11749 0
ЭКГ — незаменимый метод диагностики нарушений сердечного ритма и проводящей системы сердца, гипертрофии миокарда желудочков и предсердий, ИБС, ИМ и других заболеваний сердца. Подробное описание теоретических основ ЭКГ, механизмов формирования ЭКГ-изменений при вышеперечисленных заболеваниях и синдромах приведено в многочисленных современных руководствах и монографиях по ЭКГ (В. Н. Орлов, В. В. Мурашко; А. В. Струтынский, М. И. Кечкер; А. З. Чернов, М. И. Кечкер; А. Б. де Луна, Ф. Циммерман, М. Габриэль Хан и др.). В настоящем руководстве мы ограничимся краткими сведениями о методике и технике традиционной ЭКГ в 12 отведениях, о принципах анализа ЭКГ и критериях диагностики ЭКГ-синдромов и заболеваний сердца.
Электрокардиографические отведения
ЭКГ - запись колебаний разности потенциалов, возникающих на поверхности миокарда или в окружающей его проводящей среде при распространении волны возбуждения по сердцу. ЭКГ регистрируют с помощью электрокардиографа - прибора, предназначенного для записи изменения разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле сердца (например, на поверхности тела) во время его возбуждения. Современные электрокардиографы отличает техническое совершенство и способность к одноканальной и многоканальной записи ЭКГ. Изменения разности потенциалов на поверхности тела, возникающие во время работы сердца, фиксируют с помощью различных систем отведений ЭКГ. Каждое отведение регистрирует разность потенциалов между двумя точками (электродами) электрического поля сердца. Электроды подключают к гальванометру электрокардиографа. Один из электродов присоединяют к положительному полюсу гальванометра (это положительный, или активный электрод отведения), второй - к его отрицательному полюсу (отрицательный, или индифферентный электрод отведения). В клинической практике широко используют 12 отведений ЭКГ. Регистрация их показателей обязательна для каждого ЭКГ. Регистрируют:
- 3 стандартных отведения;
- 3 усиленных однополюсных отведения от конечностей;
- 6 грудных отведений.
Стандартные двуполюсные отведения, предложенные в 1913 г. Эйнтховеном, фиксируют разность потенциалов между двумя точками электрического поля, удалёнными от сердца и расположенными во фронтальной плоскости (электроды на конечностях). Для записи отведений электроды накладывают на правую руку (красная маркировка), левую руку (жёлтая маркировка) и левую ногу (зелёная маркировка) (рис. 1).
Рис. 1. Схема формирования трех стандартных электрокардиографических отведений от конечностей. Внизу - треугольник Эйнтховена, каждая сторона которого является осью того или иного стандартного отведения
Электроды попарно подключают к электрокардиографу для регистрации каждого из трёх стандартных отведений. Четвёртый электрод устанавливают на правую ногу для подключения заземляющего провода (чёрная маркировка). Стандартные отведения от конечностей регистрируют, попарно подключая электроды следующим образом:
- I отведение - левая рука (+) и правая рука (-);
- II отведение - левая нога (+) и правая рука (-);
- III отведение - левая нога (+) и левая рука (-).
Знаками (+) и (-) обозначены соответствующие подключения электродов к положительному или отрицательному полюсам гальванометра, то есть указаны положительный и отрицательный полюс каждого отведения. Три стандартных отведения образуют равносторонний треугольник (треугольник Эйнтховена). Его вершины - электроды, установленные на правой руке, левой руке и левой ноге. В центре равностороннего треугольника Эйнтховена расположен электрический центр сердца, или точечный единый сердечный диполь, одинаково удаленный от всех трех стандартных отведений. Гипотетическая линия, соединяющая два электрода одного электрокардиографического отведения, называется осью отведения. Оси стандартных отведений - стороны треугольника Эйнтховена. Перпендикуляры, опущенные из электрического центра сердца к оси каждого стандартного отведения, делят каждую ось на две равные части: положительную, обращенную в сторону положительного (активного) электрода (+) отведения, и отрицательную, обращенную к отрицательному электроду (-).
Усиленные отведения от конечностей предложены Гольдбергером в 1942 г. Они регистрируют разность потенциалов между активным положительным электродом данного отведения, установленным на правой руке, левой руке или левой ноге, и средним потенциалом двух других конечностей (рис. 2).
Рис. 2. Схема формирования трех усиленных однополюсных отведений от конечностей. Внизу - треугольник Эйнтховена и расположение осей трех усиленных однополюсных отведений от конечностей
Таким образом, роль отрицательного электрода в этих отведениях играет так называемый объединённый электрод Гольдбергера, образованный соединением двух конечностей через дополнительное сопротивление. Три усиленных однополюсных отведения от конечностей обозначают следующим образом:
- aVR - усиленное отведение от правой руки;
- aVL - усиленное отведение от левой руки;
- aVF - усиленное отведение от левой ноги.
Обозначение усиленных отведений от конечностей - это сокращение английских слов, означающих: (а) - augemented (усиленный); (V) - voltage (потенциал); (К) - right (правый); (L) - left (левый); (F) - foot (нога). Как видно на рис. 2, оси усиленных однополюсных отведений от конечностей получают, соединяя метрический центр сердца с местом наложения активного электрода данного отведения, то есть с одной из вершин треугольника Эйнтховена. Электрический центр сердца делит оси этих отведений на две равные части: положительную, обращенную к активному электроду, и отрицательную, обращенную к объединённому электроду Гольдбергера.
