Podstawy teoretyczne

Standardowe przewody

Ołów I.

Ołów II.

Ołów III.

Elektrokardiograf

Elektrokardiograf to urządzenie rejestrujące różnice potencjałów spowodowane aktywnością elektryczną serca pomiędzy punktami na powierzchni ciała.

Typowe jednostki elektrokardiograficzne:

1. Urządzenie wejściowe - układ elektrod, kable do podłączenia ich do urządzenia, urządzenia do mocowania elektrod.

2. Wzmacniacz biopotencjału. Zysk wynosi około 1000.

3. Urządzenie rejestrujące - zazwyczaj drukarka termiczna o rozdzielczości co najmniej 8 punktów/mm. Stosowane są prędkości ciągnienia taśmy 25 mm/s i 50 mm/s

4. LCD – ekran z kontrolerem wideo.

5. Centralny procesor.

6. Klawiatura.

7. Zasilanie

8. Blok kalibracyjny. Gdy jest włączony na krótkie okresy, zamiast pacjenta do wejścia wzmacniacza podłączony jest prostokątny impuls kalibracyjny o amplitudzie (1±0,01) mV. Jeżeli wzmocnienie według zastrzeżenia 2 mieści się w tolerancji, wówczas na taśmie zapisywany jest prostokątny impuls o wysokości 10 mm

Wymagania GOST 19687-89

GOST 19687-89 „URZĄDZENIA DO POMIARU POTENCJAŁU BIOELEKTRYCZNEGO SERCA” (patrz dodatek 1) określa główne cechy elektrokardiografów i elektrokardioskopów oraz metody ich pomiaru. Główne parametry urządzeń muszą odpowiadać parametrom podanym w tabeli 1.

Tabela 1

Nazwa parametru

Wartość parametru

1. Zakres napięcia wejściowego U, mV. w zakresie 2. Błąd względny pomiaru napięcia* oraz w zakresach: od 0,1 do 0,5 mV, %, nie więcej niż od 0,5 do 4 mV, %, nie więcej niż 3. Nieliniowość, %, w zakresie: dla elektrokardiografów do elektrokardioskopów 4 Czułość S, mm/mV 5. Błąd względny ustawienia czułości, %. w ciągu 6. Efektywna szerokość rejestracji (obrazu) kanału B, mm, nie mniej niż 7. Impedancja wejściowa Zin, MOhm, nie mniej niż 8. Współczynnik tłumienia sygnału sygnału wspólnego Кс, nie mniej: dla elektrokardiografów dla elektrokardioskopów 9. Napięcie szum wewnętrzny zredukowany do wejściowego Ush, μV, nie więcej niż 10. Stała czasowa, s. nie mniej niż 11. Nierównomierność odpowiedzi amplitudowo-częstotliwościowej (AFC) w zakresach częstotliwości: od 0,5 do 60 Hz, % od 60 do 75 Hz, % 12. Błąd względny pomiaru przedziałów czasowych w zakresie przedziałów czasowych od 0,1 do 1,0 s, % nie więcej niż 13. Prędkość ruchu nośnika zapisu (prędkość przemiatania) Vn mm/s 14. Błąd względny w ustalaniu prędkości ruchu nośnika zapisu (prędkość przemiatania),%, w granicach: do elektrokardiografów do elektrokardioskopów

Od 0,03 do 5 ±15 ±7 ±2 ±2,5 2,5**; 5; 10; 20; 40** ±5 40*** 100000 28000 20 3,2 od -10 do +5 od -30 do +5 ±7 25,50 dopuszczalne inne wartości ±5 ±10

*Dopuszczalne jest nie sprawdzanie podczas testów akceptacyjnych.

** Dopuszczalne po uzgodnieniu z klientem.

***W przypadku urządzeń przenośnych, po uzgodnieniu z klientem, dopuszczalne są wartości mniejsze niż 40 mm.

W międzynarodowej normie IEC 60601-2-51 „Medyczne urządzenia elektryczne – Część 2-51: Szczegółowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa, w tym zasadnicze parametry rejestrowania i analizowania elektrokardiografów jednokanałowych i wielokanałowych”, przyjętej w całości w Federacji Rosyjskiej, wymagania są określone w ROZDZIALE ÓSMYM - DOKŁADNOŚĆ DANYCH OPERACYJNYCH I OCHRONA PRZED NIEBEZPIECZNYMI WYDAJNOŚCIAMI (patrz dodatek 2).

Typowy obwód elektrokardiografu z aktywną kompensacją zakłóceń sygnału wspólnego.

Ryż. 5. Typowa struktura kanału EKG z aktywną kompensacją zakłóceń sygnału wspólnego.

Ryż. 6. Główna część schematu kanałów EKG

Kardiograf DIXION ECG-1001a

Kabel prowadzący pacjenta

Pasujące urządzenie

Odpowiednio panele tylny i przedni.

Schemat instalacji.

Obwód urządzenia dopasowującego do sprawdzania zakresu rejestrowanych sygnałów, błędu czułości, błędu pomiaru napięcia, błędu pomiaru przedziału czasowego, błędu prędkości ruchu, błędu sygnału kalibracyjnego, stałej czasowej, odpowiedzi częstotliwościowej

Symbole elementów obwodu i ich wartości nominalne:

G1 – generator sygnałów w postaci specjalnej;

G2 – prostokątny generator impulsów;

R1 – 51 kOhm ±5%;

R2– 100 kOhm ±0,1%;

R3– 100 omów ±0,1%;

R4– 51 omów ±5%;

R5 – dobrany do uzyskania napięcia przy R4±(300 mV±10%) w zależności od napięcia źródła;

R8 - 100 omów ±5%;

C1 – 47 nF ±10%;

Z1 - R1 i C1 połączone równolegle;

Z2 - R6 i C2 połączone równolegle;

U – źródło napięcia stałego dostarczające napięcie na poziomie R4±(300±10%).

Porządek pracy

Pod okiem asystenta laboratoryjnego zmontuj schemat instalacji.

Przed sprawdzeniem głównych parametrów urządzenie jest sprawdzane pod kątem dopuszczalnych przeciążeń napięcia wejściowego w każdym kanale rejestracyjnym sygnałem harmonicznym o wahaniach 1V ÷5% i częstotliwości 50 Hz±5%, podanym pomiędzy elektrody wyjściowe przez co najmniej 10 S. Filtry muszą być wyłączone. Testy nie mogą prowadzić do uszkodzenia mechanizmu piszącego lub obwodów elektrycznych urządzenia.

Ustaw prędkość podawania taśmy na 25 mm/s (w menu kardiografu). Oznacza to, że przy dekodowaniu nagrań jeden milimetr wzdłuż taśmy odpowiada czasowi t = 1/25 = 0,04 s/mm.

1. Sprawdź błąd względny ustawienia czułości, podając na wejście urządzenia sygnał prostokątny o częstotliwości 5 Hz ±5% i amplitudzie 1 V ±2% i zmieniając wzmocnienie (20, 10, 5).

Dla tego:

· Z biblioteki sygnałów (przycisk Więcej funkcji) wybierz sygnał prostokątny CardTest01_05_1(0,33 Hz), pokazany na rys. 12.3 i ustaw częstotliwość na 0,33 Hz.

· Na panelu generatora ustawić amplitudę sygnału na 2 V.

· Na kardiografie wybierz czułość równą 5mm/mV za pomocą przycisku SENS. Możliwe są następujące poziomy czułości: ×1(10mm/mV) → ×2(20mm/mV) → A.G.C.→ · 25 (2,5 mm/mV) → · 5(5mm/mV)).

· Uruchom sygnał przyciskiem RUN.

· Powtórz wszystko, ustawiając amplitudę na 1V i czułość na 10mm/mV. Następnie ustaw amplitudę na 0,5 V i czułość na 20 mm/mV.

· Za pomocą linijki i kompasu mierzymy odchylenie amplitudy; dopuszczalne jest odchylenie ±5%.

· Wprowadź wyniki do tabeli.

2. Nierówność odpowiedzi częstotliwościowej można sprawdzić podając na wejście urządzenia sygnał harmoniczny zgodnie ze schematem 7.1.

Nierówność odpowiedzi częstotliwościowej wyrażoną w procentach oblicza się ze wzoru: δ 1 = *100,

gdzie ho jest rozmiarem obrazu sinusoidalnego międzyszczytowego w nagraniu przy częstotliwości odniesienia 10 Hz, mm.

h max - wielkość rozpiętości obrazu sinusoidalnego na nagraniu, która maksymalnie różni się od ho w kierunku dodatnim lub ujemnym, mm.

Do sprawdzenia odpowiedzi częstotliwościowej błędu pomiaru napięcia zaleca się wykorzystanie złożonych sygnałów testowych generatora PCSGU-250 przedstawionych na rys. 12. (pierwszy i drugi sygnał)

Dla tego:

· Z biblioteki sygnałów wybierz sygnał CardTest10_20_30_40_50_60_75_100(0,5 Hz).

· Ustaw częstotliwość na 0,5 Hz i amplitudę na 2V.

· Ustaw czułość kardiografu na 10mm/mV.

· Nagrywamy sygnał.

· Za pomocą linijki i kompasu mierzymy ho (dla impulsu sygnałów o częstotliwości 10 Hz) i h max 1 (dla impulsu sygnałów o częstotliwości 60 Hz) i h max 2 (dla impulsu sygnałów o częstotliwości 75 Hz).

· Obliczenia wykonujemy korzystając ze wzoru dla sygnałów 60 i 75 Hz.

· Powtórz wszystkie kroki dla sygnału CardTest05_2_10_25(0,25 Hz), ustawiając amplitudę na 2 V i częstotliwość na 0,25 Hz.

· Mierzymy ho dla pakietu sygnałów 0,5 Hz i h max dla pakietu sygnałów 10 i 25 Hz, h max 1 (dla 10 Hz) i h max 2 (dla 25 Hz)

· Wyniki wpisujemy do tabeli.

Dopuszczalne są następujące odchylenia odpowiedzi częstotliwościowej: w pierwszym sygnale dla impulsu 60 Hz „-10%”, dla impulsu 75 Hz – „30%”. W drugim sygnale ±5%.

Ryc. 12. Złożone sygnały testowe stosowane w weryfikacji elektrokardiografów.

3. Sprawdź stałą czasową w każdym kanale przy czułości 5 mm/mV, przykładając na wejście urządzenia sygnał prostokątny o wahaniu 4 mV ± 3% na czas krótszy niż 5 s. Z zapisu wyznacz stałą czasową jako czas potrzebny do zaniku sygnału do poziomu 0,37 zgodnie z rysunkiem bez uwzględnienia emisji.

Obraz odpowiedzi przejściowej w nagraniu dla każdego kanału powinien być monotonny, skierowany w stronę linii zerowej.

· Wybierz sygnał prostokątny z wahaniem 4 mV.

· Ustaw czułość kardiografu na 5mm/mV.

· Nagrywamy sygnał.

