Электрокардиограф

История

Кривые Липпмана имели монофазный характер, лишь отдалённо напоминая современные ЭКГ.

• В 1872 году Александр Муирхед, как сообщается, прикрепил провода к запястью пациента с лихорадкой, чтобы получить электронную запись его сердцебиения.
• В 1882 году Джон Бурдон-Сандерсон, работавший с лягушками, первым понял, что интервал между вариациями потенциала не был электрически неподвижным, и ввёл термин «изоэлектрический интервал» для этого периода.
• В 1887 году Август Уоллер изобрёл ЭКГ-аппарат, состоящий из капиллярного электрометра Липпмана, прикрепленного к проектору. След от сердцебиения проецировался на фотопластинку, которая сама была прикреплена к игрушечному поезду. Это позволило регистрировать сердцебиение в режиме реального времени.
• В 1895 году Виллем Эйнтховен ввёл современное обозначение зубцов ЭКГ и описал некоторые нарушения в работе сердца. Он обозначил буквы P, Q, R, S и T в качестве отклонения от теоретической формы волны, которую он создал, используя уравнения. Эти уравнения корректировали фактическую форму волны, полученную с помощью капиллярного электрометра, чтобы компенсировать неточность этого инструмента. Использование букв, отличных от A, B, C и D (буквы, используемые для формы сигнала капиллярного электрометра), облегчило сравнение, когда неправильные и правильные линии были нарисованы на одном графике. Эйнтховен, вероятно, выбрал начальную букву P, чтобы последовать примеру Декарта в геометрии. Когда более точная форма волны была получена с использованием струнного гальванометра, который соответствовал скорректированной форме волны капиллярного электрометра, он продолжал использовать буквы P, Q, R, S и T, и эти буквы все ещё используются сегодня. Эйнтховен также описал электрокардиографические особенности ряда сердечно-сосудистых заболеваний.
• В 1897 году французский инженер Клемен Адер изобрёл струнный гальванометр.
• В 1901 году Эйнтховен, работавший в Лейдене (Нидерланды), использовал струнный гальванометр: первый практический ЭКГ-аппарат. Это устройство было гораздо более чувствительным, чем капиллярный электрометр, который использовал Уоллер.
• В 1924 году Эйнтховен был удостоен Нобелевской премии по медицине за новаторскую работу по разработке ЭКГ-аппарата.
• К 1927 году General Electric разработала портативное устройство, которое могло бы производить электрокардиограммы без использования струнного гальванометра. Это устройство вместо этого объединяло ламповые усилители, аналогичные тем, которые использовались в радио, с внутренней лампой и движущимся зеркалом, которое направляло электрические импульсы на пленку.
• В 1937 году Таро Такеми изобрел новый портативный электрокардиограф.
• Хотя основные принципы той эпохи все ещё используются сегодня, многие достижения в электрокардиографии были достигнуты после 1937 года. Приборостроение превратилось из громоздкого лабораторного аппарата в компактные электронные системы, которые часто включают компьютерную интерпретацию электрокардиограммы.
• Первая отечественная книга по электрокардиографии вышла под авторством русского физиолога А. Самойлова в  г. (Электрокардиограмма. Йенна, изд-во Фишер).

Диагностическое значение параметров ЭКГ

ЧСС

Сердце взрослого человека в норме сокращается от 60 до 90 раз в мин. При меньшем значении определяется брадикардия, а при большем – тахикардия, что необязательно является патологией. Так, значительная брадикардия свойственна тренированным спортсменам, особенно бегунам и лыжникам, а преходящая тахикардия вполне нормальна при душевных переживаниях.

У здоровых взрослых людей частота пульса соответствует частоте сердечных сокращений и равна 60 -90 за 1 минуту

Сердечный ритм

Нормальный сердечный ритм называют регулярным синусовым, т. е. генерируемом в синусовом узле сердца. Несинусовая генерация патологична, а нерегулярность указывает на один из видов аритмии.

