EKG Elektrokardiogrammin rekisteröinti

Transkriptio

1 1 F2 EKG Elektrokardiogrammin rekisteröinti Työohjeet sivulla Vastaa aktivoiviin kysymyksiin 3 6.

2 s ol uk alv o s ol uk alv o Sydän, verenkierto ja munuainen 2 Mitä elektrokardiografia on? Elektrokardiografia on sydäntutkimuksessa edelleen käyttökelpoinen, yli 100 vuotta vanha tekniikka, jonka kehitti hollantilainen fysiologi Willem Einthoven Tämän bipolaarisen menetelmän (skalaarinen EKG) täydennykseksi kehitti Frank N. Wilson 1933 unipolaarisen EKG:n, jota E. Goldberg sittemmin vielä paransi. Näin kehittyi nykyinen 12 kytkentäinen EKG menetelmä. Tutkimuksen avulla sydämestä rekisteröidään ns. elektrokardiogrammi (EKG), joka kuvaa sydänlihaksen toimintavirtoja ajan funktiona. Toimintavirroilla tarkoitetaan solukalvoilla esiintyviä ionivirtoja sekä niiden seurauksena syntyviä virtoja ympäröivään, johtavaan väliaineeseen ja kudoksiin l. tilavuusvirtoja; EKG mittaa lähinnä tilavuusvirtoja. EKG voidaan rekisteröidä iholta minkä tahansa kahden pisteen väliltä ja rekisteröivä elektrodi voi olla jopa intrakardiaalinen. Tavanomainen rekisteröinti tapahtuu ihon pinnalta sovituista pisteistä, jolloin vertailu peräkkäisten rekisteröintien ja eri yksilöiden välillä on mahdollista. EKG:stä voidaan tulostaa ote piirturipaperille tai sitä voidaan seurata reaaliajassa monitorin kuvaputkelta. EKG:ssa piirtyy jänniteheilahdus vain silloin, kun sydämessä on riittävän suuri solumassa depolarisoitumassa tai repolarisoitumassa. Lepotilassa olevat solut eivät synnytä jännitekenttää. Jokainen depolarisoitumasssa (tai repolarisoitumassa) oleva solu muodostaa "alkio dipolin", jossa on positiivinen ja negatiivinen pooli, joiden välille syntyy virtapiiri. Jänniteviivat kulkevat kohtisuoraan virtaviivoja vastaan muodostaen positiivisen ja negatiivisen jännitekentän (Kuva 1). Jännitekentistä toinen synty solun ulkopuolelle, toinen solun sisäpuolelle (Kuva 2). Depolarisaatiorintaman etenemissuunta solukalvo solukalvo Kuva 1. Jänniteviivojen ja virtaviivojen kulku dipolissa Kuva 2. Solukalvon pakkovirrat ja tilavuusvirrat

3 3 Kuva 3 kuvaa depolarisaatiorintaman etenemistä yksittäisessä sydänlihassolussa eli alkiodipolissa. Kohdassa 3A depolarisaatiorintama on edennyt vasemmalta oikealle solun puoliväliin ja tehnyt solun ulkopuolen negatiiviseksi rintamalinjan takana (negatiivinen pooli). Rintaman etupuolella solukalvo on edelleen polarisoitunut ja ulkopuoli positiivinen (positiivinen pooli). Kun depolarisaatiorintama etenee kohti positiivista elektrodia, on kahden elektrodin välinen jännite ero positiivinen ja maksimissaan. Jännite eroa ei enää havaita kun solukalvo on kokonaan depolarisoitunut (3B). Kuvassa 3C repolarisaatiorintama etenee samansuuntaisena kuin depolarisaatiorintama, mutta polariteetti ja virtojen suunta ovat käänteiset. Kuvassa 3D jänniteeroa ei enää havaita kun solukalvo on kokonaan repolarisoitunut. Sydämessä depolarisaatiorintama muodostuu käytännössä suuresta määrästä samansuuntaisia, rinnakkaisia dipoleja. Kun depolarisaatio tai repolarisaatiorintama etenee sydämessä, suurin osa (noin 70 80%) alkioista kumoutuu. Jäljelle jäävät alkiot muo Kuva 3. Depolarisaatiorintama alkio dipolissa dostavat ns. ekvivalentin dipolin, jolla on positiivinen ja negatiivinen poolinsa ja näiden kautta kulkeva virtavektori. Tämän vektorin suunnan ja suuruuden määräävät siihen vaikuttavien (kumoutumattomien) alkioiden lukumäärä, keskinäinen etäisyys ja suuntautuminen. Kuvassa 4 kuvataan sydämen sähkövirtoja hetkellä, jossa kammiot ovat osittain depolarisoituneet septumin alueelta; tällöin virta kulkee depolarisoituneelta alueelta polarisoituneelle kuvan osoittamalla tavalla. Suurennetussa kuvassa ilmenee tilanteen hetkellinen summavektori (musta nuoli). Kuva 4.