· Za pomocą linijki zmierz maksymalną amplitudę (A), następnie narysuj poziomą linię o natężeniu 0,37A, aż przetnie się ona z linią sygnału, i zmierz τ, jak pokazano na poniższym rysunku.

Tabela wyników pomiaru błędu czułości

Tabela wyników sprawdzenia nierównomierności odpowiedzi częstotliwościowej

Tabela wyników sprawdzania stałej czasowej

τ

Wnioski:

Podstawy teoretyczne

Integralny wektor elektryczny serca(IEVS) to suma wektorów momentów dipolowych dipoli prądu w całej objętości serca. Podczas skurczu serca IEV zmienia się zarówno pod względem wielkości, jak i kierunku, co powoduje propagację energii elektromagnetycznej w przestrzeni.

Standardowe przewody

Energia ta, rozchodząca się z serca w wielu kierunkach, powoduje pojawianie się na skórze potencjałów powierzchniowych w różnych punktach. Tę różnicę potencjałów, zwaną odprowadzeniem, można zarejestrować.

Elektroda umożliwia ocenę aktywności elektrycznej serca pomiędzy dwoma punktami (biegunami). Każdy przewód składa się z bieguna dodatniego (+) lub elektrody aktywnej i bieguna ujemnego (-). Wyimaginowana linia biegnie pomiędzy biegunem dodatnim i ujemnym, reprezentując oś prowadzącą. Ponieważ odprowadzenia umożliwiają pomiar potencjału elektrycznego serca z różnych miejsc, sygnały rejestrowane przez te odprowadzenia dają krzywą charakterystyczną dla każdego odprowadzenia.

Kierunek ruchu sygnału elektrycznego determinuje kształt fal EKG. Gdy pokrywa się z kierunkiem osi elektrody i jest skierowany w stronę bieguna dodatniego, linia na EKG odchyla się w górę („odchylenie dodatnie”). Gdy prąd elektryczny jest kierowany z bieguna dodatniego do bieguna ujemnego, odchyla się on w dół od izolinii („odchylenie ujemne”). Gdy kierunek prądu jest prostopadły do ​​osi, fale EKG są skierowane w dowolnym kierunku lub mogą być niskie. Jeśli nie ma aktywności elektrycznej lub jest jej zbyt mało do zmierzenia, EKG pokaże linię prostą, co nazywa się odchyleniem izoelektrycznym.

W płaszczyźnie przechodzącej pionowo przez serce od wierzchołka do podstawy, prądy elektryczne są widziane w kierunku serca od przodu. Płaszczyznę czołową zapewnia sześć odprowadzeń kończynowych (I, II, III, aVR, aVL, aVF) (ryc. 1).

W płaszczyźnie przechodzącej poziomo przez środek serca kierunek prądu elektrycznego rozważa się od góry do dołu. Takie podejście zapewnia sześć odprowadzeń piersiowych (V 1 - V 6) (ryc. 2).

Ryż. 2. Płaszczyzna pozioma

prowadzi I, II i III (wg Einthovena). Te trzy odprowadzenia nazywane są odprowadzeniami standardowymi lub dwubiegunowymi.

Aby zarejestrować standardowe odprowadzenia kończynowe, elektrody umieszcza się na prawym przedramieniu, lewym przedramieniu i lewej łydce. Czwarta elektroda umieszczona jest na prawej goleni, służy jako masa stabilizująca zapis EKG i nie wpływa na charakterystykę sygnałów elektrycznych rejestrowanych na EKG

Elektrody te nazywane są bipolarnymi, ponieważ każda ma dwie elektrody, które zapewniają jednoczesną rejestrację prądu elektrycznego serca płynącego w kierunku obu kończyn. Przewody bipolarne umożliwiają pomiar potencjału pomiędzy elektrodą dodatnią (+) i ujemną (-).

Ołów I. Rejestruje prądy elektryczne pomiędzy prawym (czerwona elektroda) i lewym przedramionem (żółta elektroda).

Ołów II. Rejestruje prądy elektryczne pomiędzy prawym przedramieniem (elektroda czerwona) a lewą golenią (elektroda zielona).

Ołów III. Rejestruje prądy elektryczne pomiędzy lewą golenią (elektroda zielona) a lewym przedramieniem (elektroda żółta).

Elektrodę na prawym przedramieniu zawsze uważa się za biegun ujemny, a na lewej goleni zawsze za biegun dodatni. Elektroda na lewym przedramieniu może być dodatnia lub ujemna, w zależności od odprowadzenia: w odprowadzeniu I jest dodatnia, a w odprowadzeniu III ujemna.

Kiedy prąd jest skierowany w stronę bieguna dodatniego, fala EKG jest kierowana w górę od linii izoelektrycznej (dodatniej). Kiedy prąd płynie do bieguna ujemnego, fala EKG ulega odwróceniu (ujemna). W odprowadzeniu II prąd przepływa od bieguna ujemnego do dodatniego, dlatego fale w konwencjonalnym EKG są skierowane w górę.

Pojęcie trójkąta Einthovena.

Rozmieszczenie elektrod do odprowadzeń rejestrujących I, II i Ř jak pokazano na ryc. 3, tworzy tzw. trójkąt Einthovena. Każdy bok tego trójkąta równobocznego pomiędzy dwiema elektrodami odpowiada jednemu ze standardowych odprowadzeń. Einthoven uważał, że serce znajduje się w środku generowanego przez nie pola elektrycznego. Dlatego serce uważa się za środek tego trójkąta równobocznego. Z trójkąta Einthovena uzyskuje się figurę z trójosiowym układem współrzędnych dla standardowych odprowadzeń I, II i III.

Ryż. 3. Trójkąt Einthovena

Prawo Einthovena stanowi, że: suma potencjałów elektrycznych zarejestrowanych w dowolnym momencie w odprowadzeniach I i III jest równa potencjałowi elektrycznemu zarejestrowanemu w odprowadzeniu P. Prawo to można wykorzystać do wykrywania błędów popełnianych podczas stosowania elektrod, do ustalenia przyczyn rejestracji nietypowych sygnałów w jednym z trzech standardowych odprowadzeń oraz do oceny seryjnych zapisów EKG.

Prowadzi aVR, aVL i aVF (wg Golbdberga). Te trzy odprowadzenia nazywane są łącznie wzmocnionymi jednobiegunowymi odprowadzeniami kończynowymi.

Odprowadzenia te wykorzystują te same pozycje elektrod, co odprowadzenia standardowe I, II i III, to znaczy, że elektrody są zamocowane na prawym przedramieniu, lewym przedramieniu i lewej łydce. Elektroda umieszczona na prawej goleni nie jest wykorzystywana podczas rejestracji sygnałów w tych odprowadzeniach.

Odprowadzenia aVR, aVL i aVF badają różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy kończynami a środkiem serca. Nazywa się je jednobiegunowymi, ponieważ do rejestracji sygnału elektrycznego używana jest tylko jedna elektroda; środek serca jest zawsze neutralny, więc druga elektroda nie jest wymagana. Oznaczenie wzmocnionych odprowadzeń kończynowych pochodzi od pierwszych liter angielskich słów „a” – wzmocnione (wzmocnione), „V” – napięcie (potencjał), „R” – prawy (prawy), „L” – lewy (lewy) , „F” -stopa (noga).

W związku z powyższym wszystkie elektrody w tych przewodach są dodatnie. Elektrodę ujemną uzyskuje się przez dodanie sygnałów z przewodów I, II i III, których suma algebraiczna wynosi zero.

Odprowadzenia te nazywane są również wzmocnionymi, ponieważ amplituda kompleksów jest zwiększona o 50% w porównaniu do odprowadzeń standardowych. Nagrania wzmocnionych leadów są łatwiejsze do interpretacji.

Zależności leżące u podstaw działania elektrokardiografu:

UI=Uin(L)-Uin(R);

UII= Uin(F)-Uin(R);

UIII= Uin(F)-Uin(L);

UaVR=Uin(R)-(Uin(L)-Uin(F))/2;

UaVL=Uin(L)-(Uin(F)-Uin(R))/2;

UaVF=Uin(F)-(Uin(L)-Uin(R))/2;

UVi= Uin(Ci)-(Uin(R)+Uin(L)+Uin(F))/3, gdzie i=1,2,…,6.

Prowadzi V1-V6 (według Wilsona). Te sześć odprowadzeń nazywa się jednobiegunowymi odprowadzeniami sercowymi lub piersiowymi. Oznaczono je literą V, a punkty odbioru potencjałów dodatnich j (oraz odpowiadające im żyły przewodu prowadzącego) oznaczono literą C z numerem odpowiadającym położeniu elektrody (rys. 4). Potencjał ujemny pobierany jest z punktu, którego potencjał powstaje zgodnie ze stosunkiem (j R +j L +j F)/3.

Elektrody umieszcza się w następujących punktach:

C(V)1 - w czwartej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż prawego brzegu mostka (elektroda czerwona);

C(V)2 - w czwartej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż lewego brzegu mostka (elektroda żółta);

C(V)3 - w środku linii łączącej punkty V2 i V4 (elektroda zielona);

C(V)4 - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż lewej linii środkowo-obojczykowej (elektroda brązowa);

C(V)5 - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż linii pachowej przedniej lewej (elektroda czarna);

C(V)6 - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż linii środkowo-pachowej lewej (elektroda fioletowa).

Ryż. 4. Wilson prowadzi

Przewody piersiowe mierzą różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy elektrodami umieszczonymi na klatce piersiowej a terminalem centralnym. Elektrody piersiowe w którymkolwiek z odprowadzeń V są zawsze dodatnie. Elektrodę ujemną uzyskuje się przez dodanie sygnałów z przewodów I, II i III, których suma algebraiczna wynosi zero.

Główną metodą badania czynności serca jest EKG (elektrokardiografia lub po prostu kardiogram). Metoda jest tak prosta, wygodna, a jednocześnie pouczająca, że ​​​​jest stosowana wszędzie. Ponadto EKG jest całkowicie bezpieczne i nie ma do niego przeciwwskazań.

Dlatego wykorzystuje się go nie tylko w diagnostyce chorób układu krążenia, ale także profilaktycznie podczas rutynowych badań lekarskich i przed zawodami sportowymi. Ponadto rejestruje się EKG w celu określenia przydatności do niektórych zawodów związanych z dużą aktywnością fizyczną.

Nasze serce kurczy się pod wpływem impulsów przechodzących przez układ przewodzący serca. Każdy impuls reprezentuje prąd elektryczny. Prąd ten powstaje w miejscu, w którym generowany jest impuls w węźle zatokowym, a następnie trafia do przedsionków i komór. Pod wpływem impulsu następuje skurcz (skurcz) i rozkurcz (rozkurcz) przedsionków i komór.

Co więcej, skurcz i rozkurcz występują w ścisłej kolejności - najpierw w przedsionkach (nieco wcześniej w prawym przedsionku), a następnie w komorach. Tylko w ten sposób można zapewnić prawidłową hemodynamikę (krążenie krwi) przy pełnym ukrwieniu narządów i tkanek.

