Электрокардиограмма. Часть 1 из 3: теоретические основы ЭКГ

Электрокардиография  (ЭКГ сердца) — метод графической регистрации электрических процессов, протекающих в сердце при его возбуждении. В основе метода лежит представление о том, что биотоки сердца имеют закономерное распределение на поверхности тела, и могут быть отведены, усилены и записаны в виде характерной кривой — электрокардиограммы.

ЭКГ: принцип метода

Электрокардиограмма (ЭКГ) – современный метод исследования биопотенциалов сердца, его электрической активности в данный период времени с графической регистрацией данных о разности потенциалов на специальной термочувствительной бумажной ленте. Регистрирует данные – прибор электрокардиограф. Интерпретация результатов дает возможность оценить сохранность структуры миокарда, то есть диагностировать множество самых разных патологий.

Принцип метода ЭКГ основан на том, что в сердце регулярно генерируются электроимпульсы, которые стимулируют сокращения миокарда. Такие электроразряды возникают спонтанно в синусовом узле около правого предсердия и проходят через весь миокард, потенцируя последовательно систолу и диастолу.

Электроимпульсы проходят через все ткани организма, но лучше всего улавливаются на области грудной клетки, верхних и нижних конечностях. Это и лежит в основе отведений ЭКГ: по электроду фиксируют на руках и ногах, по передней поверхности грудной клетки и ее левой половине. Таким образом улавливаются все направления распространения электроразрядов сердечной мышцы.

Стандартные сердечные отведения получили название первого (I), второго (II), третьего (III). Аналогом первого является AVL, третьего – AVF, зеркальное отображение всех отведений – AVR. Грудные отведения: V1 – V6. Каждое отведение регистрирует импульс, когда он проходит через определенный участок сердечной мышцы, поэтому в итоге можно собрать информацию о расположении сердца в грудной клетке (электрическая ось), структуре и кровотоке миокарда (толщина), регулярности генерации импульсов и отсутствии или наличии препятствий на их пути.

Читайте также:  Вывих или растяжение: как отличить, лечение, симптомы

Шестиканальные устройства

Такой ЭКГ-аппарат имеет более широкую сферу применения. Им пользуются сотрудники спасательных служб, военных госпиталей, служб скорой помощи, частных клиник. Снятие ЭКГ возможно на двух видах шестиканальных устройств: портативных (переносных) и компьютерных.

Особенности:

  • сохранение в памяти около 1000 результатов обследования (в наличии жесткий диск с 10 Гб);
  • возможность проводить обследование 150 пациентов без подзарядки аппарата;
  • высокая скорость печати, которая осуществляется автоматически;
  • возможность использования нескольких форматов бумаги для фиксирования результатов.

Помимо всего прочего, такой прибор для ЭКГ, цена которого находится в пределах 75 тысяч рублей, показывает состояние устройства: заряд аккумулятора, память, отсоединение электродов, выдает предупреждение о скором окончании бумаги.

Анализ ишемических изменений ЭКГ

Одной из наиболее важных задач автоматического анализа ЭКГ является выявление так называемых ишемических изменений кардиоцикла ЭКГ, которые отражают наличие недостаточного кровоснабжения сердечной мышцы3536. Ишемические изменения проявляются на ЭКГ в виде трансформации ST-сегмента кардиоцикла (промежутка между окончанием волны S и началом волны Т). В норме ST-сегмент выглядит как горизонтальный участок, расположенный приблизительно на уровне изоэлектрической линии (рис. 21, а). Ишемические изменения могут носить характер как смещения ST-сегмента вверх или вниз по отношению к изоэлектрической линии ЭКГ (значимым обычно считается смещение более чем на ±0,1 мВ), так и изменения формы ST-сегмента (различают горизонтальную, косонисходящую, косовосходящую, вогнутую и выпуклую формы). Примеры кардиоциклов с различными ишемическими изменениями ST-сегмента показаны на рис. 21, б-е.

