Jiří Dostál, dostaj3@fel.cvut.cz EKG Jiří Dostál, dostaj3@fel.cvut.cz X33BMI, LS 2006, FEL ČVUT

Co je to EKG? Prezentace je rozdělena na tři části: ►EKG je zkratka: ElektroKardioGram – je záznam elektrické srdeční činnosti v závislosti na čase. ElektroKardioGraf – je přístroj, který elektrickou aktivitu srdce zaznamenává. ElektroKardioGrafie – je obor, který se zabývá el. aktivitou srdce Prezentace je rozdělena na tři části: stavba srdce, převodní systém ElektroKardioGrafie – historie, svodové systémy, konstrukce přístroje interpretace EKG – tepová frekvence, srdeční rytmus, normální a abnormální EKG

Stavba srdce

Převodní systém

Převodní systém Srdeční automacie: Frekvence depolarizací: normálně je zdrojem depolarizací SA uzel vzruch se šíří myokardem síní do AV uzlu v AV uzlu dochází ke zpoždění 120 – 200 ms vzruch se dále šíří Tawarovými raménky a prostřednictvím Purkyňových vláken se depolarizace šíří po celém myokardu nejdříve se depolarizuje septum, pak komory směrem od hrotu k bázi Frekvence depolarizací: SA uzel cca 72 tep/min AV uzel a oblast junkce cca 50 tep/min komorový myokard cca 30 tep/min Nervy se na činnosti srdce podílejí jen na regulaci tepu a tlaku, neřídí přímo činnost (sympatikus × parasympatikus). !!!SRDCE PRACUJE AUTONOMNĚ!!!

Vznik EKG srdcem se šíří depolarizační a repolarizační vlny na povrchu buněčných membrán můžeme oproti vnitřku změřit akční potenciál cca +30 mV, v normálním stavu je potenciál cca -90 mV Jednotlivé elementarní membránové biopotenciály tvoří dipóly. Když tyto všechny dipóly sečteme, dostaneme jeden výsledný vektor srdeční činnosti. Tento vektor je vícerozměrný (obvykle měříme 3D) a je časově proměnný. Jeho různými průměty do různých rovin získáváme pak obraz srdeční činnosti v daném svodu. Tento záznam pak nazýváme elektrokardiogramem v jednotlivých svodech

Vznik EKG

Historie EKG Willem Einthoven zakladatel: (1860 – 1927) profesor fyziologie na univerzitě v Leydenu zkoumal (mimo jiné) akční proudy srdeční činnosti sestrojil strunový galvanometr (nebyly zesilovače!) zavedl končetinové svody (viz dále) „Einthovenův trojúhelník (viz dále) Nobelova cena za fyziologii a lékařství 1924

Historie EKG

Historie EKG

Záznam EKG elektrickou aktivitu srdce zaznamenáváme ELEKTROKARDIOGRAFEM tento přístroj zaznamenává průběhy potenciálů v jednotlivých svodech a vykresluje je v závislosti na čase (jde vlastně o zesilovač) Technická data: vstupní odpor řádově MΩ vstupní filtr 0,5 – 40 Hz (nebo 0,05 – 100 Hz s odrušením sítě a myopotenciálů) elektrody AgCl (nepolarizovatelnost, definovaný potenciál 0,2225 V) posuv papíru 25 mm/sec

Problémy Na co je třeba dát pozor: rušení elektrické rozvodné sítě 50 Hz (filtrace) nízke frekvence (dýchání, časová konstanta RC článku) galvanické oddělení EKG přístroje od sítě!!! ovlivnění symetrie rezistorové sítě Wilsonovy svorky (oddělovací stupeň) pacientský kabel musí být stíněný, obsahuje 10 vodičů obr. vlevo: špatně zvolená filtrace a) normální b) zesílení nízkých frekvencí c) zesílení vysokých frekvencí obr. dole: rušení sítě 50 Hz

EKG zesilovač

12-ti svodové EKG 12-ti svodové EKG: svod jsou dvě místa, mezi kterými měříme biopotenciály (v medicínské terminologii se slovo „svod“ používá ve významu obrazu srdeční činnosti) nejpoužívanější je 12-ti svodový systém EKG elektrody jsou umístěny na končetinách a hrudníku, jejich umístění a značení se pevně ustálily 12-ti svodové EKG: 3 bipolární končetinové svody podle Einthovena (I, II, III) 3 unipolární zvětšené končetinové svody podle Golberga (aVL, aVR, aVF) 6 unipolárních hrudních svodů podle Wilsona (V1 – V6)

Einthovenův trojůhelník

Einthovenův trojůhelník

12-ti svodové EKG Napětí ve svodech: I = L –R II = F – R III = F – F 3 končetinové bipolární svody podle Einthovena

12-ti svodové EKG Napětí ve svodech: aVR = R – (L + F)/2 aVL = L – (R + F)/2 aVF = F – (R + L)/2 3 unipolární svody podle Goldberga

12-ti svodové EKG Měří se napětí mezi místy na hrudníku a tzv. Wilsonovou svorkou (což je průměr končetinových potenciálů). Základní svodu se značí V1 – V6 Pro speciální případy se využívají i další svody (viz obrázek) Napětí ve svodech: Vn = Vn – W W = (R + L + F)/3 6 unipolárních svodů podle Wilsona (V1 – V6)

12-ti svodové EKG Zapojení rezistorové sítě pro záznam svodů aVR, aVL a aVF a způsob vytvoření Wilsonovy svorky. Všechny odpory jsou stejné, hodnota 500 kΩ. Potenciál svodů V1 – V6 se meří mezi místem na hrudníků a Wilsonovou svorkou.