Prądy elektryczne w układzie przewodzącym serca wytwarzają wokół siebie pole elektryczne i magnetyczne. Jedną z cech tego pola jest potencjał elektryczny. W przypadku nieprawidłowych skurczów i niewystarczającej hemodynamiki wielkość potencjałów będzie różnić się od potencjałów charakterystycznych dla skurczów serca zdrowego serca. W każdym razie, zarówno normalnie, jak iw patologii, potencjały elektryczne są znikome.

Ale tkanki mają przewodność elektryczną, dlatego pole elektryczne bijącego serca rozprzestrzenia się po całym ciele, a potencjały można rejestrować na powierzchni ciała. Wystarczy do tego bardzo czuły aparat wyposażony w czujniki lub elektrody. Jeśli za pomocą tego urządzenia, zwanego elektrokardiografem, zarejestruje się potencjały elektryczne odpowiadające impulsom układu przewodzącego, wówczas można ocenić pracę serca i zdiagnozować zaburzenia jego funkcjonowania.

Pomysł ten stał się podstawą odpowiedniej koncepcji opracowanej przez holenderskiego fizjologa Einthovena. Pod koniec XIX wieku. naukowiec ten sformułował podstawowe zasady EKG i stworzył pierwszy kardiograf. W uproszczonej formie elektrokardiograf składa się z elektrod, galwanometru, układu wzmacniającego, przełączników odprowadzeń i urządzenia rejestrującego. Potencjały elektryczne są wykrywane za pomocą elektrod umieszczonych w różnych częściach ciała. Wybór przewodu odbywa się za pomocą przełącznika urządzenia.

Ponieważ potencjały elektryczne są pomijalnie małe, są one najpierw wzmacniane, a następnie podawane do galwanometru, a stamtąd z kolei do urządzenia rejestrującego. Urządzenie to to rejestrator atramentu i taśma papierowa. Już na początku XX wieku. Einthoven jako pierwszy zastosował EKG do celów diagnostycznych, za co otrzymał Nagrodę Nobla.

Trójkąt EKG w Einthoven

Według teorii Einthovena serce człowieka, umiejscowione w klatce piersiowej z przesunięciem w lewo, znajduje się pośrodku czegoś w rodzaju trójkąta. Wierzchołki tego trójkąta, zwanego trójkątem Einthovena, tworzą trzy kończyny - prawe ramię, lewe ramię i lewa noga. Einthoven zaproponował rejestrację różnicy potencjałów pomiędzy elektrodami umieszczonymi na kończynach.

Różnicę potencjałów określa się w trzech przewodach, które nazywane są przewodami standardowymi i są oznaczone cyframi rzymskimi. Odprowadzenia te są bokami trójkąta Einthovena. Ponadto, w zależności od odprowadzenia, w którym rejestrowane jest EKG, ta sama elektroda może być aktywna, dodatnia (+) lub ujemna (-):

1. Lewa ręka (+) – prawa ręka (-)
2. Prawa ręka (-) – lewa noga (+)

• Lewa ręka (-) – lewa noga (+)

Ryż. 1. Trójkąt Einthovena.

Nieco później zaproponowano rejestrację wzmocnionych odprowadzeń jednobiegunowych z kończyn – wierzchołków trójkąta Eythovena. Te ulepszone przewody są oznaczone angielskimi skrótami aV (napięcie zwiększone).

aVL (lewa) – lewa ręka;

aVR (prawa) – prawa ręka;

aVF (stopa) – lewa noga.

W przypadku wzmocnionych odprowadzeń jednobiegunowych różnicę potencjałów określa się pomiędzy kończyną, na którą przyłożona jest elektroda aktywna, a średnim potencjałem pozostałych dwóch kończyn.

W połowie XX wieku. Uzupełnieniem EKG był Wilson, który oprócz odprowadzeń standardowych i jednobiegunowych zaproponował rejestrację czynności elektrycznej serca z odprowadzeń piersiowych jednobiegunowych. Odprowadzenia te oznaczone są literą V. Do badań EKG wykorzystuje się sześć odprowadzeń jednobiegunowych, umiejscowionych na przedniej powierzchni klatki piersiowej.

Ponieważ patologia serca zwykle dotyczy lewej komory serca, większość odprowadzeń piersiowych V znajduje się w lewej połowie klatki piersiowej.

Ryż. 2.

V 1 – czwarta przestrzeń międzyżebrowa przy prawym brzegu mostka;

V 2 – czwarta przestrzeń międzyżebrowa przy lewym brzegu mostka;

V 3 – środek pomiędzy V 1 i V 2;

V 4 – piąta przestrzeń międzyżebrowa w linii środkowo-obojczykowej;

V 5 – poziomo wzdłuż linii pachowej przedniej na poziomie V 4;

V 6 – poziomo wzdłuż linii pachowej środkowej na poziomie V 4.

Te 12 odprowadzeń (3 standardowe + 3 jednobiegunowe z kończyn + 6 klatki piersiowej) są obowiązkowe. Są one rejestrowane i oceniane we wszystkich przypadkach EKG wykonywanych w celach diagnostycznych lub profilaktycznych.

Ponadto istnieje szereg dodatkowych leadów. Rejestruje się je rzadko i dla pewnych wskazań, na przykład, gdy konieczne jest wyjaśnienie lokalizacji zawału mięśnia sercowego, zdiagnozowanie przerostu prawej komory, przedsionków itp. Dodatkowe odprowadzenia EKG obejmują odprowadzenia piersiowe:

V 7 – na poziomie V 4 - V 6 wzdłuż linii pachowej tylnej;

V 8 – na poziomie V 4 - V 6 wzdłuż linii szkaplerza;

V 9 – na poziomie V 4 - V 6 wzdłuż linii przykręgowej (przykręgowej).

W rzadkich przypadkach, w celu zdiagnozowania zmian w górnych partiach serca, elektrody piersiowe można umieścić 1-2 przestrzenie międzyżebrowe wyżej niż zwykle. W tym przypadku są one oznaczone V 1, V 2, gdzie indeks górny wskazuje, ile przestrzeni międzyżebrowych znajduje się powyżej elektrody.

Czasami, w celu zdiagnozowania zmian w prawej stronie serca, elektrody piersiowe przykłada się do prawej połowy klatki piersiowej w punktach symetrycznych do tych, w których standardowo rejestruje się odprowadzenia piersiowe w lewej połowie klatki piersiowej. W oznaczeniu takich odprowadzeń używana jest litera R, co oznacza prawy, prawy - B 3 R, B 4 R.

Kardiolodzy czasami uciekają się do elektrod dwubiegunowych, zaproponowanych kiedyś przez niemieckiego naukowca Naba. Zasada rejestracji odprowadzeń według Sky jest w przybliżeniu taka sama jak rejestracja odprowadzeń standardowych I, II, III. Aby jednak utworzyć trójkąt, elektrody umieszcza się nie na kończynach, ale na klatce piersiowej.

Elektrodę prawej ręki umieszcza się w drugiej przestrzeni międzyżebrowej przy prawym brzegu mostka, od lewej ręki – wzdłuż linii pachowej tylnej na poziomie siłownika serca, a od lewej nogi – bezpośrednio do punkt projekcji siłownika serca, odpowiadający V 4. Pomiędzy tymi punktami rejestrowane są trzy odprowadzenia, które są oznaczone łacińskimi literami D, A, I:

D (dorsalis) – odprowadzenie tylne, odpowiada odprowadzeniu standardowemu I, podobnie jak V 7;

A (przednia) – odprowadzenie przednie, odpowiada odprowadzeniu standardowemu II, podobnie jak V 5;

I (dolny) – odprowadzenie dolne, odpowiada odprowadzeniu standardowemu III, podobnie jak V 2.

Do diagnostyki postaci zawału tylno-podstawnego rejestruje się elektrody Slopak, oznaczone literą S. Podczas rejestracji odprowadzeń Slopak, elektrodę umieszczaną na lewym ramieniu zakłada się wzdłuż linii pachowej tylnej lewej na poziomie impulsu wierzchołkowego, a elektrodę od prawe ramię przesuwane jest naprzemiennie do czterech punktów:

S 1 – przy lewym brzegu mostka;

S 2 – wzdłuż linii środkowo-obojczykowej;

S 3 – pośrodku pomiędzy C 2 i C 4;

S 4 – wzdłuż linii pachowej przedniej.

W rzadkich przypadkach do diagnostyki EKG wykorzystuje się mapowanie przedsercowe, gdy 35 elektrod w 5 rzędach po 7 rozmieszczonych jest na lewej przednio-bocznej powierzchni klatki piersiowej. Czasami elektrody umieszcza się w okolicy nadbrzusza, wprowadza do przełyku w odległości 30–50 cm od siekaczy, a nawet wkłada do jamy komór serca podczas sondowania go przez duże naczynia. Ale wszystkie te specyficzne metody rejestracji EKG są przeprowadzane tylko w wyspecjalizowanych ośrodkach, które posiadają niezbędny sprzęt i wykwalifikowanych lekarzy.

Technika EKG

Zgodnie z planem rejestracja EKG odbywa się w specjalistycznej sali wyposażonej w elektrokardiograf. Niektóre nowoczesne kardiografy wykorzystują mechanizm druku termicznego zamiast konwencjonalnego rejestratora atramentu, który wykorzystuje ciepło do wypalenia krzywej kardiogramu na papierze. Ale w tym przypadku kardiogram wymaga specjalnego papieru lub papieru termicznego. Dla przejrzystości i wygody obliczania parametrów EKG, kardiografy wykorzystują papier milimetrowy.

W najnowszych modyfikacjach kardiografów EKG jest wyświetlane na ekranie monitora, odszyfrowywane za pomocą dołączonego oprogramowania i nie tylko drukowane na papierze, ale także zapisywane na nośniku cyfrowym (dysk, pendrive). Pomimo tych wszystkich ulepszeń, zasada kardiografu rejestrującego EKG pozostała praktycznie niezmieniona od czasu jego opracowania w Einthoven.

Większość nowoczesnych elektrokardiografów jest wielokanałowych. W odróżnieniu od tradycyjnych urządzeń jednokanałowych rejestrują nie jeden, a kilka odprowadzeń jednocześnie. W urządzeniach 3-kanałowych rejestrowane są najpierw standardowe odprowadzenia I, II, III, następnie wzmocnione odprowadzenia jednobiegunowe z kończyn aVL, aVR, aVF, a następnie odprowadzenia klatki piersiowej – V 1-3 i V 4-6. W elektrokardiografach 6-kanałowych najpierw rejestrowane są odprowadzenia kończynowe standardowe i jednobiegunowe, a następnie wszystkie odprowadzenia piersiowe.

Pomieszczenie, w którym odbywa się nagrywanie, musi być oddalone od źródeł pól elektromagnetycznych i promieniowania rentgenowskiego. Dlatego też pracowni EKG nie należy umieszczać w bezpośredniej bliskości pracowni RTG, pomieszczeń, w których przeprowadzane są zabiegi fizjoterapeutyczne, a także silników elektrycznych, paneli zasilających, kabli itp.