Стандартные и усиленные однополюсные отведения от конечностей регистрируют изменения электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости, то есть в плоскости треугольника Эйнтховена. Для точного и наглядного определения различных отклонений электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости предложена шестиосевая система координат (Бэйли, 1943). Оси трёх стандартных и трёх усиленных отведений от конечностей, проведённые через электрический метр сердца, образуют шестиосевую систему координат. Электрический центр сердца делит ось каждого отведения на положительную и отрицательную часть, обращённую соответственно к активному (положительному) или к отрицательному электроду (рис. 3).
Рис. 3. Шестиосевая система координат по Бэйли
Электрокардиографические отклонения в отведениях от конечностей рассматривают как различные проекции одной и той же электродвижущей силы сердца на оси данных отведений. Таким образом, сопоставляя амплитуду и полярность электрокардиографических комплексов в отведениях, входящих в состав шестиосевой системы координат, можно точно определять величину и направление вектора электродвижущей силы сердца во фронтальной плоскости. Направление осей отведений определяют в градусах. За начало отсчёта принимают радиус, проведённый строго горизонтально из электрического центра сердца влево по направлению к положительному полюсу I стандартного отведения. Положительный полюс II стандартного отведения расположен под углом +60°, отведения aVF - под углом +90°, III стандартного отведения- под углом +120°, aVL - под углом -30°, а aVR - под углом -150° к горизонтали. Ось отведения aVL перпендикулярна оси II стандартного отведения, ось I стандартного отведения перпендикулярна оси aVF, а ось aVR перпендикулярна оси III стандартного отведения.
Грудные однополюсные отведения, предложенные Вильсоном в 1934 г., регистрируют разность потенциалов между активным положительным электродом, установленным в определённых точках на поверхности грудной клетки, и отрицательным объединённым электродом Вильсона (рис. 4).
Рис. 4. Места наложения 6 грудных электродов
Его образуют соединение дополнительных сопротивлений трёх конечностей (правой руки, левой руки и левой ноги) с объединённым потенциалом, близким к нулю (около 0,2 мВ). Для записи ЭКГ активные электроды устанавливают в 6 общепринятых позиций на грудной клетке:
- отведение V1 - в четвёртом межреберье по правому краю грудины;
- отведение V2 - в четвёртом межреберье по левому краю грудины;
- отведение V3 - между второй и четвёртой полицией, примерно на уровне V ребра по левой окологрудинной линии;
- отведение V4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;
- отведение V5 - на том же горизонтальном уровне, что и V4 , по левой передней подмышечной линии;
- отведение V6 - по левой средней подмышечной линии на том же горизонтальном уровне, что и электроды отведений V4 и V5 .
В отличие от стандартных и усиленных отведений от конечностей грудные отведения регистрируют изменения электродвижущей силы сердца в горизонтальной плоскости. Линия, соединяющая электрический центр сердца с местом расположения активного электрода на грудной клетке, образует ось каждого грудного отведения (рис. 5). Оси отведений V1 и V5 , а также V2 и V6 приблизительно перпендикулярны друг другу.
Рис. 5. Расположение осей 6 грудных электрокардиографических отведений в горизонтальной плоскости
Диагностичсекие возможности ЭКГ могут быть расширены с помощью дополнительных отведений. Их использование особенно целесообразно в тех случаях, когда обычная программа регистрации 12 общепринятых отведений ЭКГ не позволяет диагностировать ту или иную патологию или требуется уточнение количественных параметров обнаруженных изменений. Методика регистрации дополнительных грудных отведений отличается от методики записи 6 общепринятых грудных отведений локализацией активного электрода на поверхности грудной клетки. Роль электрода, соединённого с отрицательным полюсом кардиографа, играет объединённый электрод Вильсона. Для более точной диагностики очаговых изменений миокарда в заднебазальных отделах ЛЖ используют однополюсные отведения V7 -V9 . Активные электроды устанавливают по задней подмышечной (V7 ), лопаточной (V8 ) и околопозвоночной (V9 ) линии на уровне горизонтали электродов V4 -V6 (рис. 6).
Рис. 6. Расположение электродов дополнительных грудных отведений V7 - V9 (а) и осей этих отведений в горизонтальной плоскости (б)
Для диагностики очаговых изменений миокарда задней, переднебоковой и верхних отделов передней стенки применяют двухполюсные отведения по Небу. Для записи этих отведений применяют электроды для регистрации трёх стандартных отведений от конечностей. Электрод с красной маркировкой, обычно устанавливаемый на правой руке, помещают во второе межреберье по правому краю грудины; электрод с левой ноги (зелёная маркировка) переставляют в позицию грудного отведения V4 , (у верхушки сердца); электрод с жёлтой маркировкой, устанавливаемый на левую руку, помещают на том же горизонтальном уровне, что и зелёный электрод, но по задней подмышечной линии (рис. 7). Если переключатель отведений электрокардиографа находится в положении I стандартного отведения, регистрируют отведение. Перемещая переключатель на II и III стандартные отведения, записывают соответственно отведения (Inferior, I) и (Anterior, А). Для диагностики гипертрофии правых отделов сердца и очаговых изменений ПЖ применяют отведения V38 - V68 . Их активные электроды помещают на правой половине грудной клетки (рис. 8).
Рис. 7. Расположение электродов и осей дополнительных грудных отведений по Небу
Рис. 8. Расположение электродов дополнительных грудных отведений V38 - V68
Струтынский А.В.
Электрокардиография
Стандартные отведения
Отведение I.
Отведение II.
Отведение III.
Электрокардиограф
Электрокардиограф – прибор регистрирующий разности потенциалов, вызванных электрической активностью сердца, между точками на поверхности тела.
Типовые блоки электрокардиографа:
1. Входное устройство - система электродов, кабелей их подключения к прибору, приспособлений для фиксации электродов.
