logo-IBA logo-MU © Institut biostatistiky a analýz ZPRACOVÁNÍ A ANALÝZA BIOSIGNÁLŮ II. ELEKTROKARDIOGRAM I. levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz SIGNÁLY KARDIOVASKULÁRNÍHO SYSTÉMU þELEKTRICKÉ – EKG, FEKG, bioimpedanční signály hrudníku; þMAGNETICKÉ – MKG; þMECHANICKÉ – tlaková křivka, pletysmogram, AVG (arteriovelocitogram), karotidogram, apexkardiogram, seismokardiogram; þZVUKOVÉ – fonokardiogram; levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz ELEKTROKARDIOGRAM þELEKTROKARDIOGRAM (EKG) je grafická reprezentace časové závislosti rozdílu elektrických potenciálů, snímaných zpravidla z povrchu hrudníku, které vznikají jako důsledek šíření elektrického vzruchu svalovou tkání srdečních síní a komor. levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz ELEKTROKARDIOGRAM sinusrh ekg3 levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þŠÍŘENÍ ELEKTRICKÉHO VZRUCHU SRDCEM þ srdce je soubor specializovaných pacemakerových buněk, u kterých se střídá depolarizace a repolarizace, buď samovolně či na základě buzení od sousedních buněk AP svalu GENEZE VZNIKU levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þŠÍŘENÍ ELEKTRICKÉHO VZRUCHU SRDCEM þ průchod elektrického proudu vodičem vyvolává kolem vodiče elektromagnetické pole, jehož elektrickou složku (vyjádřenou elektrickým potenciálem) měříme zpravidla povrchovými elektrodami GENEZE VZNIKU levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz GENEZE VZNIKU vznik vzruchu na srdci levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz GENEZE VZNIKU sireni podrazdeni vektor smycky levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þ ab6-4 oeintho001p1 Willem Einthoven (¯ 22.V.1860 - U 29.IX.1927) 1924 Nobelova cena za vynález elektrokardiografu EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þ einthoven22 EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þSTANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þkončetinové svody – I, II, III þ þ þ þ þ þměrné vodivosti: þsrdce 178 mS.m-1; krev 660 mS.m-1; plíce 47 mS.m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 mS.m-1; einthoven 3u UI = FL - FR UII = FF - FR UIII = FF - FL EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þSTANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þWilsonova svorka þ þ þ þ þ þměrné vodivosti: þsrdce 178 mS.m-1; krev 660 mS.m-1; plíce 47 mS.m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 mS.m-1; einthoven 3u FW = (FR + FL + FF)/3 = 0 Wilsonovy svody UVR = FR UVL = FL UVF = FF EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þSTANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þGoldbergerovy (zesílené) svody þ þ þ þ þ þměrné vodivosti: þsrdce 178 mS.m-1; krev 660 mS.m-1; plíce 47 mS.m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 mS.m-1; aVR UaVR= FR – (FL+ FF)/2 = 1,5.UVR UaVL= FL – (FR+ FF)/2 = 1,5.UVL UaVF= FF – (FR+ FL)/2 = 1,5.UVF EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz hrudni svody þSTANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þunipolární hrudní svody þ þ þ þ þ UV1 = FV1 - FW UV2 = FV2 - FW UV3 = FV3 - FW … UV6 = FV6 - FW EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þSTANDARDNÍ þ12 SVODOVÝ þ SYSTÉM þ þ NÁHRADNÍ UMÍSTĚNÍ þ KONČETINOVÝCH þ ELEKTROD þ NA HRUDNÍKU 12SVOD levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þNÁHRADNÍ UMÍSTĚNÍ þELEKTROD þco nejmenší vliv pohybu vyšetřovaného na kvalitu signálu – pohybové artefakty, myopotenciály; þco nejmenší vliv přívodů na mobilitu vyšetřovaného TLUSTOCH EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þORTOGONÁLNÍ SVODOVÉ SYSTÉMY vyjadřují prostorové vlastnosti elektrického pole kolem srdce (hrudníku) pomocí tří ortogonálních signálů; zobrazení pomocí tří rovinných smyček; smycky VKG EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þORTOGONÁLNÍ SVODOVÉ SYSTÉMY Frank McFee EKG SVODOVÉ SYSTÉMY levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz EKG SVODOVÉ SYSTÉMY jicen JÍCNOVÁ ELEKTROKARDIOGRAFIE levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz EKG SVODOVÉ SYSTÉMY MAPY MAPOVÁNÍ levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI V ČASOVÉ OBLASTI levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI V ČASOVÉ OBLASTI levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI V ČASOVÉ OBLASTI EKG normalni rozsahy levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þco je to spektrum? VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þco je to spektrum? þ þ Frekvenční spektrum signálu je vyjádření rozložení amplitud a počátečních fází jednotlivých harmonických složek, ze kterých se signál skládá, v závislosti na frekvenci. VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI spektrum 1c spektrum vlny levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI spektrum per levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI spektrum neper levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI spektrum real levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI spektrum 50 levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þkrátkodobé klidové – dospělí, děti – morfologická analýza, analýza rytmu ECG%20klassis zátěžové (XEKG) – - fyzická i mentální zátěž, systémy s řízeným vyšetřením podle standardních protokolů; cardioloog OBLASTI POUŽITÍ levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þmonitorování (dlouhodobé) è„bed side“ – zpracování v reálném čase, alarmy èHolter – záznam s redukcí dat, analýza ve zrychleném čase è ck3000.jpg (74124 bytes) Holter Monitor: Continuous ECG Readings VQ_port holter monitor OBLASTI POUŽITÍ levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þvysokofrekvenční EKG – Hisovy a pozdní potenciály þanalýza srdečního rytmu (HRV) þfetální EKG imageb OBLASTI POUŽITÍ levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz CÍL ZPRACOVÁNÍ þKLASIFIKACE èdiagnostické klasifikační třídy (morfologie, rytmus); èalarm normál x nestandard; èdetekce změn v čase (během vyšetření – zátěže, v delším časovém horizontu); levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þÚZKOPÁSMOVÉ RUŠENÍ èkolísání (drift) základní izoelektrické linie èsíťové rušení (50 Hz, 60 Hz) þŠIROKOPÁSMOVÉ RUŠENÍ èmyopotenciály èrychlé (skokové) změny izoline èimpulsní rušení bs_3 RUŠENÍ SIGNÁLU EKG levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz FAKULTA BIOMEDICÍNSKÉHO INŽENÝRSTVÍ • ČVUT V PRAZE levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þdrift izolinie èpomalé elektrochemické děje na rozhraní elektroda x pokožka, dýchání pacienta è (do 0,8 Hz); èpomalé pohyby pacienta (do 1,5 Hz) RUŠENÍ SIGNÁLU EKG levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz þmyopotenciály èvíceméně náhodný charakter, většinou nad 35 Hz, mohou zasahovat shora až k 20 Hz; þrychlé změny nulové izolinie – èzdola do 15 Hz; þimpulsní rušení – fajnovosti – !! POZOR !! – nezaměnit s pacemakerovými impulsy þ!! POHOV !! RUŠENÍ SIGNÁLU EKG levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz kardiostim1 levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz kardiostim2 levy-panel-IBA-se-zavojem logo-IBA-transparent logo-MU © Institut biostatistiky a analýz RUŠENÍ SIGNÁLU EKG