Przed zarejestrowaniem EKG nie jest wymagane żadne specjalne przygotowanie. Wskazane jest, aby pacjent był wypoczęty i dobrze spał. Wcześniejszy stres fizyczny i psycho-emocjonalny może mieć wpływ na wyniki i dlatego jest niepożądany. Czasami spożycie pokarmu może również wpływać na wyniki. Dlatego EKG rejestruje się na czczo, nie wcześniej niż 2 godziny po posiłku.

Podczas rejestracji EKG pacjent leży na płaskiej, twardej powierzchni (na kanapie) w stanie zrelaksowanym. Miejsca przyłożenia elektrod muszą być wolne od odzieży.

Dlatego musisz rozebrać się do pasa, uwolnić golenie i stopy od ubrań i butów. Elektrody przykłada się do wewnętrznych powierzchni dolnej części nóg i stóp (wewnętrzna powierzchnia stawów nadgarstkowych i skokowych). Elektrody te mają postać płytek i przeznaczone są do rejestracji odprowadzeń standardowych i jednobiegunowych z kończyn. Te same elektrody mogą wyglądać jak bransoletki lub spinacze do bielizny.

W tym przypadku każda kończyna ma własną elektrodę. Aby uniknąć błędów i nieporozumień, elektrody lub przewody, którymi są podłączone do urządzenia, są oznaczone kolorami:

• W prawą rękę - czerwony;
• W lewą stronę - żółty;
• Do lewej nogi - zielony;
• Na prawą nogę - kolor czarny.

Dlaczego potrzebujesz czarnej elektrody? W końcu prawa noga nie jest uwzględniona w trójkącie Einthovena i nie są z niego pobierane odczyty. Czarna elektroda służy do uziemienia. Zgodnie z podstawowymi wymogami bezpieczeństwa, wszystkie urządzenia elektryczne, m.in. i elektrokardiografy muszą być uziemione.

W tym celu pomieszczenia EKG są wyposażone w obwód uziemiający. A jeśli EKG zostanie zarejestrowane w niewyspecjalizowanym pomieszczeniu, na przykład w domu przez pracowników karetki pogotowia, urządzenie jest uziemione do grzejnika centralnego ogrzewania lub do rury wodnej. Służy do tego specjalny drut z klipsem mocującym na końcu.

Elektrody do rejestracji odprowadzeń piersiowych mają kształt przyssawki i są wyposażone w biały drut. Jeśli urządzenie jest jednokanałowe, jest tylko jedna przyssawka i jest ona przesuwana w wymagane punkty na klatce piersiowej.

W urządzeniach wielokanałowych takich przyssawek jest sześć i są one również oznaczone kolorem:

V 1 – czerwony;

V 2 – żółty;

V 3 – zielony;

V 4 – brązowy;

V5 – czarny;

V 6 – fioletowy lub niebieski.

Ważne jest, aby wszystkie elektrody ściśle przylegały do ​​skóry. Sama skóra powinna być czysta, wolna od oleju, tłuszczu i potu. W przeciwnym razie jakość elektrokardiogramu może się pogorszyć. Pomiędzy skórą a elektrodą powstają prądy indukcyjne, czyli po prostu zakłócenia. Dość często końcówka występuje u mężczyzn z grubymi włosami na klatce piersiowej i kończynach. Dlatego tutaj należy zachować szczególną ostrożność, aby nie przerwać kontaktu skóry z elektrodą. Zakłócenia znacznie pogarszają jakość elektrokardiogramu, który zamiast linii prostej wyświetla małe zęby.

Ryż. 3. Prądy indukowane.

Dlatego zaleca się odtłuścić miejsce nałożenia elektrod alkoholem i zwilżyć roztworem mydła lub żelem przewodzącym. W przypadku elektrod z kończyn odpowiednie są także gaziki nasączone roztworem soli fizjologicznej. Należy jednak pamiętać, że roztwór soli szybko wysycha i kontakt może zostać przerwany.

Przed rejestracją należy sprawdzić kalibrację urządzenia. W tym celu posiada specjalny przycisk – tzw. referencyjny miliwolt. Wartość ta odzwierciedla wysokość zęba przy różnicy potencjałów wynoszącej 1 miliwolt (1 mV). W elektrokardiografii referencyjna wartość miliwolta wynosi 1 cm. Oznacza to, że przy różnicy potencjałów elektrycznych wynoszącej 1 mV wysokość (lub głębokość) fali EKG wynosi 1 cm.

Ryż. 4. Każdy zapis EKG musi być poprzedzony kontrolnym badaniem miliwoltowym.

Elektrokardiogramy rejestruje się z szybkością taśmy od 10 do 100 mm/s. To prawda, że ​​\u200b\u200bwartości ekstremalne są używane bardzo rzadko. Zasadniczo kardiogram rejestrowany jest z prędkością 25 lub 50 mm/s. Co więcej, ostatnia wartość, 50 mm/s, jest standardem i najczęściej stosowana. Tam, gdzie należy zarejestrować największą liczbę skurczów serca, stosuje się prędkość 25 mm/h. W końcu im mniejsza prędkość taśmy, tym większa jest liczba skurczów serca, które wyświetla w jednostce czasu.

Ryż. 5. To samo EKG zarejestrowane z szybkością 50 mm/s i 25 mm/s.

Podczas spokojnego oddychania rejestrowane jest EKG. W takim przypadku osoba nie powinna rozmawiać, kichać, kaszleć, śmiać się ani wykonywać gwałtownych ruchów. Podczas rejestracji standardowego odprowadzenia III może być wymagany głęboki oddech z krótkim wstrzymaniem oddechu. Ma to na celu odróżnienie zmian funkcjonalnych, które często występują w tym odprowadzeniu, od zmian patologicznych.

Odcinek kardiogramu z zębami odpowiadającymi skurczowi i rozkurczowi serca nazywa się cyklem serca. Zazwyczaj w każdym odprowadzeniu rejestrowanych jest 4-5 cykli pracy serca. W większości przypadków to wystarczy. Jednakże w przypadku zaburzeń rytmu serca lub podejrzenia zawału mięśnia sercowego może być konieczne zarejestrowanie do 8–10 cykli. Aby przełączyć się z jednego odprowadzenia na drugie, pielęgniarka używa specjalnego przełącznika.

Pod koniec nagrania podmiot zostaje zwolniony z elektrod, a taśma zostaje podpisana – na samym początku podawane jest jego pełne imię i nazwisko. i wiek. Czasami, aby szczegółowo opisać patologię lub określić wytrzymałość fizyczną, wykonuje się EKG na tle leków lub aktywności fizycznej. Testy narkotykowe przeprowadza się z różnymi lekami - atropiną, kurantami, chlorkiem potasu, beta-blokerami. Aktywność fizyczna prowadzona jest na rowerze treningowym (ergometria rowerowa), chodzeniu na bieżni lub marszu na określone dystanse. Aby zapewnić kompletność informacji, przed i po wysiłku rejestruje się EKG, a także bezpośrednio podczas ergometrii rowerowej.

Wiele negatywnych zmian w pracy serca, takich jak zaburzenia rytmu, ma charakter przejściowy i może nie zostać wykrytych podczas rejestracji EKG, nawet przy dużej liczbie odprowadzeń. W takich przypadkach wykonuje się monitorowanie metodą Holtera – badanie EKG metodą Holtera rejestrowane jest w trybie ciągłym przez całą dobę. Do ciała pacjenta mocowany jest przenośny rejestrator wyposażony w elektrody. Następnie pacjent wraca do domu, gdzie realizuje swój zwykły tryb życia. Po 24 godzinach urządzenie nagrywające jest usuwane, a dostępne dane są odszyfrowywane.

Normalne EKG wygląda mniej więcej tak:

Ryż. 6. Taśma EKG

Wszelkie odchylenia kardiogramu od linii środkowej (izoliny) nazywane są falami. Zęby odchylone w górę od izolinii uważa się za dodatnie, a w dół za ujemne. Przestrzeń między zębami nazywa się segmentem, a ząb i odpowiadający mu segment nazywa się odstępem. Zanim dowiesz się, co reprezentuje dana fala, odcinek lub interwał, warto krótko zastanowić się nad zasadą tworzenia krzywej EKG.

Zwykle impuls sercowy pochodzi z węzła zatokowo-przedsionkowego (zatokowego) prawego przedsionka. Następnie rozprzestrzenia się na przedsionki - najpierw prawe, potem lewe. Następnie impuls jest wysyłany do węzła przedsionkowo-komorowego (złącza przedsionkowo-komorowego lub AV), a następnie wzdłuż pęczka His. Gałęzie pęczka lub szypułek Hisa (prawy, lewy przedni i lewy tylny) kończą się włóknami Purkinjego. Z tych włókien impuls rozchodzi się bezpośrednio do mięśnia sercowego, powodując jego skurcz – skurcz, który zastępuje rozkurcz – rozkurcz.

Przejście impulsu wzdłuż włókna nerwowego i następujący po nim skurcz kardiomiocytu jest złożonym procesem elektromechanicznym, podczas którego zmieniają się wartości potencjałów elektrycznych po obu stronach błony komórkowej. Różnica między tymi potencjałami nazywana jest potencjałem transbłonowym (TMP). Różnica ta wynika z różnej przepuszczalności membrany dla jonów potasu i sodu. Więcej potasu znajduje się wewnątrz komórki, sodu – na zewnątrz. W miarę upływu impulsu przepuszczalność ulega zmianie. W ten sam sposób zmienia się stosunek wewnątrzkomórkowego potasu i sodu oraz TMP.

Kiedy przechodzi impuls pobudzający, TMP wzrasta wewnątrz komórki. W tym przypadku izolina przesuwa się w górę, tworząc wstępującą część zęba. Proces ten nazywa się depolaryzacją. Następnie po przejściu impulsu TMP próbuje przyjąć pierwotną wartość. Jednak przepuszczalność membrany dla sodu i potasu nie wraca od razu do normy i zajmuje trochę czasu.

Proces ten, zwany repolaryzacją, objawia się w EKG odchyleniem izolinii w dół i utworzeniem fali ujemnej. Wówczas polaryzacja błony przyjmuje początkową wartość spoczynkową (TMP), a EKG ponownie nabiera charakteru izolinii. Odpowiada to fazie rozkurczowej serca. Warto zauważyć, że ten sam ząb może wyglądać zarówno pozytywnie, jak i negatywnie. Wszystko zależy od projekcji, tj. lead, w którym jest zarejestrowany.

Elementy EKG

Fale EKG są zwykle oznaczane dużymi literami łacińskimi, zaczynając od litery P.

Ryż. 7. Fale, segmenty i interwały EKG.

