Elektrokardiografie
Elektrokardiografie
• Je vyšetřovací diagnostická metoda založená na snímání elektrické aktivity srdečního svalu (myokardu).
• Z naměřených signálů lze usuzovat na různá poškození a nemoci kardiovaskulárního systému - infarkt myokardu, ischemie, poruchy srdečního rytmu, poruchy elektrické převodní soustavy srdce, aj.
http://www.sciencephoto.com/ http://www.uzdravim.cz/
Elektrokardiografie
• Historie
• 1838 C. Matteucci prokazuje, že každý tep srdce je doprovázen elektrickým proudem (svalová aktivita vytváří el. proud).
• 1856 Rudolph von Koelliker a Heinrich Müller poprvé dokázali detekovat QRS komplex a vlnu T.
• 1869-70 A. Muirhead údajně poprvé zaznamená EKG srdce. Tato skutečnost je ovšem sporná.
• 1887 A. D. Waller poprvé publikuje a pojmenuje lidský elektrokardiogram. Své pokusy často demonstruje na svém psu Jimmym.
• 1891 W. Bayliss a E. Starling poprvé rozpoznávají tři fáze srdeční aktivity - vlnu P, komplex QRS a vlnu T.
• 1895 W. Einthoven rozlišuje a pojmenovává pět výchylek srdeční aktivity-vlny P, Q, R, S a T.
• 1901-02 Einthoven v nizozemském Leidenu vynalézá strunový galvanometr pro záznam EKG a publikuje první záznamy. NC v r. 1924.
Elektrokardiografie
• Historie
• 1912 Einthoven popisuje rovnostranný trojúhelník tvořený jeho třemi svody (I, II, III) - později tzv. Einthovenův trojúhelník.
• 1928 Společnost F. Sanborna vytváří první přenosný EKG přístroj.
• 1932 Ch. Wolferth a F. Wood popisují klinické využití hrudních svodů.
• 1934 F, Wilson definuje indiferentní elektrodu (později Wilsonova svorka) a popisuje u ni polární svody VR, VL a VF.
• 1942 E. Goldberg zvyšuje signál z Wilsonových svodů o 50 % a definuje zesílené unipolární svody aVR, aVL a aVF.
• 1949 Norman Jeff Holter vyvíjí systém pro dlouhodobé snímání EKG.
• 1992 Cohen a He vyvíjejí metodu pro přesné mapování elektrické aktivity srdce z povrchu těla.
Elektrokardiografie
Elektrokardiografie
Srdce
Je tvořeno srdeční svalovinou, jejíž zvláštností je dlouhá doba trvání akčního potenciálu (asi 80 až 100 krát delší než u kosterních svalů).
Dlouhé trvání depolarizace je způsobeno vtokem vápenatých iontů do svalové buňky a pomalejším otevřením draslíkových kanálů, které umožňují výtok draslíkových iontů a vznik repolarizace.
Doba depolarizace se označuje jako fáze plato.
Superioi Vena Cava
http://fernet.kbx.cz/ http://upload.wikimedia.org/
Pulmonary Valve
Tricuspid
..lU
Pulmonary Q Artery
liilŕibr Vena Cava
Pulmonary Vein
Mill.,! . n l .ŕ
Aortic Vah.'*
Elektrokardiografie
Elektrický systém srdce
Sinoatriální uzel Sinová dráha Atrioventrikulární uzel Hissův svazek Tawarova raménka Purkyňova vlákna
Electrical System of the Heart
Bachmann's Bundle
Sinoatrial (SA) Node
Anterior Internodal Tract
Middle Internodal Tract
Posterior Internodal Tract
Atnoventricular (AV) Node
Left Bundle Branch
Conduction Pathways
Right Bundle Branch
http://www.cvphysiology.com/ http://rezidentiat.3x.ro/
Elektrokardiografie
Srdeční vektor
Každá buňka srdeční svaloviny může nést kladný nebo záporný náboj. Dvojice opačně nabitých buněk potom vytváří elementární elektrický dipól. Ten lze popsat el. dipólovým vektorem o určité velikosti a směru.
Srdce jako celek tedy můžeme chápat jako soustavu jednotlivých elementárních dipólů, jejichž vektorovým součtem získáme celkový elektrický vektor srdce, tzv. srdeční vektor.