2. Усилитель биопотенциалов. Коэффициент усиления – порядка 1000.
3. Регистрирующее устройство - обычно термопринтер с разрешением не менее 8 точек/мм. Применяются значения скорости протяжки ленты 25 мм/с и 50 мм/с
4. ЖКИ – экран с видеоконтроллером.
5. Центральный процессор.
6. Клавиатура.
7. Блок питания
8. Блок калибровки. При его кратковременных включениях, на вход усилителя вместо пациента подключается калибровочный прямоугольный импульс амплитудой (1±0.01) мВ. Если коэффициент усиления по п.2 в допуске, то на ленте прописывается прямоугольный импульс высотой 10 мм
Требования ГОСТ 19687-89
ГОСТ 19687-89 «ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ СЕРДЦА» (см. Приложение 1) определяет основные характеристики электрокардиографов и электрокардиоскопов и методы их измерения. Основные параметры приборов должны соответствовать приведенным в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра | Значение параметра |
| 1. Диапазон входных напряжении U, мВ. впределах 2. Относительная погрешность измерения напряжения* и, в диапазонах: от 0,1 до 0,5 мВ, %, не более от 0,5 до 4 мВ, %, не более 3. Нелинейность, %, в пределах: для электрокардиографов для электрокардиоскопов 4. Чувствительность S, мм/мВ 5. Относительная погрешность установки чувствительности, %. в пределах 6. Эффективная ширина записи (изображения) канала В, мм, не менее 7. Входной импеданс Zвх, МОм, не менее 8. Коэффициент ослабления синфазных сигналов Кс, не менее: для электрокардиографов для электрокардиоскопов 9. Напряжение внутренних шумов, приведенных ко входу Uш, мкВ, не более 10. Постоянная времени, с. не менее 11. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в диапазонах частот: от 0,5 до 60 Гц, % от 60 до 75 Гц, % 12. Относительная погрешность измерения интервалов времени в диапазоне интервалов времени от 0.1 до 1.0 с,% не более 13. Скорость движения носителя записи (скорость развертки) Vн мм/с 14. Относительная погрешность установки скорости движения носителя записи (скорости развертки) ,%, в пределах: для электрокардиографов для электрокардиоскопов | От 0,03 до 5 ±15 ±7 ±2 ±2.5 2.5**; 5; 10; 20; 40** ±5 40*** 100000 28000 20 3.2 от -10 до +5 от -30 до +5 ±7 25,50 допустимы и иные значения ±5 ±10 |
* Допускается не проверять при проведении приемо-сдаточных испытаний.
** Допускается по согласованию с заказчиком.
***Для носимых приборов по согласованию с заказчиком допускаются значения менее 40 мм.
В международном стандарте IEC 60601-2-51 “Medical electrical equipment-Part 2-51: Particular requirements for safety, including essential performance, of recording and analysing single channel and multichannel electrocardiographs”, принятом целиком в РФ требования установлены в SECTION EIGHT - ACCURACY OF OPERATING DATA AND PROTECTION AGAINST HAZARDOUS OUTPUT (см. Приложение 2).
Типовая схема электрокардиографа с активной компенсацией синфазной помехи.
Рис. 5. Типовая структура ЭКГ- канала с активной компенсацией синфазной помехи.
Рис. 6. Главная часть схемы канала ЭКГ
Кардиограф DIXION ECG-1001a
Кабель отведений пациента
Согласующее устройство
Задняя и передняя панель соответственно.
Схема установки.
Схема согласующего устройства для проверки диапазона регистрируемых сигналов, погрешности чувствительности, погрешности измерения напряжения, погрешности измерения интервалов времени, погрешности скорости движения, погрешности калибровочного сигнала, постоянной времени, АЧХ
Условные обозначения элементов схемы и их номинальные значения:
G1 – генератор сигналов специальной формы;
G2 – генератор импульсов прямоугольной формы;
R1 – 51 кОм ±5%;
R2– 100 кОм ±0,1%;
R3– 100 Ом ±0,1%;
R4– 51 Ом ±5%;
R5 – выбирают для получения напряжения на R4±(300 мВ±10%) в зависимости от напряжения источника;
R8 - 100 Ом ±5%;
C1 – 47 нФ ±10%;
Z1 - параллельно соединенные R1 и C1;
Z2 - параллельно соединенные R6 и C2;
U – источник постоянного напряжения, обеспечивающий напряжение на R4±(300±10%).
Порядок выполнения работы
Под контролем лаборанта собрать схему установки.
Перед проверкой основных параметров прибор подвергают испытанию на допустимые перегрузки по входному напряжению в каждом регистрирующем канале гармоническим сигналом размахом 1В ÷5% и частотой 50 Гц±5%, приложенным между отводящими электродами в течении времени не менее 10 с. Фильтры должны быть выключены. Испытания не должны приводить к повреждению пишущего механизма или электрической схемы прибора.
Установить скорость протяжки ленты 25 мм/с (в меню кардиографа). Это означает, что при расшифровке записей одному миллиметру вдоль ленты соответствует время t = 1/25 = 0,04 с/мм.
1. Выполнить проверку относительной погрешности установки чувствительности подавая на вход прибора прямоугольный сигнал 5 Hz ±5% и амплитудой 1 V ±2% и изменяя усиление (20, 10, 5).
Для этого:
· Из библиотеки сигналов (кнопка More Function) выбрать прямоугольный сигнал, CardTest01_05_1(0,33Hz), изображенный на рис.12.3 и задаём частоту 0,33 Hz.
· На панели генератора установить амплитуду сигнала 2 V.
