نمودار الکتروکادیوگرام با اندازه گیری  پتانسیل الکتریکی بین نقاط مختلف بدن با استفاده از یک تقویت کننده‌ی بیو‌مدیکال به دست می‌آید.

هر Lead سیگنال الکتریکی قلب را که از یک ترکیب خاص قرار گیری الکترود‌های ثبت کننده که در نقاط مختلف بدن بیمار قرار دارند ، ثبت می‌کند:

  • هنگامی که یک بردار الکتریکی به سمت الکترود مثبت حرکت می‌کند، یک تغییر شکل مثبت در ECG در Lead معادل صورت می‌گیرد.
  • هنگامی که یک بردار الکتریکی از سمت الکترود مثبت دور می‌شود، یک تغییر شکل منفی در ECG در Lead معادل صورت می‌گیرد.
  • هنگامی که بردار الکتریکی به صورت عمودی به سمت الکترود مثبت حرکت می‌کند، یک کمپلکس هم‌توان در ECG تولید می کند.این کمپلکس مانند بردار الکتریکی مثبت خواهد بود و سپس منفی خواهد شد.

شکل زیررابطه ی بین بردار الکتریکی الکترود مثبت و کمپلکس های نشان داده شده نشان می دهد:

نحوه ی تشکیل سیگنال های مثبت،منفی در لید

انواع Lead :

  از نظر پلاریته دو نوع lead وجود دارد: لید تک قطبی ولید دوقطبی.

لید تک قطبی دارای الکترود  خنثی در مرکز مثلث Einthoven  در پتانسیل صفر می باشد(که این نقطه می‌تواند به سِیم نوترال وصل شود و از نظر پتانسیل دارای پتانسیل صفر است.)جهت این لید‌ها از مر کز قلب و به طور شعاعی به سمت خارج می باشد

اسامی این لید ها  عبارتند از:aVL , aVR , aVF


محل قرار گیری لیدهای تک قطبی در بدن

محل قرار گیری لیدهای تک قطبی در بدن

لازم به ذکر است که در لید‌های تک قطبی  بجای الکترود منفی از ترمینال مرکزی Wilson استتفاده می‌شود. اما لید دو قطبی شامل هر دو الکترود در یک  پتانسیل می باشد و جهت این الکترود، از پتانسیل کمتر به الکترودی در پتانسیل بالاتر می‌باشد

 مثلا در lead I جهت از سمت چپ به راست می باشداین جهت برای Lead II نیز بر قرار است

و برای Lead III نیز به صورت زیر در نظر گرفته می‌شود:

مثلث Einthoven

مثلث Einthoven

 

Leadهای I,II,III  را Lead های اعضاء می نامند این لید ها اساس چیزی که به مثلث Einthoven معروف است را تشکیل می دهند.

 الکترو دها برای دست یابی به سیگنال به صورت زیر در بدن قرار می گیرند:

  • Lead I یک الکترود دو‌قطبی است الکترود منفی (سفید) به بازوی راست و الکترود مثبت (سیاه) به بازوی چپ وصل می‌شود.
  • Lead II یک الکترود دو‌قطبی است در این لید الکترود منفی (سفید) در بازوی راست و مثبت (قرمز) در پای چپ قرار می‌گیرد.
  • Lead III در این لید نیز الکترود منفی(سیاه) در بازوی چپ و الکترود مثبت(قرمز) در پای چپ قرار می‌گیرد.
محل قرار گیری لیدهای دو قطبی در بدن

محل قرار گیری لیدهای دو قطبی در بدن

 

لید هایaVL , aVR , aVFلید های تکمیلی هستند این لید ها از سه الکترود مشابه لید های I,II,III گرفته می‌شوند.این لید ها در واقع قلب را از زوایا ی مختلف مشاهده می‌کنند. الکترود منفی برای این لید‌ها توسط یک ترمینال مرکزی تغییر داده می‌شود و به ترمینال منفی دستگاه الکتروکاردیو گرام وصل می‌شود. این روند الکترود منفی را برای این لید‌ها حذف می کند و باعث می‌شود که الکترود مثبت ،الکترود استخراج کننده‌ی سیگنال برای لید های تک قطبی باشد.

قانون Einthoven  برای  لید های  I,II,III به صورت I+(-II)+III=0می‌باشد .اما برای الکترود‌های تک قطبی با توجه به اینکه Einthoven  پلاریته ی لید II را تغییر داد، رابطه ی فوق به صورت زیر در می‌آید .

I+II+III=0

تغییر پلاریته ی لید II باعث می‌شود کمپلکس QRS رو به بالا ایجاد شود. (Einthoven مایل بود این کمپلکس را به سمت بالا ببیند)

 دو رابطه ای که در مورد  لید های تک قطبی و لید های دو قطبی معرفی کردیم معادل روابط ولتاژ-جریان کیرشهف می باشند.