Во время снятия ЭКГ пациента просят задержать дыхание для того, чтобы выявить возможную патологичную недыхательную аритмию. Серьезной проблемой является мерцательная аритмия (мерцание предсердий). При ней генерация сердечных импульсов происходит не в синусовом узле, а в клетках предсердий. Вследствие этого предсердия и желудочки сокращаются хаотично. Это способствует тромбообразованию и создает реальную угрозу инфаркта и инсульта. Для их предотвращения назначается пожизненная антиаритмическая и антитромботическая терапия.

К аритмии относится и экстрасистолия. Экстрасистолой называется нештатное сокращение сердечной мышцы под воздействием лишнего электрического импульса, не исходящего из синусового узла. Различают предсердную, желудочковую и атриовентрикуляную экстрасистолию. Какие виды экстрасистол требуют вмешательства? Единичные функциональные экстрасистолы (обычно предсердные) часто возникают и при здоровом сердце на фоне стрессов или чрезмерных физических нагрузок. К потенциально опасным относятся групповые и частые желудочковые экстрасистолии.

Блокады

Атриовентрикулярной (A-V) блокадой называют нарушение проводимости электрических импульсов от предсердий к желудочкам. Вследствие этого они сокращаются несинхронно. При A-V блокаде, как правило, требуется лечения, а в тяжелых случаях – установка кардиостимулятора.

Нарушение проводимости внутри миокарда называется блокадой ножек пучка Гиса. Она может локализоваться на левой или правой ножке или на обеих вместе и быть частичной или полной. При этой патологии показано консервативное лечение.

Синоатриальная блокада – дефект проводимости от синусового узла к миокарду. Этот вид блокады возникает при других сердечных болезнях или при передозировке лекарственных препаратов. Требует консервативного лечения.

Инфаркт миокарда

Иногда ЭКГ выявляет инфаркт миокарда – некроз участка сердечной мышцы из-за прекращения его кровообращения. Причиной могут быть крупные атеросклеротические бляшки или резкий спазм сосудов. Тип инфаркта различают по степени поражения – мелкоочаговый (не Q-инфаркт) и обширный (трансмуральный, Q-инфаркт) виды, а также по локализации. Обнаружение признаков инфаркта предполагает срочную госпитализацию пациента.

ЭКГ при инфаркте миокарда

Обнаружение на кардиограмме рубцов свидетельствует о перенесенном когда-то инфаркте миокарда, возможно, безболевом и незамеченным пациентом.

Нормальные интервалы и признаки, указывающие на патологию

Запись ЭКГ на стандартной бумаге позволяет измерять время, необходимое для различных фаз электрической деполяризации, обычно в миллисекундах. Для таких «интервалов» существует нормальный диапазон:

1. Интервал PR (измеряется от начала зубца P до первого отклонения комплекса QRS). Нормальный диапазон 120 – 200 мс.
2. Продолжительность QRS (измеряется от первого отклонения QRS до его конца на изоэлектрической линии). Нормальный диапазон до 120 мс.
3. Интервал QT (измеряется от первого отклонения QRS до конца зубца Т на изоэлектрической линии). Нормальный диапазон до 440 мс.

Патологию распознают по ЭКГ признакам. В таблице приведены основные:

У детей и взрослых показатели отличаются. Таблица параметров кардиограммы взрослого и ребенка:

Данные, приведенные в таблице, как правило, зависит от возраста. Например, ЧСС у детей до 3 лет – 100-110 ударов в минуту, 3-5 лет до 100 ударов, 6-8 – 90-100, а у детей 9-12 лет 70-85 ударов в минуту.

Как выглядит ЭКГ в норме и при патологии

Как должна выглядеть нормальная ЭКГ и комплексы зубцов, какие отклонения бывают чаще всего и о чем они свидетельствуют, описано в таблице.

Важно помнить!