· На кардиографе выбрать чувствительность равной 5mm/mV кнопкой SENS. Возможны следующие уровни чувствительности: ×1 (10mm/mV) → ×2 (20mm/mV) →AGC → · 25 (2.5mm/mV)→ · 5 (5mm/mV)).
· Запустить сигнал кнопкой RUN.
· Повторить всё, установив амплитуду 1V, и чувствительность 10mm/mV. А затем задать амплитуду 0,5V и чувствительность 20mm/mV.
· С помощью линейки и циркуля измеряем отклонение амплитуды, допустимы отклонение ±5%.
· Заносим результаты в таблицу.
2. Проверку неравномерности АЧХ проводить подачей на вход прибора гармонического сигнала в соответствие со схемой 7.1.
Неравномерность АЧХ в процентах вычисляют по формуле: δ 1 = *100,
где h о - размер размаха изображения синусоиды на записи на опорной частоте 10 Гц, мм.
h max - размер размаха изображения синусоиды на записи максимально отличающегося от h о в положительную или отрицательную стороны, мм.
Для проверки АЧХ погрешности измерения напряжения рекомендуется использовать комплексные испытательные сигналы генератора PCSGU-250, представленные на Рис.12. (1 и 2 сигнал)
Для этого:
· Из библиотеки сигналов выбрать сигнал, CardTest10_20_30_40_50_60_75_100(0,5Hz).
· Установить частоту 0,5 Hz и амплитуду 2V.
· На кардиографе устанавливаем чувствительность 10mm/mV.
· Записываем сигнал.
· С помощью линейки и циркуля измеряем h о (для 10 Hz пачки сигналов)и h max 1 (для 60 Hz пачки сигналов) и h max 2 (для 75 Hz пачки сигналов.
· Проводим расчет по формуле для 60 и 75 Hz сигналов.
· Повторяем все действия для сигнала CardTest05_2_10_25(0,25Hz), установив амплитуду 2V, частоту 0,25 Hz.
· Измеряем h о для пачки сигналов 0,5 Hz и h max для пачки сигналов 10 и 25Hz, h max 1 (для 10 Hz) и h max 2 (для 25 Hz)
· Результаты вносим в таблицу.
Отклонения АЧХ допустимы следующие: в первом сигнале для пачки 60Гц "-10%", для пачки 75Гц - "30%". Во втором сигнале ±5%.
Рис.12. Комплексные испытательные сигналы, используемые при поверке электрокардиографов.
3. Проверку постоянной времени провести в каждом канале при чувствительности 5мм/мВ подачей на вход прибора сигнала прямоугольной формы размахом 4мВ±3% длительностью менее 5 с. Постоянную времени определить по записи как время затухания сигнала до уровня 0,37согласно чертежу без учета выбросов.
Изображение переходной характеристики на записи для каждого канала должно быть монотонным, обращенным в сторону нулевой линии.
· Выбираем прямоугольный сигнал с размахом 4мВ.
· Устанавливаем чувствительность на кардиографе 5мм/мВ.
· Записываем сигнал.
· С помощью линейки измеряем максимальную амплитуду (А), затем проводим горизонтальную линию на уровне 0,37А до пересечения с линией сигнала, и измеряем τ как показано на рисунке ниже.
Таблица результатов при измерении погрешности чувствительности
Таблица результатов при проверне неравномерности АЧХ
Таблица результатов при проверне постоянной времени
| τ |
Выводы:
Теоретические основы
Интегральный электрический вектор сердца (ИЭВС) – это векторная сумма дипольных моментов токовых диполей по всему объему сердца. В ходе сердечного сокращения ИЭВС меняется как по величине, так и по направлению, что вызывает распространение электромагнитной энергии в пространстве.
Стандартные отведения
Эта энергия, распространяясь от сердца по многим направлениям, вызывает появление поверхностных потенциалов на коже разных в различных точках. Эта разница в потенциалах, называемая отведением, может быть зарегистрирована.
Отведение обеспечивает оценку электрической активности сердца между двумя точками (полюсами). Каждое отведение состоит из положительного (+) полюса, или активного электрода, и отрицательного (-) полюса. Между положительным и отрицательным полюсами проходит воображаемая линия, представляющая ось отведения. Поскольку отведения позволяют измерять электрический потенциал сердца с разных позиций, сигналы, регистрируемые этими отведениями, дают свою характерную для каждого отведения кривую.
Направление движения электрического сигнала определяет форму зубцов ЭКГ. Когда оно совпадает с направлением оси отведения и направлено к положительному полюсу, линия на ЭКГ отклоняется вверх («положительное отклонение»). Когда электрический ток направлен от положительного полюса к отрицательному, отклоняется вниз от изолинии («отрицательное отклонение»). Когда направление тока перпендикулярно к оси, зубцы ЭКГ направлены в любом направлении или могут быть низкими. Если электрическая активность отсутствует или слишком мала для измерения, на ЭКГ отображается прямая линия, что обозначается как изоэлектрическое отклонение.
В плоскости, проходящей через сердце вертикально от верхушки к основанию, электрические токи рассматриваются в направлении на сердце спереди. Фронтальную плоскость обеспечивают шесть отведений от конечностей (I, ІІ, ІІІ, aVR, aVL, aVF) (рис. 1).
В плоскости, проходящей горизонтально через середину сердца, направление электрических токов рассматривается сверху вниз. Такой подход обеспечивают шесть грудных отведений (V 1 -V 6) (рис. 2).
Рис. 2. Горизонтальная плоскость
отведения I, II и III (по Эйнтховену). Эти три отведения называются стандартными, или двухполюсными, отведениями от конечностей.