К задачам алгоритмов анализа ST-сегмента относятся оценка величины смещения ST-сегмента относительно изоэлектрической линии ЭКГ и анализ формы ST-сегмента. При этом анализируются только кардиоциклы, относящиеся к фоновому ритму. Решение задачи анализа ST-сегмента ЭКГ затрудняется следующими факторами:

  • наличием низкочастотной помехи в виде дрейфа изоэлектрической линии ЭКГ;
  • необходимостью предварительного анализа формы QRS-комплекса с целью выбора для анализа ST-сегмента только комплексов фонового ритма;
  • сложностью выявления кратковременных преходящих изменений ST-сегмента;
  • сложностью точного определения границ QRS-комплекса и ST-сегмента при наличии в сигнале миографических помех.
Читайте также:  Перитонит у недоношенных сколько времени жизни. Перитонит у детей

Процедура анализа ST-сегмента, как правило, включает следующие основные этапы:

  • выбор из обнаруженных QRS-комплексов только комплексов, относящихся к фоновому ритму;
  • устранение низкочастотной помехи;
  • измерение смещения ST-сегмента;
  • анализ формы ST-сегмента.

Задача отбора только комплексов фонового ритма решается на этапе классификации форм QRS-комплексов.

Анализ ишемических изменений ЭКГ

Устранение низкочастотной помехи обычно осуществляется с помощью математического аппарата сплайн-интерполяции, так как использование фильтрации верхних частот вносит недопустимо большие искажения в форму самого ST-сегмента. При этом для каждого обнаруженного QRS-комплекса определяется условная точка на участке между волной Р и началом комплекса (на PQ-сегменте), значение сигнала в которой рассматривается как локальная оценка текущего уровня изоэлектрической линии. Найденные таким образом точки используются в качестве узлов сплайн-интерполяции, в результате которой формируется кусочно-непрерывная функция, состоящая из фрагментов полиномов третьей степени и служащая оценкой низкочастотной помехи в сигнале. Вычитая эту функцию из исходного сигнала, получают ЭКГ, очищенную от дрейфа изоэлектрической линии. Описанный процесс иллюстрируется на рис. 22. Па верхнем графике показан фрагмент ЭКГ, на котором наблюдается низкочастотная помеха. Кружками отмечены найденные узловые точки на PQ-сегменте, а жирной линией показан рассчитанный сплайн. Па нижнем графике приведен тот же фрагмент ЭКГ после вычитания сплайна из исходного сигнала. Можно видеть, что дрейф изоэлектрической линии практически полностью устранен.

Рис. 21. Примеры различных форм ST-сегмента ЭКГРис. 22. Иллюстрация процедуры устранения дрейфа изоэлектрической линии с использованием сплайн-ннтерполяцииРис. 23. Процедура вычисления смешения ST-сегмента ЭКГ

После устранения низкочастотной помехи для каждого анализируемого комплекса определяется так называемая точка .1, за которую принимается точка окончания QRS-комплекса. Смешение ST-сегмента относительно изоэлектрической линии измеряется на определенном расстоянии от точки J (наиболее часто — через 60-80 мс после нее). На рис. 23 иллюстрируется процедура вычисления смешения ST-сегмента.

Читайте также:  Кисты почки на УЗИ: причины образования и этапы развития, признаки

Анализ характера формы ST-сегмента осуществляется с использованием логических правил по положению трех последовательных точек на ST-сегменте (например, по точке J, точке измерения значения смещения и точке начала волны Т).

Возьмут ли в армию при вертикальном положении ЭОС

Вертикальное положение ЭОС армию может и не отменять. Тут все зависит от причины. Если такое ее расположение обусловлено индивидуальными особенностями организма, и не является проявлением патологии сердца или крупных сосудов, то и никаких оснований для освобождения от воинской службы нет.

Совсем другая ситуация возникает тогда, когда такие изменения на электрокардиограмме являются признаком заболевания (зачастую незначительное отклонение является вариантом нормы, а вот резкое скорее всего свидетельствует в пользу патологии).

Возьмут ли в армию при вертикальном положении ЭОС

Тогда этот вопрос решается исходя из особенностей клинической картины и выраженности степени недостаточности функции сердца.