1. Одна маленькая клеточка (1 мм) на ЭКГ-пленке соответствует 0,02 секундам при записи 50 мм/сек и 0,04 секундам при записи 25 мм/сек (например 5 клеточек – 5 мм – одна большая клетка соответствует 1 секунде).
2. Отведение AVR для оценки не используется. В норме оно является зеркальным отражением стандартных отведений.
3. Первое отведение (I) дублирует AVL, а третье (III) дублирует AVF, поэтому на ЭКГ они выглядят почти идентично.

Еще кое-что важное

Описанные в таблице характеристики ЭКГ в норме и при патологии – лишь упрощенный вариант расшифровки. Полноценную оценку результатов и правильное заключение может сделать лишь специалист (кардиолог), знающий расширенную схему и все тонкости метода. Особенно это актуально, когда нужно расшифровать ЭКГ у детей. Общие принципы и элементы кардиограммы такие же, как и у взрослых. Но для детей разных возрастов предусмотрены разные нормы. Поэтому профессиональную оценку в спорных и сомнительных случаях могут сделать лишь детские кардиологи.

Методика проведения процедуры

Запись ЭКГ обычно проводится в лежачем положении. Для снятия кардиограммы используется стационарный или переносной аппарат – электрокардиограф. Стационарные аппараты устанавливаются в медицинских учреждениях, а переносные используются бригадами неотложной помощи. В аппарат поступает информация об электрических потенциалах на поверхности кожи. Для этого применяются электроды, прикрепляемые к области груди и конечностям.

Эти электроды называются отведениями. На груди и конечностях обычно устанавливается по 6 отведений. Грудные отведения обозначаются V1-V6, отведения на конечностях называются основными (I,II,III) и усиленными (aVL, aVR, aVF). Все отведения дают несколько разную картину колебаний, однако суммировав информацию со всех электродов, можно выяснить детали работы сердца в целом. Иногда используются дополнительные отведения (D, А, I).

Обычно кардиограмма выводится в виде графика на бумажный носитель, содержащий миллиметровую разметку. Каждому отведению-электроду соответствует свой график. Стандартная скорость движения ленты составляет 5 см/c, может применяться и другая скорость. В кардиограмме, выводимой на ленту, также могут указываться основные параметры, показатели нормы и заключение, сгенерированные автоматически. Также данные могут записываться в память и на электронные носители.

После проведения процедуры обычно требуется расшифровка кардиограммы опытным врачом-кардиологом.

Как расшифровывается ЭКГ

Анализ кардиограммы расшифровывается исключительно специалистом. Показатели включают зубцы P, Q, R, S, T и сегменты ST и PQ. В свою очередь, зубцы, направленные вверх, называют положительными, вниз – отрицательными.

Основные показатели ЭКГ:

• источник возбуждения при нормальном состоянии сопровождается синусовым ритмом;
• частота ритма – промежуток между R зубцами не более 10%;
• нормальная частота сокращений сердца – 60-80 ударов/мин;
• поворот электрической оси сердечной мышцы – от полугоризонтального до полувертикального;
• R зубец сопровождается положительным характером;
• T зубец – должен быть положительным;
• участок PQ – от 0.02 до 0.09 сек;
• участок ST – проходит по изолинии, в норме могут быть отклонения не более чем на 0.5 мм.

Электрокардиография – это часто используемый в медицинской практике метод, позволяющий за короткий отрывок времени получить подробную информацию о состоянии сердца и некоторых других органов. Данные, полученные во время диагностики, применяются для выявления многих заболеваний, помогают своевременно начать лечение, предотвратить серьезные осложнения.

Что такое отведения ЭКГ

Эти понятия тесно связаны с проведением процедуры. Во время ЭКГ с помощью аппарата электрокардиографа регистрируется разность электрических потенциалов, сопровождающая работу сердца. Данные записываются в виде кривой – кардиограммы.

Для этого на тело пациента крепятся электроды. Всего при проведении процедуры используется 10 таких устройств, но для каждого из отведений используется только часть из них.