Parametry zębów to kierunek (dodatni, ujemny, dwufazowy), a także wysokość i szerokość. Ponieważ wysokość zęba odpowiada zmianie potencjału, mierzy się ją w mV. Jak już wspomniano, wysokość 1 cm na taśmie odpowiada odchyleniu potencjału wynoszącemu 1 mV (miliwolt odniesienia). Szerokość zęba, segmentu lub odstępu odpowiada czasowi trwania fazy danego cyklu. Jest to wartość tymczasowa i zwyczajowo podaje się ją nie w milimetrach, ale w milisekundach (ms).

Gdy taśma porusza się z prędkością 50 mm/s, każdy milimetr na papierze odpowiada 0,02 s, 5 mm - 0,1 ms, a 1 cm - 0,2 ms. To bardzo proste: jeśli 1 cm lub 10 mm (odległość) podzielimy przez 50 mm/s (prędkość), otrzymamy 0,2 ms (czas).

Prong R. Wyświetla rozprzestrzenianie się wzbudzenia w przedsionkach. W większości odprowadzeń jest dodatni, a jego wysokość wynosi 0,25 mV, a szerokość 0,1 ms. Co więcej, początkowa część fali odpowiada przejściu impulsu przez prawą komorę (ponieważ jest wcześniej wzbudzona), a końcowa część - wzdłuż lewej. Załamek P może być ujemny lub dwufazowy w odprowadzeniach III, aVL, V1 i V2.

Interwał P-Q (lubP-R)- odległość od początku załamka P do początku następnej fali - Q lub R. Odstęp ten odpowiada depolaryzacji przedsionków i przejściu impulsu przez złącze AV, a następnie wzdłuż wiązki His i jej nogi. Rozmiar interwału zależy od tętna (HR) – im wyższy, tym interwał krótszy. Normalne wartości mieszczą się w przedziale 0,12 – 0,2 ms. Szeroki odstęp wskazuje na spowolnienie przewodzenia przedsionkowo-komorowego.

Złożony QRS. Jeśli P reprezentuje funkcjonowanie przedsionków, to następujące fale Q, R, S i T odzwierciedlają funkcję komór i odpowiadają różnym fazom depolaryzacji i repolaryzacji. Zbiór fal QRS nazywany jest komorowym zespołem QRS. Zwykle jego szerokość nie powinna być większa niż 0,1 ms. Nadmiar wskazuje na naruszenie przewodnictwa śródkomorowego.

Ząb Q. Odpowiada depolaryzacji przegrody międzykomorowej. Ten ząb jest zawsze negatywny. Zwykle szerokość tej fali nie przekracza 0,3 ms, a jej wysokość nie przekracza ¼ kolejnej fali R w tym samym odprowadzeniu. Jedynym wyjątkiem jest odprowadzenie aVR, gdzie rejestruje się głęboki załamek Q w innych odprowadzeniach, głęboki i poszerzony załamek Q (w slangu medycznym - kuishche) może wskazywać na poważną patologię serca - ostry zawał mięśnia sercowego lub blizny po zawale. Chociaż możliwe są inne przyczyny - odchylenia osi elektrycznej z powodu przerostu komór serca, zmiany pozycji, blokada gałęzi pęczka.

ZąbR .Wyświetla rozprzestrzenianie się wzbudzenia w mięśniu sercowym obu komór. Fala ta jest dodatnia, a jej wysokość nie przekracza 20 mm w odprowadzeniach kończynowych i 25 mm w odprowadzeniach piersiowych. Wysokość załamka R nie jest taka sama w różnych odprowadzeniach. Zwykle jest ona największa w odprowadzeniu II. W rudach V 1 i V 2 jest niski (z tego powodu często jest oznaczany literą r), następnie wzrasta w V 3 i V 4, a w V 5 i V 6 ponownie maleje. W przypadku braku załamka R kompleks przybiera wygląd QS, co może wskazywać na zawał mięśnia sercowego przezścienny lub bliznowaty.

Ząb S. Wyświetla przejście impulsu przez dolną (podstawną) część komór i przegrodę międzykomorową. Jest to ząb ujemny i jego głębokość jest bardzo zróżnicowana, ale nie powinna przekraczać 25 mm. W niektórych odprowadzeniach załamek S może być nieobecny.

Fala T. Ostatni odcinek kompleksu EKG, ukazujący fazę szybkiej repolaryzacji komór. W większości odprowadzeń ta fala jest dodatnia, ale może być również ujemna w V1, V2, aVF. Wysokość załamków dodatnich zależy bezpośrednio od wysokości załamka R w tym samym odprowadzeniu – im wyższe R, tym wyższe T. Przyczyny ujemnego załamka T są różne – mały ogniskowy zawał mięśnia sercowego, zaburzenia hormonalne, wcześniejsze posiłki , zmiany w składzie elektrolitów we krwi i wiele więcej. Szerokość załamków T zwykle nie przekracza 0,25 ms.

Człon S-T– odległość od końca komorowego zespołu QRS do początku załamka T, odpowiadająca pełnemu pokryciu komór wzbudzeniem. Zwykle segment ten znajduje się na izolinii lub nieznacznie od niej odbiega - nie więcej niż 1-2 mm. Duże odchylenia S-T wskazują na poważną patologię - naruszenie dopływu krwi (niedokrwienie) mięśnia sercowego, co może prowadzić do zawału serca. Możliwe są również inne, mniej poważne przyczyny - wczesna depolaryzacja rozkurczowa, zaburzenie czysto funkcjonalne i odwracalne, występujące głównie u młodych mężczyzn poniżej 40. roku życia.

Interwał Q-T– odległość od początku załamka Q do załamka T. Odpowiada skurczowi komory. Ogrom interwał zależy od tętna – im szybciej bije serce, tym krótszy jest interwał.

ZąbU . Niestabilna fala dodatnia, która jest rejestrowana po załamku T po 0,02-0,04 s. Pochodzenie tego zęba nie jest do końca poznane i nie ma on wartości diagnostycznej.

Interpretacja EKG

Rytm serca . W zależności od źródła generowania impulsów układu przewodzącego wyróżnia się rytm zatokowy, rytm ze złącza AV i rytm idiokomorowy. Z tych trzech opcji tylko rytm zatokowy jest normalny, fizjologiczny, a pozostałe dwie opcje wskazują na poważne zaburzenia w układzie przewodzącym serca.

Charakterystyczną cechą rytmu zatokowego jest obecność przedsionkowych załamków P - w końcu węzeł zatokowy znajduje się w prawym przedsionku. W przypadku rytmu ze złącza AV załamek P będzie nachodził na zespół QRS (choć nie jest widoczny lub podąża za nim. W rytmie idiokomorowym źródło stymulatora znajduje się w komorach. W tym przypadku poszerzone, zdeformowane zespoły QRS) są rejestrowane w EKG.

Tętno. Oblicza się go na podstawie wielkości przerw między falami R sąsiednich kompleksów. Każdy kompleks odpowiada uderzeniu serca. Obliczenie tętna nie jest trudne. Należy podzielić 60 przez odstęp R-R wyrażony w sekundach. Na przykład szczelina R-R wynosi 50 mm lub 5 cm. Przy prędkości taśmy 50 m/s jest ona równa 1 s. Podziel 60 przez 1, aby uzyskać 60 uderzeń serca na minutę.

Normalnie tętno mieści się w przedziale 60-80 uderzeń/min. Przekroczenie tego wskaźnika wskazuje na wzrost częstości akcji serca - tachykardię i spadek - zmniejszenie częstości akcji serca, bradykardię. Przy normalnym rytmie odstępy R-R w EKG powinny być takie same lub w przybliżeniu takie same. Dopuszczalna jest niewielka różnica wartości R-R, ale nie większa niż 0,4 ms, tj. Różnica ta wynosi 2 cm i jest typowa dla arytmii oddechowej. Jest to zjawisko fizjologiczne, które często obserwuje się u młodych ludzi. W przypadku zaburzeń rytmu oddechowego następuje niewielkie zmniejszenie częstości akcji serca na wysokości wdechu.

Kąt alfa. Kąt ten wyświetla całkowitą oś elektryczną serca (EOS) – ogólny wektor kierunkowy potencjałów elektrycznych w każdym włóknie układu przewodzącego serca. W większości przypadków kierunki osi elektrycznej i anatomicznej serca pokrywają się. Kąt alfa określa się za pomocą sześcioosiowego układu współrzędnych Baileya, w którym jako osie wykorzystuje się standardowe i jednobiegunowe odprowadzenia kończynowe.

Ryż. 8. Sześcioosiowy układ współrzędnych Baileya.

Kąt alfa wyznaczany jest pomiędzy osią pierwszego odprowadzenia a osią, w której rejestrowany jest największy załamek R. Zwykle kąt ten mieści się w zakresie od 0 do 90°. W tym przypadku normalna pozycja EOS wynosi od 30 0 do 69 0, pozycja pionowa wynosi od 70 0 do 90 0, a pozycja pozioma wynosi od 0 do 29 0. Kąt 91 lub więcej wskazuje na odchylenie EOS w prawo, a wartości ujemne tego kąta wskazują na odchylenie EOS w lewo.

W większości przypadków sześcioosiowy układ współrzędnych nie jest używany do określenia EOS, ale odbywa się to w przybliżeniu na podstawie wartości R w standardowych odprowadzeniach. W normalnej pozycji EOS wysokość R jest największa w odprowadzeniu II i najmniejsza w odprowadzeniu III.

Za pomocą EKG diagnozuje się różne zaburzenia rytmu i przewodzenia serca, przerost komór serca (głównie lewej komory) i wiele innych. EKG odgrywa kluczową rolę w diagnostyce zawału mięśnia sercowego. Za pomocą kardiogramu możesz łatwo określić czas trwania i zasięg zawału serca. Lokalizację ocenia się na podstawie odprowadzeń, w których wykryto zmiany patologiczne:

I – przednia ściana lewej komory;

II, aVL, V 5, V 6 – przednio-boczne, boczne ściany lewej komory;

V 1 -V 3 – przegroda międzykomorowa;

V 4 – wierzchołek serca;

III, aVF – ściana tylnoprzeponowa lewej komory.

EKG służy również do diagnozowania zatrzymania krążenia i oceny skuteczności działań resuscytacyjnych. Kiedy serce zatrzymuje się, wszelka aktywność elektryczna ustaje, a na kardiogramie widoczna jest ciągła izolinia. Jeśli działania resuscytacyjne (pośredni masaż serca, podanie leków) przyniosą skutek, w EKG ponownie pojawią się fale odpowiadające pracy przedsionków i komór.

A jeśli pacjent patrzy i uśmiecha się, a EKG pokazuje izolinię, możliwe są dwie opcje - albo błędy w technice zapisu EKG, albo nieprawidłowe działanie urządzenia. Zapis EKG wykonuje pielęgniarka, a uzyskane dane interpretuje kardiolog lub lekarz zajmujący się diagnostyką funkcjonalną. Chociaż do poruszania się w zagadnieniach związanych z diagnostyką EKG wymagany jest lekarz dowolnej specjalności.