Для записи стандартных отведений от конечностей электроды размещают на правом предплечье, левом предплечье и левой голени. Четвертый электрод помещают на правую голень, он используется как заземление для стабилизации записи ЭКГ и не влияет на характеристику электрических сигналов, регистрируемых на ЭКГ
Эти отведения называют двухполюсными, потому что каждое имеет два электрода, которые обеспечивают одновременную запись электрических токов сердца, идущих по направлению к двум конечностям. Двухполюсные отведения позволяют измерять потенциал между положительным (+) и отрицательным (-) электродами.
Отведение I. Регистрирует электрические токи между правым (красный электрод) и левым предплечьями (желтый электрод).
Отведение II. Регистрирует электрические токи между правым предплечьем (красный электрод) и левой голенью (зеленый электрод).
Отведение III. Регистрирует электрические токи между левой голенью (зеленый электрод) и левым предплечьем (желтый электрод).
Электрод на правом предплечье всегда рассматривается в качестве отрицательного полюса, на левой голени всегда в качестве положительного. Электрод на левом предплечье может быть либо положительным, либо отрицательным в зависимости от отведения: в отведении I он положительный, а в отведении III - отрицательный.
Когда ток направлен к положительному полюсу, зубец ЭКГ направлен вверх от изоэлектрической линии (положительный). Когда ток идет к отрицательному полюсу, зубец ЭКГ инвертирован (отрицательный). В отведении II ток распространяется от отрицательного к положительному полюсу, поэтому зубцы на обычной ЭКГ направлены вверх.
Понятие о треугольнике Эйнтховена.
Размещение электродов для регистрации отведений I, II и Ш, как показано на рис. 3, образует так называемый треугольник Эйнтховена. Каждая сторона этого равностороннего треугольника между двумя электродами соответствует одному из стандартных отведений Эйнтховен считал, что сердце расположено в центре генерируемого им электрического поля. Поэтому сердце рассматривается как центр этого равностороннего треугольника. Из треугольника Эйнтховена получается фигура с трехосевой системой координат для стандартных отведений I, II и III.
Рис. 3. Треугольник Эйнтховена
Закон Эйнтховена гласит: сумма электрических потенциалов, рёгистрируемых в любой момент в отведениях I и Ш, равна электрическому потенциалу, регистрируемому в отведении П. Этот закон может быть использован для обнаружения ошибок, допущенных при наложении электродов, выяснения причин регистрации необычных сигналов в одном из трех стандартных отведений и для оценки серийных ЭКГ.
Отведения aVR, aVL и aVF (по Голбдбергу). Эти три отведения имеют общее название усиленных однополюсных отведений от конечностей.
В этих отведениях используются те же положения электродов, что и в стандартных отведениях I, II и III, то есть электроды фиксируются на правом предплечье, левом предплечье и левой голени. Электрод, наложенный на правую голень, при записи сигналов в этих отведениях не используется.
В отведениях aVR, aVL и aVF исследуется разность электрических потенциалов между конечностями и центром сердца. Их называют однополюсными, потому что лишь один электрод используют для регистрации электрического сигнала; центр сердца всегда нейтрален, поэтому второго электрода не требуется. Обозначение усиленных отведений от конечностей происходит от первых букв английских слов «а» - augmented (усиленный), «V»-voltage (потенциал), «R»-right (правый), «L»-left (левый), «F»-foot (нога).
В связи с изложенным, все электроды в этих отведениях являются положительными. Отрицательный электрод получают путем сложения сигналов отведений I, ІІ и III, алгебраическая сумма которых равна нулю.
Эти отведения также называют усиленными, так как амплитуда комплексов увеличена на 50% по сравнению со стандартными отведениями. Запись усиленных отведений более удобна для интерпретации.
Соотношения, положенные в основу работы электрокардиографа :
UI= Uвх(L)-Uвх(R);
UII= Uвх(F)-Uвх(R);
UIII= Uвх(F)-Uвх(L);
UaVR=Uвх(R)-(Uвх(L)-Uвх(F))/2;
UaVL=Uвх(L)-(Uвх(F)-Uвх(R))/2;
UaVF=Uвх(F)-(Uвх(L)-Uвх(R))/2;
UVi= Uвх(Ci)-(Uвх(R)+Uвх(L)+Uвх(F))/3, где i=1,2,…,6.
Отведения V1- V6 (по Вильсону). Эти шесть отведений называют однополюсными сердечными, или грудными, отведениями. Их обозначают буквой V, а точки съёма положительных потенциалов j (и соответствующие провода кабеля отведений) - буквой С с номером, соответствующим положению электрода (рис. 4). Отрицательный потенциал берётся с точки, потенциал которой формируется в соответствии с соотношением (j R +j L +j F)/3.
Электроды располагают в следующих точках:
С(V)1 - в четвертом межреберье по правому краю грудины (красный электрод);
С(V)2 - в четвертом межреберье по левому краю грудины (желтый электрод);
C(V)3 - посредине линии, соединяющей точки V2 и V4 (зеленый электрод);
C(V)4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии (коричневый электрод);
C(V)5 - в пятом межреберье по левой передней подмышечной линии (черный электрод);
 |
C(V)6 - в пятом межреберье по левой средней подмышечной линии (фиолетовый электрод).
Рис. 4. Отведения по Вильсону
В грудных отведениях измеряется разность электрических потенциалов между электродами, размещенными на груди, и центральным терминалом. Грудные электроды в любом из отведений V всегда положительны. Отрицательный электрод получают за счет сложения сигналов отведений I, II и III, алгебраическая сумма которых равна нулю.