Srdeční vektor mění v každém časovém okamžiku svou velikost i směr podle postupu vzruchové vlny srdcem.
http://www.eelab.usyd.edu.au/ http://www.bem.fi/
Tomas B. Garcia,Neil E. Holtz: 12 lead ECG: the art of interpretation
i
v. /
Elektrokardiografie
Detekce srdečního vektoru
Srdeční vektor lze díky elektrické vodivost tkání snímat z povrchu těla pomocí dvojic elektrod (tzv. svodů).
Napětí snímané na elektrodách představuje průmět srdečního vektoru na spojnici elektrod.
Velikost naměřeného napětí závisí na vzdálenosti a vzájemné poloze elektrického dipólu a elektrod a také na vodivosti tkání mezi dipólem a elektrodami.
Používají se:
- Bipolární končetinové svody
- Unipolární končetinové svody
- Unipolární hrudní svody
- Speciální svody
Elektrody		
Elektrody 1..........................,	Průmět srdečního vektoru na spojnici dvojice elektrod . i	
I	\	
PrBmět srdečního vektoru na spojnici dvojice elektrod 1	\	Srdeční vektor
		
Elektrokardiografie
Bipolární končetinové svody
Dle Einthovena
Jsou tři a označují se římskými číslicemi I, II a III.
Snímá se rozdíl potenciálů (napětí) mezi dvěma aktivními elektrodami. Elektrody se umisťují na pravé zápěstí (červená) a levé zápěstí (žlutá) ruky a na levý bérec (zelená) nohy. Na pravý bérec nohy se umisťuje zemnící elektroda (černá) s nulovým potenciálem.
-> Svod I - napětí mezi pravým a levým zápěstím.
-> Svod II - napětí mezi pravým zápěstím a levým bércem.
-> Svod III - napětí mezi levým zápěstím a levým bércem.
i
n
http: //n obe I p rize. o rg/
Elektrokardiografie
Bipolární končetinové svody
Představíme-li si člověka s rozpaženýma rukama a nohama u sebe, vznikne myšleným spojením pozic elektrod přibližně rovnostranný tzv. Einthovenův trojúhelník se srdcem v jeho středu.
Strany trojúhelníka představují jednotlivé bipolární svody.
Využívá se např. při určování sklonu elektrické osy srdce.
http://www.medicine.mcgill. ca/
Elektrokardiografie
Unipolární končetinové svody
Jsou tři - VR, VL a VF. V praxi se však dnes používají zesílené svody aVR, aVL a aVF („a" - z angl. augmented = zesílený) dle Goldberga.
Elektrody jsou uspořádány stejně jako u bipolární techniky. Každý svod snímá napětí mezi jednou aktivní elektrodou (R - pravé zápěstí,   L -levé zápěstí, F - levý bérec) a indiferentní elektrodou.
Indiferentní elektroda vzniká u svodů VR, VL a VF propojením všech tří končetinových elektrod přes vysoké odpory do tzv. svorky. Nevýhodou zapojení je nízký signál. U svodů aVR, aVL a aVF vzniká svorka propojením pouze dvou neaktivních elektrod přes vysoké odpory. Odpojením aktivní elektrody od svorky je výsl. signál zesílený o 50 %.
aVR aVL aVF
ilprize.org/
Elektrokardiografie
Unipolární hrudní svody dle Wilsona
Standardně jich je šest a označují se Vt až V6.
Svody vznikají snímáním napětí mezi aktivní elektrodou a centrální svorkou (tzv. Wilsonova svorka), která vzniká propojením všech tří končetinových elektrod přes vysoké odpory.
Aktivní elektrody se umisťují:
4 mezížebn parasternálně vpravo 4. mezižebří parasternálně vlevo
mezi V2 a V4
5. mezižebří vlevo v medioklavíkulární čáře 5. mezižebří vlevo v přední axílární čáre 5. mezižebří vlevo ve střední axilární čáře
MdsLíHlary líne Anterior axuarji line M (iddjir i ilnr line
copyrlaht ©znne. byThe McGraw-HIII companles, [ne,
ftjl righfe rejeryed,
http://flylib.com/
Elektrokardiografie
Další svody
Ve speciálních případech se mohou použít i další hrudní svody.