Dla dowolnych odprowadzeń biopotencjałów serca z powierzchni ciała ludzkiego amplitudy fal EKG reprezentują rzuty IEVS na jedną lub drugą oś układu współrzędnych w odpowiednim momencie aktywności serca.

Załamek P przedstawia rozkład wzbudzenia w przedsionkach; Zespół QRS - gdy komory są pobudzone; Załamek T – podczas ich repolaryzacji. Odchylenia od normy wykryte przez lekarza w jednym lub drugim elemencie EKG dostarczają mu informacji o odpowiednich procesach w tej lub innej części serca.

Najważniejszym parametrem EKG są odstępy czasowe; służą one do oszacowania szybkości rozkładu wzbudzenia w każdym odcinku układu przewodzącego serca. Zmiany prędkości przewodzenia są związane z uszkodzeniem włókien mięśnia sercowego. Zatem nawet niewielka zmiana TMV o średnicy 5-10 µm powoduje opóźnienie w rozkładzie wzbudzenia o 0,1 ms.

W standardowych odprowadzeniach fala P ma zwykle amplitudę nie większą niż 0,25 mV, a jej czas trwania wynosi 0,07-0,10 s. Odstęp PQ reprezentuje opóźnienie przedsionkowo-komorowe i wynosi około 0,12 do 0,21 s przy częstości akcji serca od 130 do 70 uderzeń na minutę. Zespół QRS obserwuje się przez cały czas rozkładu pobudzenia w komorach. Jego czas trwania waha się od 0,06 do 0,09 s. Załamka Q nie ma w jednej trzeciej obserwacji w prawidłowym EKG, a po jego wykryciu jego amplituda nie przekracza 0,25 mV. Załamek R ma największą amplitudę spośród wszystkich pozostałych elementów EKG, a jej amplituda waha się w przedziale 0,6–1,6 mV. Załamek S jest również często nieobecny, ale po wykryciu może mieć amplitudę do 0,6 mV. Jego pojawienie się w EKG charakteryzuje proces, w którym wzbudzenie mięśnia komorowego kończy się w pobliżu podstawy (w przedsionkach). Odstęp TS przy tętnie 65–70 uderzeń na minutę wynosi około 0,12 s. Czas trwania załamka T waha się zwykle od 0,12 do 0,16 s, a jego amplituda waha się od 0,25 do 0,6 mV.

Należy zauważyć, że załamek P pojawia się w EKG około 0,02 s przed początkiem skurczu przedsionków, a zespół QRS - 0,04 s przed początkiem skurczu komór. W konsekwencji elektryczne objawy wzbudzenia poprzedzają mechaniczne (aktywność skurczowa mięśnia sercowego). W związku z tym nie można powiedzieć, że EKG jest wynikiem czynności serca (bicia serca). Posiadając kilka odprowadzeń EKG (co najmniej dwa), pobranych w różnych odprowadzeniach, możliwa jest synteza IEVS. W literaturze medycznej nazywa się to osią elektryczną serca. Z definicji oś elektryczna serca to odcinek (wektor) linii prostej łączący dwa odcinki mięśnia sercowego, które obecnie mają największą różnicę potencjałów. Wektor ten jest skierowany od bieguna ujemnego (obszar wzbudzony) do dodatniego (obszar spoczynku). Kierunek osi elektrycznej serca podczas rozkładu wzbudzenia w mięśniu sercowym stale się zmienia; w związku z tym zwyczajowo określa się średnią oś serca. Jest to nazwa wektora, który można skonstruować w odstępach pomiędzy początkiem i końcem depolaryzacji mięśnia sercowego. Na podstawie położenia osi środkowej ocenia się osie geometryczne serca, które zazwyczaj są do siebie równoległe. Zatem skonstruowana średnia oś elektryczna serca daje wyobrażenie o położeniu serca w jamie klatki piersiowej, a jej zmiana służy jako oznaka zmian w odpowiedniej komorze.



WYKŁAD 13 DIPOL. FIZYCZNE PODSTAWY ELEKTROGRAFII

WYKŁAD 13 DIPOL. FIZYCZNE PODSTAWY ELEKTROGRAFII

1. Dipol elektryczny i jego pole elektryczne.

2. Dipol w zewnętrznym polu elektrycznym.

3. Dipol prądowy.

4. Fizyczne podstawy elektrografii.

5. Teoria ołowiu Einthovena, trzy standardowe odprowadzenia. Pole dipolowe serca, analiza elektrokardiogramu.

6. Wektorkardiografia.

7. Czynniki fizyczne determinujące EKG.

8. Podstawowe pojęcia i wzory.

9. Zadania.

13.1. Dipol elektryczny i jego pole elektryczne

Dipole elektryczne- układ dwóch ładunków elektrycznych o jednakowej wielkości, ale przeciwnych znakach, znajdujących się w pewnej odległości od siebie.

Nazywa się odległość między ładunkami ramię dipolowe.

Główną cechą dipola jest wielkość wektorowa zwana moment elektryczny dipole (P).

Pole elektryczne dipola

Dipol jest źródłem pola elektrycznego, którego linie sił i powierzchnie ekwipotencjalne pokazano na ryc. 13.1.

Ryż. 13.1. Dipol i jego pole elektryczne

Centralna powierzchnia ekwipotencjalna jest płaszczyzną przechodzącą prostopadle do ramienia dipola przez jego środek. Wszystkie jego punkty mają zerowy potencjał (φ = 0). Dzieli pole elektryczne dipola na dwie połowy, których punkty są odpowiednio dodatnie (φ > 0) i ujemne (φ < 0) потенциалы.

Wartość bezwzględna potencjału zależy od momentu dipolowego P, czyli stałej dielektrycznej ośrodka ε oraz od położenia danego punktu pola względem dipola. Niech dipol znajduje się w nieprzewodzącym, nieskończonym ośrodku i jakiś punkt A oddalony od jego środka w odległości r >> λ (ryc. 13.2). Oznaczmy przez α kąt między wektorem P a kierunkiem do tego punktu. Następnie potencjał wytworzony przez dipol w punkcie A wyznacza się ze wzoru:

Ryż. 13.2. Potencjał pola elektrycznego wytwarzany przez dipol

Dipol w trójkącie równobocznym

Jeśli dipol zostanie umieszczony w środku trójkąta równobocznego, to będzie w równej odległości od wszystkich jego wierzchołków (na ryc. 13.3 dipol przedstawia wektor momentu dipolowego - P).

Ryż. 13.3. Dipol w trójkącie równobocznym

Można wykazać, że w tym przypadku różnica potencjałów (napięcie) pomiędzy dowolnymi dwoma wierzchołkami jest wprost proporcjonalna do rzutu momentu dipolowego na odpowiednią stronę (U AB ~ P AB). Dlatego stosunek naprężeń między wierzchołkami trójkąta jest równy stosunkowi rzutów momentu dipolowego na odpowiednie boki:

Porównując wielkości rzutów, można ocenić wielkość samego wektora i jego położenie wewnątrz trójkąta.

13.2. Dipol w zewnętrznym polu elektrycznym

Dipol to nie tylko ja jest źródłem pola elektrycznego, ale oddziałuje także z zewnętrznym polem elektrycznym wytworzonym przez inne źródła.

Dipol w jednorodnym polu elektrycznym

W jednorodnym polu elektrycznym o natężeniu E na bieguny dipola działają siły o jednakowej wielkości i przeciwnym kierunku (ryc. 13.4). Ponieważ suma tych sił wynosi zero, nie powodują one ruchu postępowego. Jednak oni

Ryż. 13.4. Dipol w jednorodnym polu elektrycznym

wytworzyć moment obrotowy, którego wielkość określa następujący wzór:

Moment ten „ma tendencję” do ustawiania dipola równolegle do linii pola, tj. przenieść go z jakiejś pozycji (a) do pozycji (b).

Dipol w nierównomiernym polu elektrycznym

W niejednorodnym polu elektrycznym wielkości sił działających na bieguny dipola (siły F + i F - na ryc. 13.5) nie są takie same, a ich suma nie równe zeru Dlatego powstaje wypadkowa siła wciągająca dipol w obszar silniejszego pola.

Wielkość siły odciągającej działającej na dipol zorientowany wzdłuż linii pola zależy od gradientu natężenia i obliczana jest ze wzoru:

Tutaj oś X jest kierunkiem linii pola w miejscu, w którym znajduje się dipol.

Ryż. 13,5. Dipol w nierównomiernym polu elektrycznym. P - moment dipolowy

13.3. Aktualny dipol

Ryż. 13.6. Ekranowanie dipola w ośrodku przewodzącym

W ośrodku nieprzewodzącym dipol elektryczny może przetrwać w nieskończoność. Jednak w ośrodku przewodzącym pod wpływem pola elektrycznego dipola następuje przemieszczenie swobodnych ładunków, dipol zostaje ekranowany i przestaje istnieć (ryc. 13.6).

Dla ochrona Dipol w ośrodku przewodzącym wymaga siły elektromotorycznej. Niech dwie elektrody podłączone do źródła stałego napięcia zostaną wprowadzone do ośrodka przewodzącego (na przykład do naczynia z roztworem elektrolitu). Następnie na elektrodach utrzymają się stałe ładunki o przeciwnych znakach, a w ośrodku pomiędzy elektrodami pojawi się prąd elektryczny. Elektroda dodatnia nazywa się obecne źródło, i negatywne - odpływ prądu.

Nazywa się układem dwubiegunowym w ośrodku przewodzącym, składającym się ze źródła prądu i drenu dipolowy generator elektryczny Lub dipol prądowy.

Nazywa się odległość między źródłem a drenem prądu (L). ramię dipol prądowy.

Na ryc. 13.7, a linie ciągłe ze strzałkami przedstawiają linie wytworzonego prądu dipolowy generator elektryczny

Ryż. 13,7. Dipol prądowy i jego odpowiednik obwód elektryczny

rum, a linie przerywane to powierzchnie ekwipotencjalne. W pobliżu (ryc. 13.7, b) pokazano równoważny obwód elektryczny: R jest rezystancją ośrodka przewodzącego, w którym znajdują się elektrody; r jest oporem wewnętrznym źródła, ε jest jego siłą emf; elektroda dodatnia (1) - obecne źródło; elektroda ujemna (2) - odpływ prądu.

Oznaczmy rezystancję ośrodka między elektrodami przez R. Następnie natężenie prądu określa prawo Ohma:

Jeżeli rezystancja ośrodka pomiędzy elektrodami jest znacznie mniejsza niż rezystancja wewnętrzna źródła, wówczas I = ε/r.

Aby obraz był wyraźniejszy, wyobraźmy sobie, że do naczynia z elektrolitem zanurza się nie dwie elektrody, a zwykłą baterię. Linie prądu elektrycznego powstałe w tym przypadku w naczyniu pokazano na ryc. 13.8.

Ryż. 13.8. Dipol prądowy i utworzone przez niego linie prądu

Charakterystyka elektryczna dipola prądowego jest wielkością wektorową zwaną moment dipolowy(PT).