Рассмотренные ранее электрические явления, происходящие постоянно в работающей сердечной мышце, создают электрическое поле. Электрические потенциалы такого поля можно регистрировать при помощи электродов гальванометра, подключив два полюса: положительный и отрицательный. При электрокардиографическом исследовании электроды накладывают на определенные точки человеческого тела. Электроды соединены с гальванометром, который входит в состав электрокардиографа. Соединение двух точек тела, имеющих разные потенциалы, называется электрокардиографическим отведением .
Стандартные отведения
Эйнтховеном для записи ЭКГ были предложены 3 отведения, которые впоследствии получили название стандартных двухполюсных отведений или просто стандартных отведений .
Эйнтховен предположил, что сердце - это точечный источник электрического тока, находящийся в центре равностороннего треугольника (), образованного двумя руками и левой ногой.
- I стандартное отведение: правая рука (отрицательный полюс) - левая рука (положительный полюс);
- II стандартное отведение: правая рука (отрицательный полюс) - левая нога (положительный полюс);
- III стандартное отведение: левая рука (отрицательный полюс) - левая нога (положительный полюс).
I отведение измеряет разность потенциалов между правой и левой рукой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой руке.
II отведение измеряет разность потенциалов между правой рукой и левой ногой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой ноге.
III отведение измеряет разность потенциалов между левой рукой и левой ногой - регистрация положительного импульса происходит, если суммарный вектор направлен к левой ноге.
При патологиях в этих направлениях регистрируются отрицательные сигналы, поскольку вектор имеет другое направление.
Практической кардиографией установлено, что при преобладании потенциалов левой части сердца суммарный вектор возбуждения направлен к левой руке. И, наоборот, при преобладании потенциалов правой части сердца - вектор направлен к левой ноге. Это позволяет диагностировать гипертрофию левого желудочка и предсердия при высоких положительных зубцах ЭКГ в первом отведении; гипертрофию правого желудочка и предсердия при высоких положительных зубцах ЭКГ в третьем отведении.
Сердце расположено в центре генерируемого электрического поля, схематично ограниченного осями отведений. Если опустить перпендикуляры от сердца к оси каждого стандартного отведения, то они разделят ось каждого отведения на две равные части - положительную и отрицательную, как показано на рисунке. Если ЭДС сердца проецируется на положительную часть осей стандартных отведений, то кардиограф регистрирует положительный зубец в этих отведениях. И, наоборот, если ЭДС сердца проецируется на отрицательную часть осей - кардиограф регистрирует отрицательный зубец в этих отведениях.
Если спроецировать оси стандартных отведений (стороны треугольника) непосредственно на сердце, расположенное в центре треугольника Эйнтховена, - то получится .
ВНИМАНИЕ! Информация, представленная сайте сайт носит справочный характер. Администрация сайта не несет ответственности за возможные негативные последствия в случае приема каких-либо лекарств или процедур без назначения врача!
Размещение электродов для регистрации отведений I, II, III, образует так называемый треугольник Эйнтховена. Каждая сторона этого равностороннего треугольника между двумя электродами соответствует одному из стандартных отведений.
Сердце расположено в центре генерируемого им электрического поля и рассматривается как центр этого равностороннего треугольника. Из треугольника получается фигура с трехосевой системой координат для стандартных отведений.
Сумма электрических потенциалов, регистрируемый в любой момент в отведениях I и III, равна электрическому потенциалу, регистрируемому в отведении II. Этот закон может быть использован для обнаружения ошибок, допущенных при наложении электродов, выяснения причин регистрации необычных сигналов их трех стандартных отведений и для оценки серийных ЭКГ.
Полярность электродов при их фиксации на конечностях и поверхности грудной клетки
Стандартные отведения. Эти отведения называются двухполюсными, потому что каждое имеет два электрода, которые обеспечивают одновременную запись электрических токов сердца, идущих по направлению к двум конечностям. Двухполюсные отведения позволяют измерять потенциал между двумя положительным (+) и отрицательным (-) электродами.
Электрод на правом предплечье всегда рассматривается в качестве отрицательного полюса, на левой голени – всегда в качестве положительного. Электрод на левом предплечье может быть либо положительным, либо отрицательным в зависимости от отведения: в отведении I он положительный, а в отведении III – отрицательный.
Когда ток направлен к положительному полюсу, зубец ЭКГ направлен вверх от изоэлектрической линии (положительный). Когда ток идет к отрицательному полюсу, зубец ЭКГ инвертирован (отрицательный). В отведении II ток распространяется от отрицательного к положительному полюсу, поэтому зубцы на обычной ЭКГ направлены вверх.
Электроды регистрации ЭДС с прекардиальной области располагаются в следующих точках:
V-1 - в четвертом межреберье по правому краю грудины;
V-2 - в четвертом межреберье по левому краю грудины;
V-3 - посредине лини, соединяющей точки V-2 и V-4;
V-4 - в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;
V-5 - в пятом межреберье по левой передней подмышечной линии;
V-6 - в пятом межреберье по левой средней подмышечной линии.
Сигналы каких отделов сердца регистрируются
В шести отведениях (стандартных и усиленных от конечностей) сердце рассматривается во фронтальной плоскости. Отведение I отражает боковую стенку сердца, отведения II и III – нижнюю стенку. Отведения прекардиальной области (V-1-6) позволяют проанализировать ЭДС сердца в горизонтальной.
Измерения на разграфленной ленте. ЭОС – электрическая ось сердца
Наличие на электрокардиографической ленте, нанесенной типографским способом сетки позволяет измерять электрическую активность во время сердечного цикла. Запись ЭКГ происходит за счет перемещения в вертикальном направлении нагреваемого пера по протягиваемой со скоростью 25 мм в секунду термочувствительной ленте со стандартными клеточками. (Скорость движения ленты 50мм в сек, применяется в том случае, если необходимо более детально рассмотреть какие-то изменения ЭКГ).
