane na papierze milimetrowym w standardowej skali: każdy 1 mm (jedno małe pudełko na standardowym papierze EKG) reprezentuje 40 milisekund na osi x i 0,1 miliwolta na oś y.

Funkcja Opis Patologia Czas trwania
fala P Fala P reprezentuje depolaryzację przedsionków. Depolaryzacja przedsionków rozprzestrzenia się z węzła SA w kierunku węzła AV oraz z prawego przedsionka do lewego przedsionka . Załamek P jest zazwyczaj prosty w większości odprowadzeń z wyjątkiem aVR; nietypowa oś załamka P (odwrócona w innych odprowadzeniach) może wskazywać na ektopowy stymulator przedsionkowy . Jeśli załamek P trwa niezwykle długo, może oznaczać powiększenie przedsionków. Zazwyczaj duży prawy przedsionek daje wysoką, szczytową falę P, podczas gdy duży lewy przedsionek daje dwugarbną dwudzielną falę P. <80 ms
Interwał PR Odstęp PR jest mierzony od początku załamka P do początku zespołu QRS. Przedział ten odzwierciedla czas potrzebny na przebycie impulsu elektrycznego z węzła zatokowego przez węzeł AV. Odstęp PR krótszy niż 120 ms sugeruje, że impuls elektryczny omija węzeł AV, tak jak w zespole Wolfa-Parkinsona-White'a . Odstęp PR konsekwentnie dłuższy niż 200 ms diagnozuje blok przedsionkowo-komorowy pierwszego stopnia . Odcinek PR (część wykresu po załamku P i przed zespołem QRS) jest zazwyczaj całkowicie płaski, ale może być obniżony w zapaleniu osierdzia . 120 do 200 ms
Zespół QRS Zespół QRS reprezentuje szybką depolaryzację prawej i lewej komory. Komory mają dużą masę mięśniową w porównaniu z przedsionkami, więc zespół QRS ma zwykle znacznie większą amplitudę niż załamek P. Jeśli zespół QRS jest szeroki (dłuższy niż 120 ms), sugeruje to zaburzenie układu przewodzącego serca, takie jak LBBB , RBBB lub rytmów komorowych, takich jak częstoskurcz komorowy . Problemy metaboliczne, takie jak ciężka hiperkaliemia lub przedawkowanie trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych, mogą również poszerzyć zespół QRS. Niezwykle wysoki zespół QRS może oznaczać przerost lewej komory, podczas gdy zespół QRS o bardzo małej amplitudzie może oznaczać wysięk osierdziowy lub naciekową chorobę mięśnia sercowego . 80 do 100 ms
Punkt J Punkt J to punkt, w którym kończy się zespół QRS i zaczyna się odcinek ST. Punkt J może być podwyższony w normalnym wariancie. Pojawienie oddzielnego fali J lub Osborn fali w punkcie J wynosi patologicznym z hipotermii i hiperkalcemii .
Odcinek ST Segment ST łączy zespół QRS i załamek T; reprezentuje okres, w którym komory są depolaryzowane. Zwykle jest izoelektryczna, ale może być obniżona lub podwyższona w przypadku zawału mięśnia sercowego lub niedokrwienia. Obniżenie odcinka ST może być również spowodowane przez LVH lub digoksynę . Uniesienie odcinka ST może być również spowodowane zapaleniem osierdzia , zespołem Brugadów lub może być wariantem prawidłowym (uniesienie punktu J).
Fala T Załamek T reprezentuje repolaryzację komór. Na ogół jest w pozycji pionowej we wszystkich odprowadzeniach z wyjątkiem aVR i odprowadzenia V1. Odwrócone załamki T mogą być oznaką niedokrwienia mięśnia sercowego, przerostu lewej komory , wysokiego ciśnienia śródczaszkowego lub zaburzeń metabolicznych. Szczytowe załamki T mogą być oznaką hiperkaliemii lub bardzo wczesnego zawału mięśnia sercowego . 160 ms
Skorygowany odstęp QT (QTc) Odstęp QT jest mierzony od początku zespołu QRS do końca załamka T. Dopuszczalne zakresy różnią się w zależności od częstości akcji serca, dlatego należy je skorygować do QTc, dzieląc przez pierwiastek kwadratowy odstępu RR. Wydłużony odstęp QTc jest czynnikiem ryzyka tachyarytmii komorowych i nagłego zgonu. Długi QT może powstać jako zespół genetyczny lub jako efekt uboczny niektórych leków. W ciężkiej hiperkalcemii można zaobserwować niezwykle krótki odstęp QTc. <440 ms
Fala U Przypuszcza się, że fala U jest spowodowana repolaryzacją przegrody międzykomorowej. Zwykle ma niską amplitudę, a jeszcze częściej jest całkowicie nieobecny. Bardzo wyraźna fala U może być oznaką hipokaliemii, hiperkalcemii lub nadczynności tarczycy.