Moment dipolowy dipol prądowy - wektor skierowany z odpływ(-) Do do źródła(+) i liczbowo równy iloczynowi natężenia prądu i ramienia dipolowego:

Tutaj ρ jest rezystywnością ośrodka. Charakterystyka geometryczna jest taka sama jak na ryc. 13.2.

Zatem istnieje pełna analogia pomiędzy dipolem prądowym a dipolem elektrycznym.

Obecna teoria dipolowa służy do modelowego wyjaśnienia występowania potencjałów rejestrowanych podczas wykonywania elektrokardiogramów.

13.4. Fizyczne podstawy elektrografii

Żywe tkanki są źródłem potencjałów elektrycznych. Rejestracja biopotencjałów tkanek i narządów nazywa się elektrografia.

W praktyce lekarskiej stosowane są następujące metody diagnostyczne:

EKG - elektrokardiografia- rejestracja biopotencjałów powstających w mięśniu sercowym podczas jego wzbudzenia;

ERG- elektroretinografia- rejestracja biopotencjałów siatkówki powstałych w wyniku ekspozycji na oko;

EEG- elektroencefalografia- rejestracja aktywności bioelektrycznej mózgu;

EMG – elektromiografia – rejestracja aktywności bioelektrycznej mięśni.

Przybliżoną charakterystykę biopotencjałów zarejestrowanych w tym przypadku przedstawiono w tabeli. 13.1.

Tabela 13.1 Charakterystyka biopotencjałów

Badając elektrogramy, rozwiązuje się dwa problemy: 1) bezpośrednie - wyjaśnienie mechanizmu występowania elektrogramu lub obliczenie potencjału w obszarze pomiarowym na podstawie podanych cech modelu elektrycznego narządu;

2) rewers (diagnostyczny) - identyfikacja stanu narządu na podstawie charakteru jego elektrogramu.

W prawie wszystkich istniejących modelach aktywność elektryczna narządów i tkanek ogranicza się do działania określonego zestawu generatory prądu elektrycznego, umieszczone w masowym środowisku przewodzącym prąd elektryczny. W przypadku generatorów prądu spełniona jest zasada superpozycji pól elektrycznych:

Potencjał pola generatorów jest równy sumie algebraicznej potencjałów pola wytworzonych przez generatory.

Dalsze rozważania na temat fizycznych zagadnień elektrografii przedstawiono na przykładzie elektrokardiografii.

13,5. Teoria ołowiu Einthovena, trzy standardowe odprowadzenia. Pole dipolowe serca, analiza elektrokardiogramu

Ludzkie serce to potężny mięsień. Przy synchronicznym wzbudzeniu wielu włókien mięśnia sercowego w środowisku otaczającym serce przepływa prąd, który nawet na powierzchni ciała wytwarza różnice potencjałów rzędu kilku mV. Ta różnica potencjałów jest rejestrowana podczas rejestracji elektrokardiogramu.

Aktywność elektryczną serca można symulować za pomocą generatora elektrycznego równoważnego dipolowi.

U podstaw leży dipolowa koncepcja serca teoria ołowiu Einthovena, według którego:

serce jest dipolem prądowym o momencie dipolowym P c, który obraca się, zmienia swoje położenie i punkt przyłożenia podczas cyklu pracy serca.

(W literaturze biologicznej zamiast terminu „moment dipolowy serca” używa się zwykle określeń „wektor siły elektromotorycznej serca”, „wektor elektryczny serca”).

Według Einthovena serce znajduje się w środku trójkąta równobocznego, którego wierzchołkami są: prawa ręka - lewa ręka - lewa noga. (Wierzchołki trójkąta są w równej odległości od siebie

od siebie nawzajem i od środka trójkąta.) Zatem różnice potencjałów wzięte pomiędzy tymi punktami są rzutami momentu dipolowego serca na boki tego trójkąta. Od czasów Einthovena pary punktów, pomiędzy którymi mierzone są różnice w biopotencjałach, powszechnie nazywane są w fizjologii „odprowadzeniami”.

Zatem teoria Einthovena ustanawia związek pomiędzy różnicą biopotencjałów serca a różnicami potencjałów zarejestrowanymi w odpowiednich odprowadzeniach.

Trzy standardowe przewody

Rysunek 13.9 przedstawia trzy standardowe przewody.

Prowadzenie I (prawe ramię - lewa ręka), prowadzenie II (prawe ramię - lewa noga), prowadzenie III (lewa ręka - lewa noga). Odpowiadają one różnicom potencjałów U I, U II, U lII. Kierunek wektora R s określa oś elektryczną serca. Linia osi elektrycznej serca, przecinając się z kierunkiem pierwszego odprowadzenia, tworzy kąt α. Wielkość tego kąta określa kierunek osi elektrycznej serca.

Zależności pomiędzy różnicą potencjałów na bokach trójkąta (odprowadzeniach) można otrzymać zgodnie ze wzorem (13.3) jako stosunek rzutów wektora P c na boki trójkąta:

Ponieważ moment elektryczny dipola – serca – zmienia się w czasie, w przewodach uzyskamy zależności czasowe napięcia, tzw. elektrokardiogramy.

Ryż. 13.9. Schematyczne przedstawienie trzech standardowych odprowadzeń EKG

Założenia teorii Einthovena

Pole elektryczne serca w dużych odległościach od niego jest podobne do pola dipola prądowego; moment dipolowy - integralny wektor elektryczny serca (całkowity wektor elektryczny aktualnie wzbudzonych komórek).

Wszystkie tkanki i narządy, całe ciało, są jednorodnym ośrodkiem przewodzącym (o tej samej oporności).

Wektor elektryczny serca zmienia wielkość i kierunek podczas cyklu pracy serca, ale początek wektora pozostaje nieruchomy.

Punkty standardowych przewodów tworzą trójkąt równoboczny (trójkąt Einthovena), w środku którego znajduje się serce – dipol prądowy. Rzuty momentu dipolowego serca - przewody Einthovena.

Pole dipolowe - serca

W dowolnym momencie pracy serca jego dipolowy generator elektryczny wytwarza wokół niego pole elektryczne, które rozprzestrzenia się po przewodzących tkankach ciała i wytwarza potencjały w różnych jego punktach. Jeśli wyobrazimy sobie, że podstawa serca jest naładowana ujemnie (ma potencjał ujemny), a góra jest naładowana dodatnio, to rozkład linii ekwipotencjalnych wokół serca (i linii pola) przy maksymalnej wartości momentu dipolowego P c będzie taki sam jak na rys. 13.10.

Potencjały są podawane w niektórych jednostkach względnych. Ze względu na asymetryczne położenie serca w klatce piersiowej, jego pole elektryczne rozchodzi się głównie w kierunku prawej ręki i lewej nogi, a największą różnicę potencjałów można zarejestrować, jeśli elektrody zostaną umieszczone na prawej ręce i lewej nodze.

Ryż. 13.10. Rozkład linii sił (stałych) i ekwipotencjalnych (łamanych) na powierzchni ciała

Tabela 13.2 pokazuje wartości maksymalnego momentu dipolowego serca w porównaniu z masą serca i ciała.

Tabela 13.2. Wartości momentu dipolowego Р с

Analiza elektrokardiogramów

Teoretyczna analiza elektrokardiogramów jest złożona. Rozwój kardiografii przebiegał głównie na drodze empirycznej. Katz zwrócił uwagę, że elektrokardiogramy rozszyfrowuje się na podstawie doświadczenia, opartego jedynie na najbardziej elementarnym zrozumieniu teorii powstawania biopotencjałów.

Dane EKG zwykle uzupełniają obraz kliniczny choroby.

Rycina 13.11 przedstawia prawidłowy elektrokardiogram człowieka (oznaczenia fal zostały podane przez Einthovena i reprezentują kolejne litery alfabetu łacińskiego).

Przedstawia wykres zmiany w czasie różnicy potencjałów mierzonej przez dwie elektrody odpowiedniego przewodu podczas cyklu pracy serca. Oś pozioma jest nie tylko osią czasu, ale także osią zerowego potencjału. EKG to krzywa składająca się z trzech charakterystycznych fal, oznaczonych jako P, QRS, T, oddzielonych odstępem o zerowym potencjale. Wysokość zębów w różnych odprowadzeniach wyznacza kierunek osi elektrycznej serca, tj. kąt α (patrz ryc. 13.9). Elektrokardiogram zarejestrowany w normalnych warunkach w standardowych odprowadzeniach charakteryzuje się tym, że jego fale w różnych odprowadzeniach będą miały nierówną amplitudę (ryc. 13.12).

Ryż. 13.11. Elektrokardiogram osoby zdrowej i jego spektrum:

P - depolaryzacja przedsionków; QRS - depolaryzacja komór; T - repo-

polaryzacja; częstość tętna 60 uderzeń na minutę (okres skurczu - 1 s)

Ryż. 13.12. Normalne EKG w trzech standardowych odprowadzeniach

Fale EKG będą najwyższe w odprowadzeniu II, a najniższe w odprowadzeniu III (w normalnym położeniu osi elektrycznej).

Porównując krzywe zarejestrowane w trzech odprowadzeniach, można ocenić charakter zmiany P c podczas cyklu serca, na podstawie którego powstaje wyobrażenie o stanie aparatu nerwowo-mięśniowego serca.

Do analizy EKG wykorzystuje się również jego widmo harmoniczne.

13.6. Wektorkardiografia

Konwencjonalne elektrokardiogramy są jednowymiarowe. W 1957 roku niemiecki lekarz i fizjolog Schmitt opracował metodę krzywych wolumetrycznych (wektorkardiografię).

Napięcie z dwóch wzajemnie prostopadłych przewodów przykładane jest do wzajemnie prostopadłych płytek oscyloskopu. W tym przypadku na ekranie uzyskuje się obraz składający się z dwóch pętli - dużej i małej. Mała pętla jest zamknięta w dużej i przesunięta na jeden z biegunów.

Drugi podobny obraz można uzyskać na drugim oscyloskopie, porównując jeden z dwóch już używanych przewodów z trzecim. Obrazy na obu oscyloskopach można oglądać poprzez system soczewek stereoskopowych lub jednocześnie fotografować w celu późniejszego zbudowania przestrzennego (trójwymiarowego) modelu.

Odszyfrowanie elektrokardiogramów wymaga dużego doświadczenia. Wraz z pojawieniem się komputerów możliwa stała się automatyzacja procesu „odczytywania” krzywych. Komputer porównuje krzywą pacjenta z próbkami zapisanymi w jego pamięci i stawia lekarzowi wstępną diagnozę.

Inne podejście stosuje się przy przeprowadzaniu badań elektrokardiotopograficznych. W tym przypadku na klatce piersiowej umieszcza się około 200 elektrod, obraz pola elektrycznego budowany jest za pomocą 200 krzywych, które są analizowane jednocześnie.