 Существует два типа электродов:

• 4 основных, прикрепляемых к конечностям, один и которых – заземление,
• 6 грудных, устанавливаемых на разные участки грудной клетки

С помощью этих электродов снимается 12 отведений ЭКГ:

• Стандартные I, II, III.
• Усиленные от конечностей – aVR, аVF, аVL.
• Грудные V1- V6.

Отведения ЭКГ

Стандартные и усиленные отведения от конечностей

Грудные отведения

Грудные электроды соединяются со «сцепкой» из трёх других, крепящихся к левой руке, правой руке и правой ноге.

Все 12 отведений, фиксируются на специальной ленте, на которую нанесены клеточки для последующей расшифровки данных.

Каждое отведение отвечает за определенный участок сердца. По изменениям на них можно определить, как работает та или иная область сердца и где именно находится патологический очаг.

Продолжение статьи

• Текст 1. Расшифровка ЭКГ: как правильно расшифровать кардиограмму. Датчики, отведения ЭКГ.
• Текст 2. Основные элементы ЭКГ: что содержит график кардиограммы
• Текст 3. Расшифровка ЭКГ: наиболее важные показатели кардиограммы с примерами нарушений
• Текст 4. Изменения на кардиограмме при гипертрофических процессах в миокарде
• Текст 5. Изменения в кардиограмме при ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркте миокарда
• Текст 6. Изменения на ЭКГ при сердечных блокадах

Отведения на ЭКГ, которые фиксирует кардиограф

Как уже было сказано, кардиограф регистрирует разность потенциалов между двумя точками, это значит, напряжение в каком-то отведении. Иными словами, кардиограф фиксирует на экране или на бумаге величину проекции ЭДС (электродвижущей силы сердца) на какое-то отведение.
Стандартная электрокардиограмма может быть записана в 12 отведениях:

1. Три стандартных отведения;
2. Три усиленных отведения от конечностей;
3. Шесть грудных отведений.

Стандартные отведения это:
I — отведение между верхними конечностями — левой рукой  и правой рукой;
II — отведение между нижней и верхней конечностью: правой рукой и левой ногой;
III — отведение также между нижней и верхней конечностью: левой рукой и левой ногой.

Самый простой одноканальный кардиограф, который записывает в определенный момент времени не более одного отведения, имеет пять электродов, отличающихся цветом и местом наложения.

Для регистрации усиленных отведений от конечностей, используются те же электроды, только каждый из них по очереди соединяет две конечности. Таким образом получают объединенный электрод Гольдберга (названный по имени ученого, предложившего метод). Эти отведения записываются на практике с помощью простого переключения рукоятки, которой снабжен кардиограф.

Грудные отведения регистрируются между объединенным электродом от трех конечностей и грудным электродом.

Критерии выбора кардиорегистратора

При выборе электрокардиографа следует обратить внимание на ряд критериев. Кратко о каждом из них:. канальность

канальность.

От нее зависит производительность прибора, об этом было сказано выше.

портативность.

В том пункте следует обращать внимание на емкость батареи, чем она больше, тем дольше аппарат сможет работать автономно. наличие экрана

наличие экрана.

Он позволяет просматривать результаты исследования перед выводом на печать, что зачастую помогает экономить термобумагу. В дисплее важен его размер и разрешение. Чем он больше, тем больше полезной информации на нем помещается. Преимуществом будет сенсорный экран.

встроенная память.

Она необходима для просмотра кардиограмм пациентов, снятых в разное время. Чаще всего одноканальные не имеют встроенной памяти. У остальных ее объем позволяет записать от 10 до 500 ЭГК файлов. Преимуществом будет наличие слота для подключения внешнего носителя.

ширина термобумаги и скорость печати.

Чем большего формата используется бумага, тем больше данных на ней вмещается. Преимуществом будет возможность использования бумаги разной ширины. Скорость печати чаще всего может настраиваться и варьируется от 5 до 50 мм/с.

подключение к ПК.

Даная функция необходима для переноса данных и их дальнейшей обработки. С этой целью модели оснащаются различными разъемами USB, COM, а также интерфейсами BLUETOOTH и WLAN для беспроводной передачи информации.