Горизонтальная ось. Длина того или иного интервала на этой оси соответствует продолжительности конкретно проявления электрической активности сердца. Сторона каждого маленького квадрата соответствует 0,04 с. Пять маленьких квадратов образуют один большой – 0,2 с.
Вертикальная ось. Высота зубцов отражает электрический вольтаж (амплитуду) в милливольтах. Высота каждого малого квадрата соответствует 0,1 мВ, каждого большого 0,5. Амплитуду определяют путем подсчета малых квадратов от изоэлектрической линии до наивысшей точки зубца.
Элементы ЭКГ
Основными компонентами, образующими главные фигуры ЭКГ, являются зубец Р, комплекс QRS и зубец Т. Эти единицы электрической активности могут быть разбиты на следующие сегменты и интервалы: интервал PR, сегмент ST и интервал QT.
Зубец Р. Наличие зубца Р указывает на завершение процесса деполяризации предсердий и на то, что импульс исходит из синоатриального узла, предсердий или ткани атриовентрикулярного соединения. Если форма зубца Р нормальная, это означает, что импульс исходит их СА-узла. Когда Зубец Р предшествует каждому комплексу QRS, импульсы проводятся от предсердий к желудочкам.
Нормальные характеристики:
локализация – предшествует комплексу QRS;
амплитуда – не более 0,25 мВ;
продолжительность – от 0,06 до 0,11 с;
форма – обычно округлый и направлен вверх.
Интервал PR. Отражает период от начала деполяризации предсердий до начала деполяризации желудочков – время, необходимое, чтобы импульс от СА-узла через предсердия и АВ-узел дошел до ножек пучка Гиса. Он дает некоторое представление о месте формирования импульса. Любые варианты изменения этого интервала. Выходящие за рамки нормы, свидетельствуют о замедлении проведения импульса, например при АВ-блокаде.
Номальные характеристики:
локализация – от начала зубца Р до начала комплекса QRS;
амплитуда – не измеряется;
продолжительность – 0,12-0,2 с.
Комплекс QRS. Соответствует деполяризации желудочков сердца. Хотя реполяризация предсердий происходит в то же самое время, на ЭКГ ее признаки неразличимы.
Распознавание и правильная интерпретация комплекса QRS – ключевой момент в оценке деятельности кардиомиоцитов желудочков. Длительность комплекса отражает время внутрижелудочкового прохождения импульса.
Когда зубец Р предшествует каждому комплексу QRS, это означает, что импульс исходит из СА-узла, ткани предсердий или ткани АВ-соединения. Отсутствие зубца Р перед желудочковым комплексом свидетельствует о том, что импульс исходит из желудочков, т.е. имеется желудочковая аритмия.
Нормальные характеристики:
локализация – следует за интервалом PR;
амплитуда – различна во всех 12 отведениях;
продолжительность – 0,06-0,10 с при измерении от начала зубца Q (или зубца R, если зубец Q отсутствует) до начала конца зубца S;
форма – состоит из трех компонентов: зубца Q, являющимся первым отрицательным отклонением пера электрокардиографа, положительного зубца R и зубца S – отрицательного отклонения, возникающего после зубца R. Все три зубца комплекса видны не всегда. Из-за того, что желудочки депеоляризуются быстро, что сопровождается минимальным временем контакта пера электрокардиографа с бумагой, комплекс вычерчен более тонкой линией, чем другие компоненты ЭКГ. При оценке комплекса следует обращать внимание на две его наиболее важных характеристики: продолжительность и форму.
Сегмент ST и зубец T. Соответствует окончанию деполяризации желудочков и началу их реполяризации. Точка, соответствующая концу комплекса концу комплекса QRS и началу сегмента ST, обозначается как точка J.
Изменения сегмента ST может свидетельствовать о повреждении миокарда.
Нормальные характеристики:
локализация – от конца S до начала T;
амплитуда – не измеряется;
форма – не измеряется;
отклонения – обычно ST изоэлектричен, допустимо отклонение не более 0,1 мВ.
Зубец Т. Пик зубца Т соответствует относительному рефрактерному периоду реполяризации желудочков, во время которого клетки особенно ранимы при воздействии дополнительных стимулов.
Нормальные характеристики:
локализация – следует за зубцом S;
амплитуда – 0,5 мВ или меньше в отведениях I, II и III;
продолжительность – не измеряется;
форма – вершина зубца округлая, а сам он относительно пологий.
Интервал QT и зубец U. Интервал отражает время, необходимое для цикла деполяризации и реполяризации желудочков. Изменение его продолжительности может указывать на патологию миокарда.
Нормальные характеристики:
локализация – от начала желудочкового комплекса до конца зубца Т;
амплитуда – не измеряется;
продолжительность – варьирует в зависимости от возраста, пола и частоты сердечных сокращений, обычно между 0,36-0,44 с. общеизвестно, что интервал QT не должен превышать половину расстояния между двумя последовательными зубцами R при правильном ритме;
форма – не измеряется.
При оценке интервала следует обращать внимание на его продолжительность.
Зубец U отражает реполяризацию волокон Гиса-Пуркинье и может отсутствовать на ЭКГ.
Нормальные характеристики:
локализация – следует за зубцом Т;
амплитуда – не измеряется;
продолжительность – не измеряется;
форма – направлен вверх от осевой линии.
При оценке зубца следует обращать внимание на его наиболее важную характеристику – форму.