13,7. Czynniki fizyczne determinujące cechy EKG

Zapisy EKG u różnych osób, a nawet u tej samej osoby charakteryzują się dużą zmiennością. Wynika to z indywidualnych cech anatomicznych układu przewodzącego serca, różnic w stosunku mas mięśniowych anatomicznych fragmentów serca, przewodności elektrycznej tkanek otaczających serce oraz indywidualnej reakcji układu nerwowego na wpływ czynników zewnętrznych i wewnętrznych.

Czynnikami determinującymi charakterystykę EKG u danej osoby są: 1) położenie serca w klatce piersiowej, 2) ułożenie ciała, 3) oddychanie, 4) wpływ bodźców fizycznych, przede wszystkim aktywności fizycznej.

Pozycja serca w klatce piersiowej ma istotny wpływ na kształt EKG. W takim przypadku musisz wiedzieć, że kierunek osi elektrycznej serca pokrywa się z osią anatomiczną serca. Jeżeli kąt α, charakteryzujący kierunek osi elektrycznej serca (ryc. 13.9), ma wartość:

a) w zakresie od 40 do 70°, wówczas takie położenie osi elektrycznej serca uważa się za normalne; w takich przypadkach EKG będzie miało zwykłe współczynniki fal w standardowych odprowadzeniach I, II, III;

b) blisko 0°, tj. oś elektryczna serca jest równoległa do linii pierwszego odprowadzenia, wówczas to położenie osi elektrycznej serca określa się jako poziome, a EKG charakteryzuje się dużymi amplitudami fal w pierwszym odprowadzeniu;

c) w pobliżu 90° pozycję określa się jako pionową, w odprowadzeniu I załamki EKG będą najmniejsze.

Z reguły położenie osi anatomicznej i elektrycznej serca pokrywa się. Ale w niektórych przypadkach może wystąpić rozbieżność: prześwietlenie wskazuje normalne położenie serca, a EKG wykazuje odchylenie osi elektrycznej w tym czy innym kierunku. Takie rozbieżności mają znaczenie diagnostyczne (klinicznie oznacza to jednostronne uszkodzenie mięśnia sercowego).

Zmiana pozycji ciała zawsze powoduje pewne zmiany w położeniu serca w klatce piersiowej. Towarzyszy temu zmiana

przewodnictwo elektryczne ośrodka otaczającego serce. EKG osoby z pionową pozycją serca będzie się różnić od normalnego. Jeżeli EKG nie zmienia swojego kształtu podczas ruchu ciała, fakt ten ma również znaczenie diagnostyczne; charakterystyka zębów zmienia się przy każdym odchyleniu osi elektrycznej.

Oddech. Amplituda i kierunek fal EKG zmieniają się przy każdym odchyleniu osi elektrycznej, zmieniając się wraz z wdechem i wydechem. Podczas wdechu oś elektryczna serca odchyla się o około 15°, przy głębokim wdechu odchylenie to może osiągnąć 30°. Zaburzenia lub zmiany w oddychaniu (podczas treningów, ćwiczeń rehabilitacyjnych i gimnastyki) można rozpoznać na podstawie zmian w zapisie EKG.

W medycynie niezwykle istotna jest rola aktywności fizycznej. Aktywność fizyczna zawsze powoduje istotną zmianę w zapisie EKG. U osób zdrowych zmiany te polegają głównie na wzroście rytmu; kształt zębów również zmienia się według określonego wzoru. Podczas badań funkcjonalnych z aktywnością fizyczną mogą wystąpić zmiany, które jednoznacznie wskazują na zmiany patologiczne w funkcjonowaniu serca (tachykardia, skurcze dodatkowe, migotanie przedsionków itp.).

Zniekształcenia podczas rejestracji EKG. Rejestrując EKG, należy zawsze pamiętać, że istnieją przyczyny, które mogą zniekształcić jego formę: awarie wzmacniacza elektrokardiografu; prąd przemienny sieci miejskiej może indukować pole elektromagnetyczne. z powodu indukcji elektromagnetycznej w pobliskich obwodach wzmacniaczy, a nawet obiektów biologicznych, niestabilności zasilania itp. Rozszyfrowanie zniekształconego EKG prowadzi do błędnej diagnozy.

Znaczenie diagnostyczne metody elektrokardiograficznej jest niewątpliwie duże. W połączeniu z innymi metodami oceny czynności serca (metody rejestracji drgań mechanicznych serca, metoda rentgenowska) pozwala uzyskać ważne informacje kliniczne na temat funkcjonowania serca.

W ostatnich latach w nowoczesnej praktyce diagnostyki medycznej zaczęto stosować elektrokardiografy komputerowe wyposażone w narzędzia do automatycznej analizy EKG.

13.8. Podstawowe pojęcia i wzory

Koniec stołu

Fizyczne podstawy elektrokardiografii

Fizyczne podstawy EKG polegają na stworzeniu modelu generatora elektrycznego, który wytworzy różnicę potencjałów odpowiadającą wielkością różnicy potencjałów pomiędzy niektórymi punktami na powierzchni ciała, wytworzonej przez serce jako źródło pola elektrycznego.

Holenderski naukowiec Einthoven zaproponował teorię EKG, która jest stosowana w medycynie do dziś (za szereg prac nad EKG Einthoven otrzymał Nagrodę Nobla w 1924 r.).

Główne założenia teorii Einthovena:

1. Pole elektryczne wytworzone przez serce można przedstawić jako pole wytworzone przez dipol prądowy z momentem elektrycznym dipola prądowego t, zwane w elektrokardiografii integralnym wektorem elektrycznym serca (IEVC) - str.

2. IEVS znajduje się w jednorodnym ośrodku przewodzącym.

3. IEVS c zmienia wielkość i kierunek podczas cyklu serca, a jego początek jest nieruchomy i zlokalizowany w węźle przedsionkowo-komorowym, a koniec c opisuje złożoną krzywą w przestrzeni, której rzut na płaszczyznę (na przykład czołową) zwykle ma 3 pętle: R, QRS I T(ryc. 4).

Rycina 4. Rzuty IEVS (c) na boki trójkąta równobocznego (na linii odprowadzenia) zgodnie z teorią Einthovena dla EKG

Einthoven zaproponował rzutowanie pętli (rzuty z płaszczyzny czołowej) na boki trójkąta równobocznego (ryc. 4) i rejestrowanie różnicy potencjałów między dwoma z trzech punktów trójkąta równobocznego (tzw. trójkąta Einthovena) względem wspólnego punktu (rys. 4). wspólna elektroda jest podłączona do prawej nogi - PN). Trójkąt zawiera c, a koniec tego wektora opisuje pętle podczas cyklu serca P., QRS I T(ryc. 4). Kierunek c, w którym wartość | z | - maksymalna (maksymalna wartość zęba „ R"), są nazywane oś elektryczna kiery.

Wierzchołki trójkąta umownie oznaczają PR (prawa ręka), LR (lewa ręka), LN (lewa noga), wspólny punkt PN (prawa noga). Nazywa się boki trójkąta linie prowadzące.

Rejestracja różnicy potencjałów pomiędzy wierzchołkami trójkąta nazywana jest rejestracją EKG w odprowadzeniach standardowych: I (pierwsze) odprowadzenie – różnica potencjałów pomiędzy wierzchołkami PR i LR względem PN, II (drugie) odprowadzenie – PR-FL , przewód III (trzeci) - LR-FL (ryc. 4). Jest dodatkowa elektroda G– przewody piersiowe V(elektrodę piersiową mocuje się w kilku punktach na powierzchni klatki piersiowej, uzyskując w ten sposób kilka EKG klatki piersiowej).

Podczas wykonywania EKG elektrody mocuje się nie w wierzchołkach trójkąta równobocznego, ale w punktach do nich równoważnych - zwykle odpowiednio w dolnych partiach prawego ramienia, lewego ramienia, lewej nogi, prawej nogi (wspólna elektroda).

Przybliżoną formę graficznej rejestracji różnicy potencjałów II przewodu pokazano na rys. 5 ( L 1– okres skurczów serca). ząb” R” odpowiada rzutowi pętli „ R" prowadzić II, Q– pętle Q, R– pętle R., S– pętle S., T– pętle T.

Rycina 5. Fale EKG: P, Q, R, S, T

Fizjologiczne znaczenie fal EKG:

ząb” R”odzwierciedla pobudzenie przedsionków.

ząb” Q"– depolaryzacja przegrody międzykomorowej (nieobecna w wielu odprowadzeniach).

ząb” R” – depolaryzacja wierzchołka, przedniej, tylnej i bocznej ściany komór serca.

ząb” S” – pobudzenie podstawy komór serca.

ząb” T” – repolaryzacja komór serca.

Interwał " P-Q” – depolaryzacja przedsionków.

Interwał " Q-T” – skurcz komór.

Złożony interwał „ QRS” – depolaryzacja komór.

Interwał " T-R” – stan „spoczynku” mięśnia sercowego.

Zapisane na papierze DJ w dowolnym odprowadzeniu nazywa się elektrokardiogram, a metoda rejestracji to elektrokardiografia.

Jeśli różnicę potencjałów przyłożymy do płytek odchylających pionowo oscyloskopu, wówczas na ekranie otrzymamy krzywą podobną do ryc. 5. Metoda nazywa się elektrokardioskopia.

Metoda rejestracji pętli P., QRS, T(ryc. 4) poprzez zapisanie ich na papierze nazywa się wektorkardiografia.

Jeśli zastosujesz różnicę potencjałów z jednego przewodu do płytek odchylających pionowo, a od drugiego do płytek odchylających poziomo kineskopu (oscyloskopu), to po zsumowaniu wzajemnie prostopadłych oscylacji EKG pojawią się pętle ekran P, QRS, T, podobnie jak pętle pokazane na ryc. 4. Ta metoda rejestracji nazywa się wektorkardioskopia.

Rejestracja EKG w dowolnym odprowadzeniu dostarcza jedynie części informacji o krzywej przestrzennej opisanej końcem c podczas cyklu pracy serca. Dlatego też, aby uzyskać pełniejszą informację o funkcjonowaniu serca, oprócz standardowych odprowadzeń (ryc. 6), stosuje się inne odprowadzenia, m.in.:

Prowadząc elektrodę piersiową z każdą ze standardowych, odpowiednio oznaczonych CR, CL, CF- (ryc. 6a);

Przewody jednobiegunowe utworzone przez jedną ze standardowych elektrod i punkt środkowy uzyskany przez połączenie trzech standardowych elektrod, każda szeregowo z rezystorem o wysokiej rezystancji. Najczęstszym z nich jest klatka piersiowa (ryc. 6b);

Przewody wzmocnione są modyfikacją przewodów jednobiegunowych utworzonych przez jedną ze standardowych elektrod i punkt środkowy uzyskany poprzez połączenie dwóch innych standardowych elektrod przez rezystor o wysokiej rezystancji. Wzmocnione przewody są oznaczone jako aVR, aVL, aVF(Rys. 6 c, d, e).

		P R		I
		III

Rysunek 6. Odprowadzenia standardowe I, II, III

Rysunek 6a i 6b. Prowadzi do klatki piersiowej

Rysunek 6c, 6d i 6d. Wzmocnione przewody