интерпретация данных.

Позволяет выявить отклонения в работе сердца и поставить диагноз.

Это были основные критерии, на которые следует обращать внимание при выборе кардиографа. Также для специалиста кардиолога будут важны такие показатели, как точность и чувствительность прибора, а также надежность производителя

Необходимое оборудование

Электрокардиограф с кабелем пациента. Электрокардиографы классифицируются по возможности одномоментной регистрации ЭКГ от разных отведений:

• Одноканальный электрокардиограф – регистрирует электрокардиограмму от  одного отведения, переключение на следующее отведение проводится либо автоматически, либо в ручную
• Трехканальный электрокардиограф – единовременная регистрация ЭКГ от трех отведений, I-II-III, aVR-aVL- aVF, V1-V2-V3, V4-V5-V6.
• Шестиканальный электрокардиограф — единовременная регистрация ЭКГ от шести отведений, I-II-III-aVR-aVL- aVF, V1-V2-V3-V4-V5-V6.
• Двенадцатиканальный электрокардиограф – регистрирует электрокардиограмму сразу от всех отведений

Типы зубцов

Сначала следует немного рассказать о том, как работает сердце. Оно имеет 4 камеры – два предсердия, и два желудочка (левые и правые). Электрический импульс, благодаря которому оно сокращается, формируется, как правило, в верхней части миокарда – в синусовом водителе ритма – нервном синоатриальном (синусном) узле. Импульс распространяется по сердцу вниз, сначала затрагивая предсердия и заставляя их сокращаться, затем проходит атриовентрикулярный нервный узел и другой нервный узел – пучок Гиса, и достигает желудочков. Основную нагрузку по перекачке крови на себя берут именно желудочки, особенно левый, задействованный в большом круге кровообращения. Этот этап называется сокращением сердца или систолой.

После сокращения всех отделов сердца настает время их расслабления – диастолы. Затем цикл повторяется снова и снова – этот процесс и называется сердцебиением.

Состояние сердца, при котором не происходит никаких изменений в распространении импульсов, отражается на ЭКГ в виде прямой горизонтальной линии, называемой изолинией. Отклонение графика от изолинии называется зубцом.

Одно сердечное сокращение на ЭКГ содержит шесть зубцов: P, Q, R, S, T, U. Зубцы могут быть направлены, как верх, так и вниз. В первом случае они считаются положительными, во втором – отрицательными. Зубцы Q и S всегда положительны, а зубец R всегда отрицателен.

Зубцы отражают различные фазы сокращения сердца. P отражает момент сокращения и расслабления предсердий, R – возбуждения желудочков, T – расслабления желудочков. Также используются специальные обозначения для сегментов (промежутков между соседними зубцами) и интервалов (участков графика, включающих сегменты и зубцы) например, PQ, QRST.

Соответствие стадий сокращения сердца и некоторых элементов кардиограмм:

• P – сокращение предсердий;
• PQ – горизонтальная линия, переход разряда от предсердий через атриовентрикулярный узел на желудочки. Зубец Q может отсутствовать в норме;
• QRS – желудочковый комплекс, наиболее часто использующийся в диагностике элемент ;
• R – возбуждение желудочков;
• S – расслабление миокарда;
• T – расслабление желудочков;
• ST – горизонтальная линия, восстановление миокарда;
• U – может отсутствовать в норме. Причины появления зубца однозначно не выяснены, однако зубец имеет ценность для диагностики некоторых заболеваний.

Ниже приведены некоторые отклонения от нормы на ЭКГ и их возможные объяснения. Эта информация, разумеется, не отменяет того факта, что целесообразнее доверить расшифровку профессионалу-кардиологу, который лучше знает все нюансы отклонений от норм и связанных с ним патологий.

Как работает электрокардиограф

Электрокардиограф – это прибор, предназначенный для выявления различных патологий и заболеваний сердечной мышцы. Основан метод диагностики на получении разницы электрических потенциалов. При нормальной работе сердца эта разница выражена слабо или отсутствует.