4 4 Depolarisaatio eli aktivaatiojärjestys Sydän aktivoituu tietyssä järjestyksessä. Ensimmäisenä aktivoituu sinussolmuke, joka pienen massansa vuoksi ei jätä merkkiä EKG:hen. P aalto on oikean ja vasemman eteisen yhteinen depolarisaatioheilahdus. Kuva 5. EKG käyrää kahden sydämen toimintasyklin ajalta. P aallon päätyttyä depolarisaatio etenee ryömimällä eteiskammiosolmukkeessa, mikä ei näy EKG:ssä, vaan piirtyy isoelektrisena viivana. Kammioiden depolarisaatio etenee väliseinän vasemmalta puolelta oikealle (Kuva 6). Tästä syntyy Q aalto tai R aallon alkuosa. Johtorata kuljettaa depolarisaatiorintaman suurella nopeudella molempiin kammioihin, joissa se etenee sydänlihaksen sisäosista pintaosiin päin. Pienemmän massan vuoksi oikea kammio depolarisoituu kokonaan ennen vasenta. Kammioiden depolarisaatio päättyy vasemman kammion ylätakaosiin. Kokonaisuudessaan kammioiden depolarisaatio muodostaa EKG:ssä ns. QRS kompleksin. Eteisten repolarisaatio ajoittuu normaalisti kammioiden depolarisaatioon, johon se peittyy. Kammioiden repolarisaatio muodostaa T aallon. Repolarisaatio ei seuraa samalla tavoin johtoradan muodostamaa väylää kuin depolarisaatio, vaan on epähomogeeninen ja tapahtuu hitaammin ja päinvastaisessa järjestyksessä. Siinä missä depolarisaatio tapahtuu endokardiumista epikardiumiin päin, tapahtuu repolarisaatio sydämen pintaosista sisäosiin päin. Tämä johtuu siitä, että sydämen ulkopinnan alla olevien solujen repolarisaatiovaihe on nopeampi ja aktiopotentiaali pienempi ja lyhytkestoisempi kuin ensin aktivoituvien subendokardiaalisten solujen.

5 5 Tästä seuraa tilanne, jossa ulkopinta on jo ohittanut aktivaatiovaiheen ja muuttunut elektropositiiviseksi, kun sisäpinta vielä aktivoituu ja on elektronegatiivinen. Tämä vaihe ero aiheuttaa lopulta sen, että koko sydämen aktivaatiota kuvaavassa EKG:ssä positiivisen QRS aallon jälkeen tulee aina positiivinen T aalto. Kuvassa 6 on esitetty sydämen aktivaatiojärjestys. Siitä huomataan, että kammioväliseinä aktivoituu vasemmalta oikealle, osittain siksi koska vasen haarake jakautuu Purkinjen säikeistöksi jo septumin alueella. Lisäksi aktivoituvat vasemman kammion papillaarilihakset kraniaalisuuntaan. Tästä johtuen suuntautuu ensimmäinen sydämen hetkellinen summavektori vasemmalta oikealle, hieman oikealle ylös ja eteen. Tämän jälkeen aktivoituvat sydämen osat kammion hallitsemana ja kärjestä tyviosiin päin. Kuva 6. Sydämen aktivaatiojärjestys KYSYMYS 1. Miksi kaikki EKG kytkennät ovat isoelektrisiä (näyttävät nollaa), kun depolarisaatio leviää johtoratoja pitkin? KYSYMYS 2. Miksi septumin depolarisoituessa summavektori on vasemmasta kammiosta oikean kammion suuntaan? KYSYMYS 3. Mikä EKG:n parametri muuttuu, kun depolarisaation leviäminen AVsolmukkeen kautta kammioihin hidastuu?