ElektroKardioGram

ElektroKardioGram

Tepová frekvence Určení tepové frekvence z EKG: využíváme toho, že známe rychlost posuvu papíru 25 mm/sec zvolíme si svod, kde je nejlépe vidět kmit R změříme rozestup kmitů R (tj. perioda) a vypočítáme frekvenci pro rychlejší určení tepové frekvence můžeme využít následující pomůcky: pamatujeme si číselnou řadu 300 – 150 – 100 – 75 – 60; pak jestliže je vzdálenost kmitů R jeden velký čtverec (5 mm), pak je tepová frekvence 300 tep/min, je-li vzdálenost dva velké čtverce, pak je tepová frekvence 150 tep/min,... atd. Rozestup kmitů R je při normální tepové frekvenci 4 velké čtverce.

Srdeční osa (elektrická) srdeční osa je průměrný směr šíření depolarizační vlny komorovým myokardem (frontální projekce) elektrická srdeční osa je normálně přibližně shodná s osou anatomickou určením srdeční osy můžeme zjistit různé abnormality osu určujeme z končetinových svodů I, II, III, aVR, aVL a aVF vyhledáme svod, ve kterém jsou pozitivní a negativní výchylky QRS komplexu co nejvíc shodné (pro techniky: zintegrujeme komplexy QRS ve všech svodech a vybereme ten svod, ve kterém se střední hodnota napětí QRS komplexu nejvíce blíží „izoelektrické linii“ (tj. linie mezi vlnou P a QRS) srdeční osa je pak na tento svod kolmá její směr určíme podle polarity signálu toho svodu, se kterým se srdeční osa ztotožňuje dále viz obrázek (ten snad vše osvětlí)

Srdeční osa (elektrická) vidíme, že nejvíce si jsou podobné negativní a pozitivní výchylky QRS komplexu ve svodu III na svod III je kolmý svod aVR, který ztotožníme se srdeční osou úhel srdeční osy tedy může být -150° nebo 30° průběh ve svodu aVR je více negativní, srdeční osa je tedy +30° což je normální osa

Srdeční rytmus ložisko ze kterého se šíří depolarizace udává srdeční rytmus normálně je zdrojem depolarizací SA uzel, mluvíme o sinusovém rytmu není-li zdrojem depolarizací SA uzel, mluvíme o arytmii rytmy mohou vznikat: v myokardu síní, v oblasti AV uzlu (junkční rytmus) nebo v myokardu komor je-li tepová frekvence nižší mluvíme o bradykardii, je-li vyšší, mluvíme o tachykardii pokud je rytmus supraventrikulární (tj. vzniká ve svalovině síní), jsou QRS komplexy normální u ventrikulárního rytmu dochází k rozšíření komplexu QRS vlive šíření depolarizace pomalejší cestou mimo převodní systém jsou-li depolarizace chaotické, mluvíme o fibrilaci (míhání) Na obrázku vidíme sinusový rytmus, vlny P a komplex QRS normální, za každou vlnou P následuje QRS komplex.

Normální EKG sinusový rytmus, osa +30°, tepová frekvence 70 tep/min, PQ interval 200 ms, trváni QRS komplexu 0,08 ms, inverze vln T je normální ve svodu aVR (u mladých lidí ještě ve svodech V1 a V2)

Abnormality EKG Vybrané příklady interpretace abnormálního EKG: atrioventrikulární blokády I°, II° a III° blokáda levého raménka Tawarova BLRT (LBBB – left bundle branch block) flutter síní fibrilace komor infarkt myokardu zástava komor

AV blokáda I°

AV blokáda II°

AV blokáda III°

BLRT

Flutter síní

Fibrilace komor

Defibrilace fibrilace komor je terminální, nevede k opětovným stahům; chaotická činnost hemodynamicky neúčinná ohrožuje pacienta na životě Defibrilace – je opak EKG – pustíme do srdce elektrický impuls a tím obnovíme činnost komor monofazická × bifazická energie 300 kJ

Zástava komor

Infarkt Myokardu onemocnění myokardu způsobené ucpáním věnčitých tepen myokard tak nemůže být zásobován kyslíkem po několika hodinách vznikají nekrózy – jedná se o ireverzibilní proces jestliže včasně obnovíme prostupnost koronálních tepe a tím zásobování myokardu, nekrózy se nevyvinou Na obrázku vidíme řez srdcem v transversální rovině (je vidět pravá a levá komora). Komorový myokard je postižen infarktem. Rozsáhlá nekróza tkáně se jeví jako světlejší místa ve svalovině. Jedná se o rozsáhlou přední jizvu; postižena je celá tloušťka stěny.

IM akutní

IM chronický

Zdroje Knihy: EKG jasně, stručně přehledně; John R. Hampton (The ECG made easy);GRADA Diagnostika srdeční činnosti; Ing. Josef Chaloupka (skripta SPŠE) Anatomie 3; Prof. MUDr. Radomír Čihák, DrSC; GRADA WWW: http://medlib.med.utah.edu/kw/ecg/ ECG learning centre http://butler.cc.tut.fi/~malmivuo/bem/bembook/ Bioelectromagnetism http://www.wikipedia.org/ Wikipedia (EN, CS) http://noe.upol.cz/ výukový portál Lékařské fakulty UP Olomouc – Čestmír Čihalík http://www.fnol.cz/ Fakultní nemocnice Olomouc http://www.fbmi.cvut.cz Fakulta biomedicínského inženýrství ČVUT