Большинство стандартных аппаратов оснащены 12 кабелями отведений и 10 электродами. Во время проведения процедуры 6 электродов крепятся на грудной клетке больного, остальные 4 на нижних и верхних конечностях. Электрические импульсы проходят по электродам в отведения. При этом прибор фиксирует данные, записывая их в виде графика. Полученная кардиограмма используется для постановки диагноза.

Электрокардиограф – прибор, позволяющий зафиксировать электрические импульсы сердца на бумаге в виде графика

Расшифровка данных проводится врачом, с их помощью определяют следующие показатели:

• частоту сердечных сокращений;
• дефекты сердечной проводимости;
• какая стенка сердца поражена;
• регулярность сокращений;
• обменные нарушения электролитного баланса органа;
• нормальное или патологическое состояние миокарда;
• физическую оценку состояния сердечной мышцы.

Электрокардиография позволяет выявить как серьезные патологии и пороки сердца, так и незначительные нарушения, не требующие серьезного лечения.

Чаще для диагностики используют стандартную схему проведения, но в медицинской практике могут применяться несколько видов электрокардиографии:

Советуем вам прочитать:ЭКГ при ИБС и стенокардии

• внутрипищеводная – при этом больному вводят активный электрод в пищевод. Данный вид исследования используется для дифференциальной диагностики наджелудочковых нарушений с желудочковыми;
• электрокардиография по Холтеру – процедуру повторяют на протяжении длительного времени, фиксируя и сравнивая полученные данные;
• велоэргометрия – проведение процедуры во время физической нагрузки на организм (с помощью велотренажера);
• электрокардиография с высоким разрешением и другие методы.

Каждый из видов лабораторного исследования назначается врачом в соответствии с особенностями течения заболеваний и показаниями у больного.

Разновидности электрокардиографов

Электрокардиограф — незаменимый аппарат в работе скорой помощи, специалистов поликлиник, отделений кардиологии, реанимации и др

При этом важно понимать, что электрокардиорегистратор нужен не только пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, но и здоровым людям. Ведь регулярное снятие кардиограмм способствует максимально раннему выявлению сбоев и отклонений, особенно у людей, чья работа связана с высокими физическими и психоэмоциональными нагрузками (спортсмены, военные, пожарные и др.)

В зависимости от того, сколько отведений (от 1 до 12) устройство синхронно регистрирует, выделяют одно- и многоканальные кардиографы. Данный показатель характеризует производительность прибора. Одноканальный и 12-ти канальный аппараты оба определяют все 12 каналов, но различие заключается в том, что первый записывает последовательно по одному каналу, а второй – одновременно все. Помимо названных существуют еще трех- и шестиканальные устройства, которые одномоментно записывают 3 и 6 каналов. От канальности зависит стоимость кардиорегистратора, чем она больше, тем, соответственно, выше цена.

Одноканальные приборы чаще всего используются при оснащении бригад скорой помощи. Они более компактные, чаще всего оснащены аккумуляторной батареей для автономной работы. Также для них характерна невысокая стоимость, доступная практически каждому. Из недостатков можно выделить ограниченный функционал.

Трехканальные за счет одновременной записи 3 каналов имеют большую производительность, чем первые. Зачастую у них появляется возможность ввода дополнительных данных о пациенте, с которого снимается кардиограмма (пол, возраст). У них имеется внутренняя память, хоть и небольшая, для сохранения результатов исследований.

Шестиканальные аппараты еще более производительные. За счет этого они применяются в клиниках, в кардиологической скорой помощи. Отличаются более мощной батареей, большим объемом памяти, скоростью печати и функциональностью.

Двенадцатиканальные – самые функциональные и производительные аппараты. Они одновременно регистрируют работу сердца по 12 отведениям и используются для детального и многопараметрического исследования работы сердца. Для них характерны большой объем памяти, широкий спектр функций, интерпретация полученных данных и т.д. Отличаются высокой стоимостью.