6 6 KYSYMYS 4. Minkä EKG:n parametrin kesto muuttuu, kun kammioiden johtoradat katkeavat? EKG:n rekisteröinti Harjoitustyön oppimistavoitteena on oppia rekisteröimään koehenkilön EKG käyttäen 12:ta vakiokytkentää. Kytkennöistä merkille pantavat asiat ovat: 1. elektrodien sijoitus 2. polariteetti 3. referenssielektrodin laatu 4. kytkentäakselin suunta Käytetyt kytkennät ovat: 1 Bipolaariset raajakytkennät Nimitys Tutkiva elektrodi () Vertailuelektrodi ( ) I Vasen käsi Oikea käsi II Vasen jalka Oikea käsi III Vasen jalka Vasen käsi 2 Unipolaariset raajakytkennät Nimitys Tutkiva elektrodi () Vertailuelektrodi ( ) avr Oikea käsi vasen käsi ja vasen jalka avl Vasen käsi Oikea käsi ja vasen jalka avf Vasen jalka Oikea käsi ja vasen käsi 3 Rintakytkennät Nimitys Tutkiva elektrodi () Vertailuelektrodi ( ) V1 4. kylkiväli, rintalastan oikea reuna Kolmen raajaelektrodin summa V2 4. kylkiväli, rintalastan vasen reuna V3 V2:n ja V4:n välissä V4 5. kylkiväli, keskisolisviiva V5 V4:n ja V6:n välissä V6 5. kylkiväli, keskikainaloviiva

7 7 Kuva 7. I kytkentä luodaan siis siten, että vasemmasta kädestä tehdään positiivinen ja oikeasta negatiivinen. Kytkentäakselin orientaatiokulma on frontaalitasossa 0. Voidaan myös sanoa, että I kytkentä katsoo sydäntä tästä kulmasta. Katsomissuunta ilmenee kuvassa 8 nuolen suuntana tutkivasta elektrodista alkaen. II kytkennän orientaatiokulma on 60 ja III kytkennän 120. Kuva 8. Raajakytkennät katsovat sydäntä frontaalitasossa kuvatulla tavalla. Asteluvut alkavat I kytkennästä. Vahvistetut l. unipolaariset kytkennät luodaan eri tavalla kuin bipolaariset; niissä yhdestä raajasta tehdään positiivinen ja kaikki muut yhdessä muodostavat negatiivisen elektrodin (ns. indifferentti elektrodi) muodostaen eräänlaisen keskiarvokytkennän. Tarkoituksena on luoda tutkivalle elektrodille lähes muuttumaton tausta. Vahvistaminen tarkoittaa sitä, että varsinaisten raajakytkentöjen herkkyyttä on lisätty.

8 8 Kuva 9. Vahvistettujen kytkentöjen orientaatiokulmat Rintakytkennät tutkivat sydäntä horisontaalitasossa ts. sydämen kautta kulkevan rintakehän poikkileikkauksen tasossa. Kokonaisuudessa standardi 12 kytkentäinen EKG tutkii sydäntä kahdessa eri avaruudellisessa tasossa, kahdestatoista eri kulmasta (Kuva 10). Kuva 10. Unipolaariset rintakytkennät V1 V6 suhteessa sydämen sijaintiin horisontaalitasossa sekä 12 kanavaisen EKG:n kytkentöjen orientaatiokulmat. Kuva 11. Elektrodien paikat rintakytkennöissä.

9 9 Elektrodit kytketään siten, että punainen raajaelektrodi tulee oikeaan käteen, keltainen vasempaan käteen, vihreä vasempaan jalkaan ja musta johto liitetään maadoituselektrodiin. Normaali EKG NORMAALI EKG P aalto Kesto < 120 ms Amplitudi < 3 mm (0,3 mv) Positiivinen kytkennöissä I, II, avf, ja V3 V6 Negatiivinen kytkennöissä avr ja usein kytkennässä V1 QRS kompleksi Kesto < 120 ms Amplitudi raajakytkennöissä < 2,5 cm (2,5 mv), rintakytkennöissä V1:n tai V2:n syvimmän S aallon ja V5:n tai V6:n korkeimman R aallon summa < 4,5 mv (esim. SV 1 RV 5 tai RV 6 ). T aalto Positiivinen kytkennöissä I, II, ja V3 V6 Negatiivinen avr:ssa Positiivinen tai negatiivinen kytkennöissä II, avl, avf ja V1 V2 PQ aika Mitataan P aallon alusta Q tai R aallon alkuun, normaalisti ms QT aika Mitataan Q tai R aallon alusta T aallon loppuun, kesto vaihtelee syketaajuuden mukaan, viitearvo löytyy EKG viivaimesta. Jos QT ajan kesto on suurempi kuin 10 % viitearvosta, se voi olla patologinen. Sydämen sähköinen akseli l. frontaaliakseli Sydämen sähköisellä akselilla tarkoitetaan yleisesti vektoria, joka kuvaa frontaalitasossa sydämen sähköisiä päävoimia kammioiden depolarisaation aikana ja joka määritetään QRS aallon avulla. Uusissa EKG laitteissa frontaaliakseli määritetään automaattisesti. Käytännössä riittää akselisuunnan karkea arviointi seuraavaan tapaan: Etsitään raajakytkennöistä se, jossa on suurin piirtein yhtä suuri QRSaallon positiivinen ja negatiivinen heilahdus. Haettu akseli on kohtisuorassa tätä vastaan ja suuntautuu siihen kytkentään päin, jossa QRS aalto on positiivinen. Akselin tarkemmalle geometriselle määritykselle löytyy selostus oppikirjassa Boron ja Boulpaep (2009), sivulla 521. Sähköinen akseli on normaalisti alueella EKG viivaimissa ja kirjallisuudessa normaali alue esitetään hieman laajempana eli , kuten alla oleva kuva 12 kertoo.