ИНТЕРПРИТАЦИЯ ЭКГ
Шаг 1: оценка ритма.
Шаг 2: определение частоты сокращений. Определение идентичности интервала Р-Р и R-R и сопряжены ли они друг с другом.
Шаг 3: оценка зубца Р. Необходимо получить ответы на вопросы:
Имеются ли на ЭКГ зубцы Р?
Нормальны ли очертания зубцов Р (обычно они направлены вверх и закруглены)?
Везде ли зубцы Р одинаковы по размерам и форме?
Везде ли зубцы Р обращены в одну и ту же сторону – направлены вверх, вниз или двухфазны?
Везде ли отношение зубцов Р и комплексов QRS одинаково?
Во всех ли случаях одинаково расстояние между зубцами Р и QRS?
Шаг 4: определение длительности интервала Р-R. После того, как определена длительность интервала Р-R (норма 0,12 –0,2 с), выясните, во всех ли циклах они одинаковы?
Шаг 5: определение длительности комплекса QRS. Необходимо получить ответы на вопросы:
Все ли комплексы имеют одинаковые размеры и очертания?
Какова продолжительность комплекса (норма 0,06-0,10 с)?
Во всех ли случаях одинаково расстояние между комплексами и следующими за ними зубцами Т?
Все ли комплексы имеют одинаковую направленность?
Имеются ли на ЭКГ комплексы, отличающиеся от остальных? Если да, измерьте и опишите каждый такой комплекс.
Шаг 6: оценка зубцов Т. ответы на вопросы:
Имеются ли на ЭКГ зубцы Т?
Все ли зубцы Т имеют одинаковую форму и очертания?
Не спрятан ли зубец Р в зубце Т?
В одну ли сторону направлены зубцы Т и комплексы QRS?
Шаг 7: определение длительности интервала QT. Выясните, соответствует длительность интервала норме (0,36-0,44 с или 9-11 малых квадратов).
Шаг 8: оценка любых других компонентов. Выясните, нет ли на ЭКГ каких-либо других компонентов, включающих проявления эктопических и аберративных импульсов и другие аномалии. Проверьте сегмент ST на предмет наличия в нем любых отклонений и обратите внимание на зубец U. Опишите свои находки.
При любых отведениях биопотенциалов сердца от поверхности тела человека, амплитуды зубцов ЭКГ представляют собой проекции ИЭВС на ту или иную ось координатной системы в соответствующий момент сердечной деятельности.
Зубец Р отображает распределение возбуждения по предсердиям; комплекс QRS – при возбуждении желудочков; зубец Т – при их реполяризации. Отклонение от нормы, которое врач обнаруживает в том или ином элементе ЭКГ, дают ему информацию о соответствующих процессах в той или иной части сердца.
Важнейшим параметром ЭКГ служат временные интервалы, по ним оценивают скорость распределения возбуждения в каждом из отделов проводящей системы сердца. Изменения скорости проведения связывают с повреждениями миокардных волокон. Так, даже малый очаг поражения ТМВ диаметром 5-10 мкм, вызывает задержку в распределении возбуждения на 0,1 мс.
В стандартных отведениях зубец Р обычно имеет амплитуду не более 0,25 мВ, а его длительность равна 0,07-0,10 с. Интервал PQ отображает атрио-вентикулярную задержку, и он составляет примерно 0,12-0,21 с при частоте сердечных сокращений от 130 до 70 в минуту. Комплекс QRS наблюдается в течение всего времени, пока возбуждение распределяется по желудочкам. Его длительность изменяется в пределах от 0,06 до 0,09 с. Зубец Q в трети наблюдений отсутствует в нормальной ЭКГ, а когда он обнаруживается, то его амплитуда не превышает 0,25 мВ. Зубец R обладает максимальной амплитудой среди всех других элементов ЭКГ, и его амплитуда меняется в пределах 0,6-1,6 мВ. Зубец S также зачастую отсутствует, но когда его обнаруживают, может иметь амплитуду до 0,6 мВ. Его появление на ЭКГ характеризует тот процесс, когда возбуждение по миокарду желудочков завершается вблизи основания (у предсердий). Интервал TS при пульсе 65-70 сокращений в минуту, составляет примерно 0,12 с. Длительность зубца Т обычно меняется в пределах от 0,12 до 0,16 с, а его амплитуда изменяется в пределах 0,25-0,6 мВ.
Необходимо отметить, что зубец Р возникает на ЭКГ примерно за 0,02 с до начала сокращения предсердий, а комплекс QRS - за 0,04 с до начала сокращения желудочков. Следовательно, электрические проявления возбуждения предшествуют механическим (сократительные деятельности миокарда). В этой связи нельзя говорить, будто ЭКГ является результатом сердечной деятельности (сердечные сокращения). Имея ряд отведений ЭКГ (не менее двух), снятых в разных отведениях, можно синтезировать ИЭВС. В медицинской литературе его называют электрической осью сердца. По определению, электрическая ось сердца – это отрезок прямой (вектор), соединяющий два сечения миокарда, обладающих в данный момент наибольшей разностью потенциалов. Этот вектор направлен от отрицательного полюса (возбужденного участка) к положительному (покоящемуся участку). Направление электрической оси сердца в ходе распределения возбуждения по миокарду, постоянно меняется, в этой связи принято определять среднюю ось сердца. Так называют вектор, который можно построить в промежутках между началом и окончанием деполяризации миокарда желудочков. По расположению средней оси оценивают геометрическую ось сердца, которые, как правило, параллельны друг другу. Таким образом, построенная средняя электрическая ось сердца дает представление о положении сердца в грудной полости, и ее изменение служит признаком в изменениях соответствующего желудочка.