Odprowadzenia kończyn i przewodnictwo elektryczne przez serce

Powstawanie krzywych kończyn podczas impulsu

Animacja pokazana po prawej ilustruje, w jaki sposób ścieżka przewodnictwa elektrycznego powoduje powstawanie fal EKG w odprowadzeniach kończyn. Przypomnijmy, że prąd dodatni (powstały przez depolaryzację komórek serca) płynący w kierunku elektrody dodatniej iz dala od elektrody ujemnej powoduje dodatnie ugięcie EKG. Podobnie prąd dodatni oddalający się od elektrody dodatniej w kierunku elektrody ujemnej powoduje ujemne ugięcie EKG. Czerwona strzałka przedstawia ogólny kierunek ruchu depolaryzacji. Wielkość czerwonej strzałki jest proporcjonalna do ilości depolaryzowanej tkanki w tym przypadku. Czerwona strzałka jest jednocześnie pokazana na osi każdego z 3 odprowadzeń kończyn. Zarówno kierunek, jak i wielkość rzutu czerwonej strzałki na oś każdego odprowadzenia kończyny pokazano niebieskimi strzałkami. Następnie kierunek i wielkość niebieskich strzałek teoretycznie określa ugięcia na EKG. Na przykład, gdy niebieska strzałka na osi dla Wyprowadzenia I przesuwa się od elektrody ujemnej w prawo w kierunku elektrody dodatniej, linia EKG wznosi się, tworząc falę w górę. Gdy niebieska strzałka na osi Lead I przesuwa się w lewo, tworzy się fala skierowana w dół. Im większa wielkość niebieskiej strzałki, tym większe odchylenie na EKG dla tego konkretnego odprowadzenia kończyny.

Ramki 1–3 przedstawiają depolaryzację generowaną i rozprzestrzeniającą się w węźle zatokowo-przedsionkowym . Węzeł SA jest zbyt mały, aby można było wykryć jego depolaryzację w większości EKG. Ramki 4–10 przedstawiają depolaryzację przebiegającą przez przedsionki w kierunku węzła przedsionkowo-komorowego . Podczas klatki 7 depolaryzacja przechodzi przez największą ilość tkanki w przedsionkach, co tworzy najwyższy punkt w załamku P. Ramki 11-12 przedstawiają depolaryzację przechodzącą przez węzeł AV. Podobnie jak węzeł SA, węzeł AV jest zbyt mały, aby w większości EKG można było wykryć depolaryzację jego tkanki. Tworzy to płaski segment PR.

Ramka 13 przedstawia interesujące zjawisko w zbyt uproszczony sposób. Przedstawia depolaryzację, gdy zaczyna przemieszczać się w dół przegrody międzykomorowej, przez pęczek jego gałęzi i pęczek . Po Wiączce Jego system przewodzenia rozdziela się na lewą gałąź pęczka i prawą gałąź pęczka. Obie gałęzie przewodzą potencjały czynnościowe z prędkością około 1 m/s. Co ciekawe jednak, potencjał czynnościowy zaczyna przemieszczać się w dół lewej odnogi pęczka Hisa około 5 milisekund przed rozpoczęciem przemieszczania się w dół prawej odnogi pęczka Hisa, jak pokazano na klatce 13. To powoduje, że depolaryzacja tkanki przegrody międzykomorowej rozprzestrzenia się od lewej do prawej, jak pokazano czerwoną strzałką w klatce 14. W niektórych przypadkach powoduje to ujemne ugięcie po odstępie PR, tworząc załamek Q, taki jak ten widoczny w odprowadzeniu I na animacji po prawej stronie. W zależności od średniej osi elektrycznej serca zjawisko to może skutkować również załamaniem Q w odprowadzeniu II.