Podle potřeby se mohou aktivní elektrody umisťovat také na zadní část hrudníku vlevo (svody V7 - V9), na pravou přední část hrudníku zrcadlově ke svodům V3 - V6 (svody V3R - V6R), příp. o jedno nebo dvě mezižebří výše než svody VI - V6 (tzv. etážové svody:
vr - w; vr - V6").
Pro diagnostiku některých typů arytmií se aktivní elektroda může pomocí sondy zavést do jícnu (jícnové svody).
3,
Elektrokardiografie
• Unipolární i bipolární končetinové svody vytvářejí průmět elektrického signálu srdce do šesti os ve frontální rovině, které jsou vůči sobě posunuty vždy o 30°. Směry os v dolní polovině „růžice" nabývá kladných hodnot (0-180°), osy v horní polovině mají záporné hodnoty.
• Hrudní svody zaznamenávají elektrickou aktivitu srdce v horizontální rovině těla.
http://www.anaesthesiauk.com/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
Elektrokardiografie
• Typické EKG křivky z jednotlivých svodů
• Provádí se časově-frekvenční analýza všech EKG křivek.
• Hodnotí se rytmus, amplitudy a tvary vln a kmitů, frekvence, sklon elektrické osy, posuzují se doby trvání jednotlivých vln a úseků.
Hrudní svody
http VAwww. c v p h ys i o logy. co m /
Elektrokardiografie
• Zápis EKG křivek
• EKG křivky se zapisují na termocitlivý papír s milimetrovým rastrem.
• Rychlost posunu papíru bývá 25 nebo 50 mm/s.
• Slabé vertikály rastru jsou od sebe vzdáleny 0,04 s (1 mm), silnější vertikály jsou vzdáleny 0,20 s (5 mm).
• Vzdálenost jednotlivých horizontál je 0,1 mV (1 mm).
• Před nebo po každém záznamu svodu by se měl na papír zaznamenat cejch o velikosti 1 mV (10 mm).
• Součástí záznamu by měla být data o pacientovi (ID, jméno, RČ, ...).
http://www.medicabaze.cz/
Elektrokardiografie
• Typická EKG křivka ze II. svodu
OT
: ítJI
R R interval	0,6 - 1,2 s (50 - 100 tepů)
P vlna	80 - 100 ms
P R interval	120 - 200 ms
PR segment	50 - 120 ms
QRS komplex	60 - 120 ms
ST segment	80 - 120 ms
T vlna	160 ms
ST interval	320 ms
QT interval	300 - 430 ms
http://www.n cbi.nlm.nih.gov/
Elektrokardiografie
• Vlna P
• Je projevem depolarizace srdečních síní. Díky tenké stěně síní má vlna P malou amplitudu a elektrický vektor směřuje doleva dolů.
• Interval PR
• Měří se od začátku vlny P po začátek QRS komplexu a představuje dobu, za kterou vzruch proběhne od SA uzlu k myokardu komor (AV uzlu). Izoelekrický úsek PQ je způsoben zpomaleným vedením vzruchu AV uzlem. Dochází ke zbrzdění depolarizace a oddělení systoly síní od systoly srdečních komor.
http:/Awww.wikiskripta.eu/
http: //www.jeffe rs on h os p ita I. o rg i
Elektrokardiografie
• QRS komplex
• Je elektrickou odezvou depolarizace srdečních komor.
• Malý negativní kmit Q je projevem depolarizace mezikomorového septa (okamžitý vektor směřuje doprava dolů), velký pozitivní kmit R je dán depolarizací srdečního hrotu a myokardu komor (vektor směřuje doleva dolů) a malý negativní kmit S souvisí s pozdní depolarizací myokardu komor (díky mohutnější svalovine levé komory směřuje vektor doleva a poté při aktivaci bazálni části levé komory doleva nahoru).
• Šířka QRS komplexu odpovídá době šíření vzruchu v myokardu komor.
Elektrokardiografie
• Interval ST
• Je izoelektrický úsek po skončení depolarizace srdečních komor, kdy se svalové buňky nacházejí ve fázi plato a myokard nevytváří el. aktivitu.
• Vlna T
• Je projevem repolarizace komor. Sumační vektor je stejný jako při depol.