  • لید   (augmented vector right) بردار اضافه شده‌ی راست می‌باشد دارای الکترود مثبت در بازوی راست و الکترود منفی از ترکیب الکترود‌های بازوی چپ و پای چپ می باشد که استحکام سیگنال الکترود مثبت  در بازوی راست را تقویت می‌کند.
  • لید   (augmented vector left)  بردار اضافه شده‌ی چپ می‌باشد دارای الکترود مثبت در بازوی چپ و الکترود منفی از ترکیب الکترود های بازوی راست و پای چپ می باشد که استحکام ِسیگنال الکترود مثبت در بازوی چپ را تقویت می‌کند.
  • لید   (augmented vector foot) بردار اضافه شده‌ی پا می باشد دارای الکترود مثبت در پای چپ و الکترود منفی از ترکیب الکترود های بازوی راست و بازوی چپ می باشد که استحکام سیگنال الکترود مثبت در بازوی راست را تقویت می کند.

نحوه اتصال این الکترود‌ها در شکل بعدی نشان داده شده است.لید‌های اضافه شده ی aVL , aVR , aVF در این حالت تقویت می‌شوند به‌ خاطر این‌که سیگنال اصلی هنگامی که الکترود منفی ترمینال مرکزی Wilson باشد، برای اینکه  مورد استفاده باشد بسیار کوچک است.

لید‌های I,II,III به همراه لید های اعضاء aVL , aVR , aVF تشکیل سیستم مرجع برای محاسبه ی محور قلب می‌دهند که به صفحه ی فرونتال معروف است.

لید های پره کوردیال:

لید های پره کوردیال لید های V1,V2,V3,V4,V5,V6 هستند که بطور مستقیم به قفسه‌ی سینه متصل می‌شوند.به علت نزدیکی این لید ها به قلب نیازی به تقویت سیگنال های این لید ها نمی باشد.این لید ها ،به صورت لید تک قطبی در نظر گرفته می‌شوند و بجای الکترود منفی در این لید ها از ترمینال مرکزی ویلسون استفاده می‌شود.لید های پره کوردیال فعالیت الکتریکی قلب را در یک صفحه ی افقی می‌بینند.

محور الکتریکی در صفحه ی افقی به صورت محور z در  نظر گرفته می‌شود.محل قرار گیری این لید ها به صورت زیر است:

محل قرار گیری لیدهای پره کوردیال

محل قرار گیری لیدهای پره‌ کوردیال

 

کپملکس QRS باید در لید V1 مثبت و در لید V6 منفی باشد کمپلکس QRS باید یک تغییر تدریجی از منفی به مثبت را بین لید های V2 و V6 نشان دهد  همچنین بین لید های V1 و V4 باید در دامنه ی R یک افزایش تدریجی داشته باشیم که این افزایش به پیشروی  موج R  معروف است.

الکترود زمین  :

الکترود اضافی‌ای  می باشد که در ECG  های پیشرفته وجود دارد معمولا در پای چپ قرار داده می‌شود.البته در تئوری این الکترود در هر نقطه ای می‌تواند قرار بگیرد.

امواج ECG و بازه زمانی :

یک ECG نرمال شامل امواج P وکمپلکس QRS و موج T می باشد.در بعضی از ECG ها موج دیگری موسوم به موج U نیز وجود دارد، که در ۵۰-۷۵%  سیگنال ها مشاهده می‌شود. ولتاژ پایه ی الکتروکاردیوگرام با نام خط هم توان شناخته می‌شود

.این خط بین موج T در یک سیگنال و موج P از سیگنال بعدی اندازه گیری می‌شود.

بخش های مختلف ECG

بخش های مختلف ECG

 

 

موج P :

در طی دپلاریزاسیون دهلیزی بردار اصلی الکتریکی از گره SA به سمت گره AV حرکت می‌کند و از بطن راست به بطن چپ پخش می‌شود. این فرآیند باعث تشکیل موج P در ECG می‌شود،که در لید‌های  aVF و I و II به سمت بالا می باشد(به خاطر این که سیگنال الکتریکی قلب به سمت الکترود مثبت این لید ها نزدیک می‌شود)و در لید aVR به سمت پائین می‌باشد. (زیرا سیگنال الکتریکی قلب از الکترود مثبت این لید ها دور  می‌شود).

این فرآیند به وضوح در شکل زیر دیده می‌شود که در آن سیگنال از گره ی  SA به سمت AV در حال حرکت است و موج P در اثر این فرآیند ایجاد می‌شود.

(a)حرکت سیگنال از گره ی سینوسی، (b) پخش شدن سیگنال روی دهلیز ها، (c) حرکت به سمت گره‌یAV و (d) متمرکز شدن سیگنال در AV

 

 

بازه ی PR :

این بازه از لحظه ی شروع موج P تا شروع کمپلکس QRS اندازه‌گیری می‌شود.که معمولا در حدود ۱۵۰ms-100  طول می‌کشد.هر کدام از حالت زیر می‌تواند معرف وجود یک نوع آریتمی در موج P باشد:

  • بازه ی طولانی PR یا بازه ی کوتاه PR
  • بازه ی منغییر PR
  • تو رفتگی بخش PR می‌تواند معرف آسیب های دهلیزی باشد.