Po depolaryzacji przegrody międzykomorowej depolaryzacja przemieszcza się w kierunku wierzchołka serca. Obrazują to klatki 15–17 i skutkują dodatnim ugięciem na wszystkich trzech odprowadzeniach kończynowych, tworząc załamek R. Ramki 18–21 przedstawiają następnie depolaryzację, która przemieszcza się przez obie komory od wierzchołka serca, zgodnie z potencjałem czynnościowym we włóknach Purkiniego . Zjawisko to powoduje ujemne ugięcie we wszystkich trzech odprowadzeniach kończynowych, tworząc załamek S na EKG. Repolaryzacja przedsionków następuje w tym samym czasie co generowanie zespołu QRS, ale nie jest wykrywana przez EKG, ponieważ masa tkanek komór jest znacznie większa niż przedsionków. Skurcz komorowy występuje między depolaryzacją a repolaryzacją komór. W tym czasie nie ma ruchu ładunku, więc na EKG nie powstaje żadne ugięcie. Powoduje to płaski odcinek ST po fali S.

Klatki 24-28 animacji przedstawiają repolaryzację komór. Nasierdzie to pierwsza warstwa komór podlegająca repolaryzacji, a następnie mięsień sercowy. Wsierdzie jest ostatnią warstwą do repolaryzacji. Wykazano, że faza plateau depolaryzacji trwa dłużej w komórkach wsierdzia niż w komórkach nasierdzia. Powoduje to, że repolaryzacja zaczyna się od wierzchołka serca i przesuwa się w górę. Ponieważ repolaryzacja jest rozprzestrzenianiem się prądu ujemnego, gdy potencjały błonowe spadają z powrotem do spoczynkowego potencjału błonowego, czerwona strzałka w animacji wskazuje kierunek przeciwny do repolaryzacji. Powoduje to zatem dodatnie ugięcie w EKG i tworzy załamek T.

Niedokrwienie i zawał

Niedokrwieniem lub bez uniesienia odcinka ST mięśnia sercowego (nie STEMIs) może się objawiać w postaci obniżenia odcinka ST lub odwrócenie załamka T . Może również wpływać na pasmo wysokiej częstotliwości zespołu QRS .

Zawały mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST (STEMI) mają różne charakterystyczne wyniki w EKG w zależności od czasu, jaki upłynął od pierwszego wystąpienia MI. Najwcześniejszym objawem są nadostre załamki T, szczytowe załamki T z powodu miejscowej hiperkaliemii w niedokrwionym mięśniu sercowym. To następnie postępuje w ciągu kilku minut do uniesienia odcinka ST o co najmniej 1 mm. W ciągu kilku godzin może pojawić się patologiczny załamek Q, a załamek T odwróci się. Po kilku dniach uniesienie odcinka ST ustąpi. Patologiczne fale Q zazwyczaj pozostają na stałe.

Wieńcowa , która została zatkana można zidentyfikować w STEMI na podstawie lokalizacji uniesienia odcinka ST. W przedniej zstępującej (LAD) Materiały tętnicy przedniej ściany serca i w związku z tym powoduje podwyższenie ST w odprowadzeniach przedniej (V 1 i V- 2 ). LCX dostarcza boczną powierzchnię serca i w związku z tym powoduje podwyższenie ST w przewodach bocznych (I, aVL i V 6 ). Prawej tętnicy wieńcowej (RCA) dostarcza zazwyczaj gorszy aspekt serca, a zatem powoduje podwyższenie ST w odprowadzeniach (II, III i aVF).

Artefakty

Na zapis EKG ma wpływ ruch pacjenta. Niektóre rytmiczne ruchy (takie jak dreszcze lub drżenie ) mogą stworzyć iluzję arytmii serca. Artefakty to zniekształcone sygnały spowodowane przez wtórne wewnętrzne lub zewnętrzne źródła, takie jak ruch mięśni lub zakłócenia z urządzenia elektrycznego.

Zniekształcenie stanowi poważne wyzwanie dla świadczeniodawców, którzy stosują różne techniki i strategie, aby bezpiecznie rozpoznać te fałszywe sygnały. Dokładne oddzielenie artefaktu EKG od prawdziwego sygnału EKG może mieć znaczący wpływ na wyniki pacjentów i odpowiedzialność prawną .

Szacuje się, że nieprawidłowe umieszczenie elektrod (na przykład odwrócenie dwóch odprowadzeń kończynowych) występuje w 0,4% do 4% wszystkich zapisów EKG i prowadzi do nieprawidłowej diagnozy i leczenia, w tym niepotrzebnego stosowania terapii trombolitycznej .