10 10 KYSYMYS 5. Sydämen sähköinen akseli voidaan myös arvioida nopeasti suoraan EKG:n kytkennöistä I ja avf. Jos näissä kytkennöissä QRS kompleksi on positiivinen, täytyy sähköisen akselin olla pakostikin normaali. Miten niin? KYSYMYS 6. Mitä vasemmalle tai oikealle kääntynyt frontaaliakseli kertoo? TYÖN SUORITUS: EKG:n rekisteröintiin liittyviä perusasioita 1. Anna laitteen lämmetä ennen käyttöä. 2. Tutki käyttöohjeet ja tutustu laitteen säätöihin. 3. Varmista että laite on oikein kalibroitu. Tee kalibrointi laitteen käyttöohjeen mukaan. 4. Varmista elektrodien oikea kytkentä ennen rekisteröinnin aloittamista. 5. Säädä piirturin nopeus oikein. Vain poikkeustapauksessa se on muuta kuin 50 mm/s. 6. Merkitse jokaiseen nauhaan koehenkilön nimi, syntymäaika, päivämäärä ja kellonaika. Tutustu rekisteröinnin virhelähteisiin 1. Sähköverkko synnyttää ympäristöönsä sähkökentän; potilaskaapelin läheisyydessä oleva lamppu, virtajohto ym. voi synnyttää vaihtovirtahäiriöitä. Alla olevassa kuvassa potilas on yksinkertaisesti vain koskettanut oikealla kädellään metallista sairaala vuodetta.

11 11 2. Potilaan liikkuminen tai vapina pelon, kylmyyden tai iän vuoksi saa aikaan lihassähkö käyrää, joka häiritsee EKG:tä. 3. Elektrodien huono kontakti on tavallisimpia epäonnistuneen rekisteröinnin syitä; iho tulee huolella pyyhkiä rasvasta, elektrodin johtavuutta on lisättävä pastalla tai vesijohtovedellä, mutta elektrodien kontaktia toisiinsa (esim. hien välityksellä) pitää varoa. Kontaktia voi parantaa myös raaputtamalla ihoa karhunkielellä. 4. Nauhan merkinnät voivat olla väärin, elektrodien johtimet on voitu kytkeä väärin, koko nauha voi olla väärinpäin jne. 5. Kalibraatio on tehty väärin tai puuttuu nauhasta. 6. EKG laite on viallinen, mustesuihku hajoaa, vahvistinyksikkö on rikki (näkyy esim. liian lyhyena aikavakiona).

12 12 TARKASTELU JA TULKINTA: 1. Määritä rytmi normaali, bradykardia, takykardia 2. Tunnista P aalto onko ennen QRS aaltoa? Mikä on sen etäisyys siitä (PQ aika)? Vaihteleeko PQ aika rekisteröinnin aikana? Miten I, II ja III asteen AV haarakatkokset ilmenisivät P aallossa ja PQ ajassa? 3. Tunnista QRS aalto mikä on sen kesto? mikä on R aallon korkeus ja S aallon syvyys? LVH:n yksi kriteeri S V1 R V5 V6 35 mm onko aallon muoto normaali? 4. Tunnista T aalto Määritä QT aika. Muunteleeko se rekisteröinnin aikana? Onko ST väli perusviivan tasolla? Mikä on ST välin muoto (horisontaalinen, laskeva, nouseva) 5. Tunnista mahdollinen U aalto 6. Määritä sydämen sähköinen frontaaliakseli