در اثر متمرکز شدن سیگنال روی گره ی AV، این بخش ایجاد می‌شود.

تمرکز سیگنال در گره ی Av و تشکیل بازه یPR

تمرکز سیگنال در گره ی Av و تشکیل بازه یPR

 

 

کمپلکس QRS :

با ورود سیگنال از گره ی AV به بطن بخش Q و با انتقال این سیگنال از گره ی AV به سیستم Purkinje بخش R تشکیل می‌شود.و با انتقال سیگنال به جداره های بطن بخش S تشکیل می‌شود.


(a)تشکیل کمپلکسQRS و (b,c)تشکیل بخش Q (d) تشکیل قسمت R و(c) تشکیل بخش S

 

این کمپلکس در ECG دارای ساختاری است که معادل دپلاریزاسیون بطنی می‌باشد. به علت این که بطن شامل عضلات حجیم تری نسبت به دهلیز می‌باشد ، کمپلکس QRS از موج P بزرگتر می‌باشد همچنین به خاطر این که سیستم Purkinj ،دپلاریزاسیون بطنی را تعدیل می‌کند کمپلکس QRS شبیه به یک Spike (پالس کوتاه مدت و نوک تیز) می‌شود.لازم به ذکر است که تمامی کمپلکس های QRS شامل امواج Q ،R و S نمی‌باشند.

به طور مرسوم هر ترکیبی از این امواج به عنوان کمپلکس QRS در نظر گرفته می‌شوند.البته برداشت صحیح از ECG های مختلف نیاز به برچسب گذاری دقیق امواج مختلف دارد. معمولا برای برچسب گذاری از حروف بزرگ و کوچک استفاده می‌کنند. که بستگی به اندازه ی هر موج دارد.مثلا rS که در آن حرف S بزرگ و حرف r کوچک می باشد نشان دهنده ی کمپلکسی است که در آن موج S از نظر دامنه بزرگتر از r می باشد.

انواع حالات کمپلکس QRS

انواع حالات کمپلکس QRS

 

 

بخش ST   :

این بازه کمپلکس QRS را به موج T وصل می کند  و در بازه‌ای به طول ۸۰-۱۲۰% طول می‌کشد.این بخش ازنقطه‌ی  J (اتصال بین کمپلکس QRS و بخش ST) شروع می‌شود و تا شروع موج T ادامه می‌یابد

  • یک ST نرمال دارای کمی تقعر به سمت بیرون می‌باشد
  • یک ST مسطح، شیب رو به پائین یا فشرده می‌تواند معرف کم خونی شریانی باشد.
  • ارتفاع ST  می‌تواند معرف انفارکتوس میوکاردیال باشد.

در ایجاد این بخش قلب دارای فعالیت الکتریکی خاصی نمی‌باشد و این بخش به صورت زیر ایجاد می‌شود.

تشکیل بخش ST

تشکیل بخش ST

 

این موج معرف ریپلاریزاسیون بطنی می باشد. در اغلب لید ها موج T مثبت می باشد.اگر چه در لید aVR موج T منفی نرمال است در لید  V1 این موج می‌تواند مثبت یا منفی باشد

  • موج منفی T می‌تواند نشان دهنده ی کم خونی وریدی ،سندرم Wellen یا هیپوتروفی بطن چپ باشد.
  • هنگامی که یک نارسائی هدایتی وجود داشته باشد موج T در مقابل تغییر شکل کمپلکس QRS تغییر شکل می‌دهد.

با بسته شدن شریان آئورت سیگنال های  موجود در بخش Purkinje  این بخش را ایجاد می‌کنند.

تشکیل موج T

تشکیل موج T

 

بازه ی QT :

از شروع کمپلکس QRS تا انتهای موج T ادامه دارد یک بازه‌ی نرمالQT در حدود ۰٫۴S طول می‌کشد.

طول بازه‌ی QT براساس ضربان قلب تغییر می‌کند. بنابراین ضرائب مختلفی برای اصلاح بازه‌ی QT بر اساس ضربان قلب بکار می‌روند که یکی از مهم ترین آن‌ها رابطه‌ی Bazett می‌باشد:

  QTC بازه‌ی اصلاح شده  و RR بازه‌ای که از شروع یک کمپلکس QRS تا کمپلکس QRS بعدی ادامه دارد،می‌باشد که بر حسب ثانیه اندازه گیری می‌شوند.

تشکیل بخش انتهائی سیگنال

تشکیل بخش انتهائی سیگنال

 

موج U :

این موج همیشه دیده نمی‌شود.معمولا کوچک است و بعد از موج T قرار می‌گیرد امواج U نشان دهنده ی ریپلاریزاسیون عضلات Papillary یا رشته های Purkije می‌باشد.

منبع: معرفی سیگنال‌ ECG، احسان میر رحیمی (ECA.IR)