• Vlna U
• Lze ji zaznamenat jen někdy. Zřejmě je projevem repolarizace papilárních svalů.
Cardiac Activation Times
(seconds)
0.09
0.23
0.07
0.16
0.18
http://www.wikiskripta.eu/ http://www.jeffersonhospital.org/
Elektroka rd iog raf ie
• Lze se setkat s 1-, 3-, 6-, 12- nebo vícekanálovými EKG přístroji.
Elektrokardiografie
• Holterovo monitorování
• Je speciální EKG metoda, která slouží k dlouhodobému záznamu elektrické aktivity srdce. Některé nemoci srdce (arytmie, námahová ischémie, apod.) se totiž mohou objevit jen při určitých činnostech a při běžném EKG vyšetření se nemusí projevit.
• Záznam EKG se pořizuje ze dvou nebo ze tří svodů po dobu 24 nebo 48 hodin. Pacient nosí přístroj stále s sebou a může vykonávat všechny běžné denní činnosti.
• Nalepovací elektrody se umisťují na hrudník a s přístrojem, který se obvykle nosí na opasku, jsou spojeny kabelem.
• Záznam se ukládá do paměti a po skončení monitorování je vyhodnocen lékařem. Pacient by si měl během monitorování vést deník, ve kterém si zaznamenává veškeré prováděné činnosti a pociťované obtíže.
• Některé Holtery jsou vybaveny tlačítkem, které vkládá do záznamu značku, na kterou se může lékař zaměřit.
Vektorkardiografie
Srdeční vektor mění v každém časovém okamžiku svou velikost i směr podle postupu vzruchové vlny srdcem.
Pokud velikost i směr srdečního vektoru snímáme v každém časovém okamžiku, získáme grafický záznam elektrické aktivity srdce v podobě VKG smyčky - vektorkardiogramu.
Během srdečního cyklu opisuje vektor čtyři smyčky: smyčka P vlny nebývá vždy zřetelná; smyčka QRS komplexu má tvar ovoidu, jejíž delší osa sleduje prostorové uložení elektrické osy srdce; smyčka T vlny bývá menší a tvarem odpovídá smyčce QRS.
Fyziologicky rotují smyčky proti směru hodinových ručiček.
Patologie se projevují změnou tvaru, směru a rychlosti rotace smyček. U specifických patologií mohou vznikat také neuzavřené smyčky.
Vektorkardiografie
Snímá ze svodů tří na sebe kolmých rovin (Frankovy systém) v rovině frontální, horizontální a sagitální.
Metoda není v praxi příliš rozšířená. Interpretace VKG signálu je ve srovnání s EKG záznamem velmi obtížná a neumožňuje hlubší analýzu poruch srdečního rytmu. Přesto se využívá zejména pro výpočty EKG křivek a k archivaci záznamů. EKG křivky lze snadno získat pouhou derivací VKG signálů.
Diagnosticky přínosná je např. při studiu vrozených srdečních vad a ischemických chorob, uplatňuje se při diagnostice blokád, infarktu myokardu, hypertrofie srdce, apod. Výhody nabízí také při studiu změn QRS komplexu, který je zde popsán pouze jediným parametrem.
http://www.bem.fi/
http //www.monte.amu.edu.pl/
TRAM3VER3E
Vektorkardiografie
http: //www. be m .fi/book/
Spaciokardiografie
Je metoda trojrozměrného zobrazení elektrického pole srdce pomocí speciálního pravoúhlého systému svodů.
Metodu vynalezl český lékař Vilémem Laufberger v roce 1952.
Soustavu tvoří tři na sebe kolmé osy (x, y, z) a povrch koule, jejíž poloměr je standardizovaná vzdálenost od srdečního elektrického středu.
Experimentálním srovnáním s ostatními známými svodovými systémy bylo zjištěno, že SKG nemá nedostatky, které mají ostatní kardiografické snímací soustavy. Přesto se metoda v praxi neujala.
u k>
Spaciokardiogram podle proř. Laufbercjera: systém svodů a schematický obrázek spacčo - EKG
http://iforum.cuni.cz/ http://www.eamos.cz/
EKG mapování
The PRIME ECG® Technology
eECG Cor« Laboratory
John McPherson/Distributed by Universal UcJick via CartoonStock.com 12 '2.7
Děkuji za pozornost