Diagnoza

Na podstawie elektrokardiografii można postawić wiele diagnoz i ustaleń, a wiele z nich omówiono powyżej. Ogólnie rzecz biorąc, diagnozy są dokonywane na podstawie wzorców. Na przykład „nieregularnie nieregularny” zespół QRS bez załamków P jest cechą charakterystyczną migotania przedsionków ; jednak mogą być również obecne inne odkrycia, takie jak blok odnogi pęczka Hisa, który zmienia kształt zespołów QRS. EKG mogą być interpretowane oddzielnie, ale powinny być stosowane – jak wszystkie testy diagnostyczne – w kontekście pacjenta. Na przykład obserwacja szczytowych załamków T nie jest wystarczająca do zdiagnozowania hiperkaliemii; taką diagnozę należy zweryfikować, mierząc poziom potasu we krwi. Odwrotnie, po wykryciu hiperkaliemii należy wykonać EKG pod kątem objawów, takich jak szczytowe załamki T, poszerzone zespoły QRS i utrata załamków P. Poniżej znajduje się uporządkowana lista możliwych diagnoz na podstawie EKG.

Zaburzenia rytmu lub arytmie:

Problemy z blokiem serca i przewodnictwem:

Zaburzenia elektrolitowe i zatrucie:

Niedokrwienie i zawał:

Strukturalny:

Historia

Wczesny komercyjny aparat EKG (1911)
EKG z 1957 r.
  • W 1872 roku Alexander Muirhead miał przymocować przewody do nadgarstka gorączkującego pacjenta, aby uzyskać elektroniczny zapis bicia serca.
  • W 1882 roku John Burdon-Sanderson pracujący z żabami jako pierwszy zauważył, że odstęp między zmianami potencjału nie był elektrycznie spokojny i ukuł termin „przedział izoelektryczny” dla tego okresu.
  • W 1887 roku Augustus Waller wynalazł aparat EKG składający się z elektrometru kapilarnego Lippmanna przymocowanego do projektora. Ślad z bicia serca był wyświetlany na płycie fotograficznej, która była przymocowana do pociągu-zabawki. Umożliwiło to rejestrowanie bicia serca w czasie rzeczywistym.
  • W 1895 r. Willem Einthoven przypisał litery P, Q, R, S i T odchyleniom w teoretycznym przebiegu, który stworzył, używając równań, które korygowały rzeczywisty przebieg uzyskany przez elektrometr kapilarny, aby skompensować niedokładność tego instrumentu. Użycie liter innych niż A, B, C i D (litery używane do zapisu przebiegu elektrometru kapilarnego) ułatwiło porównanie, gdy nieskorygowane i skorygowane linie zostały narysowane na tym samym wykresie. Einthoven prawdopodobnie wybrał początkową literę P na wzór Kartezjusza w geometrii . Gdy za pomocą galwanometru strunowego uzyskano bardziej precyzyjny przebieg, który pasował do skorygowanego przebiegu elektrometru kapilarnego, nadal używał liter P, Q, R, S i T, które są nadal w użyciu. Einthoven opisał również elektrokardiograficzne cechy szeregu zaburzeń sercowo-naczyniowych.
  • W 1897 roku francuski inżynier Clément Ader wynalazł galwanometr strunowy .
  • W 1901 roku Einthoven, pracujący w Leiden w Holandii , zastosował galwanometr strunowy : pierwszy praktyczny EKG. To urządzenie było znacznie bardziej czułe niż elektrometr kapilarny używany przez Wallera.
  • W 1924 roku Einthoven otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za pionierską pracę nad opracowaniem EKG.
  • W 1927 r. General Electric opracował przenośny aparat, który mógł wytwarzać elektrokardiogramy bez użycia galwanometru strunowego. To urządzenie zamiast tego łączyło lampy wzmacniające podobne do tych stosowanych w radiu z wewnętrzną lampą i ruchomym lustrem, które kierowało śledzenie impulsów elektrycznych na film.
  • W 1937 roku Taro Takemi wynalazł nowy przenośny elektrokardiograf.
  • W 1942 roku Emanuel Goldberger zwiększa napięcie jednobiegunowych odprowadzeń Wilsona o 50% i tworzy rozszerzone odprowadzenia kończynowe aVR, aVL i aVF. Po dodaniu do trzech odprowadzeń kończynowych Einthovena i sześciu odprowadzeń klatki piersiowej otrzymujemy 12-odprowadzeniowy elektrokardiogram, który jest obecnie używany.
  • Pod koniec lat 40. Rune Elmqvist wynalazł drukarkę atramentową - cienkie strumienie atramentu odchylane przez potencjały elektryczne z serca, z dobrą charakterystyką częstotliwościową i bezpośrednim zapisem EKG na papierze - urządzenie, nazwane Mingografem, było sprzedawane przez firmę Siemens Elema do lat 90. .

Etymologia

Słowo to wywodzi się z greckiego electro , oznaczającego aktywność elektryczną; kardia , czyli serce; i wykres , co oznacza „pisać”.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki