Znaczenie analizy odcinka ST

Odcinek ST jest fragmentem zapisu EKG bezpośrednio następnym w stosunku do zespołu QRS i rozciągającym się aż do początku załamka T. Segment ST reprezentuje fazę drugą odbudowy potencjału błonowego trwającą ok. 100 ms i charakteryzującą się stosunkowo niewielką przepuszczalnością błony komórkowej dla jonów. Ponieważ zmiany potencjału błonowego są niewielkie, segment ST u zdrowych osób pokrywa się z linią izoelektryczną. Patologiczny przebieg odcinka ST jest typowy dla wielu chorób począwszy od niedotlenienia mięśnia serca, a skończywszy na ostrym zespole wieńcowym.

Podczas niedokrwienia spowodowanego wysiłkiem fizycznym zmiany morfologii odcinka ST mają charakter przejściowy. W podobnych sytuacjach ambulatoryjny zapis elektrokardiogramu jest cenionym narzędziem oceny przejściowych patologicznych zmian w zakresie odcinka ST mogących wystąpić w warunkach życia codziennego.

Analiza obniżenia odcinka ST umożliwia dokładne wskazanie początku, obecności i końca niedotlenienia mięśnia serca w sposób zgodny z wskaźnikami metabolicznymi (opartymi na produkcji kwasu mlekowego). Obserwowane klinicznie epizody spontanicznego niedokrwienia serca reprezentują niezrównoważenie popytu na tlen ze strony mięśnia serca i jego podaży ze strony systemu tętnic wieńcowych. Kryteria kliniczne kwalifikacji przejściowych epizodów niedokrwienia mięśnia serca są identyczne dla elektrokardiografii próby wysiłkowej i elektrokardiografii ambulatoryjnej. Konwencjonalna definicja wymaga, aby obniżenie odcinka ST mierzone w odległości 80ms od punktu J wynosiło więcej niż 1 mm (100 mV) i trwało nieprzerwanie przez co najmniej 1 minutę.

Najczęściej poruszane problemy

Pomiary na odcinku ST są jednym z nielicznych etapów interpretacji elektrokardiogramu wykorzystujących amplitudę sygnału. Ponieważ klasyczna definicja epizodu niedokrwienia wymaga przekroczenia arbitralnie zdefiniowanego progu, pomiar ten rodzi szereg wątpliwości, gdyż nie uwzględnia: kontaktu elektrod, różnej reprezentacji akcji serca w poszczególnych odprowadzeniach, lub tuszy pacjenta.

Pomiary amplitudowe na odcinku ST są wykonywane tylko dla ewolucji nadkomorowych. W przypadku ewolucji komorowych pobudzenie, a więc i repolaryzacja przebiega asynchronicznie, zespół QRS nie ma wyraźnego końca, a fragment zapisu odpowiadający odcinkowi ST jest silnie nachylony. Ewolucje inne niż nadkomorowe muszą zostać zidentyfikowane w zapisie i wyłączone z analizy odcinka ST – ich omyłkowa kwalifikacja może być przyczyną znacznych odchyłek parametrów statystycznych.

Wprawdzie sam pomiar parametrów odcinka ST i statystyczna interpretacja wyników nie budzą wątpliwości, to jednak informatyk przystępujący do implementacji procedury pomiarowej stanie przed koniecznością rozwiązania następujących zagadnień:

wybór sposobu lokalizacji odcinka pomiarowego (względem końca zespołu QRS, czy względem maksimum załamka R),

wybór metody pomiaru szumu na linii izoelektrycznej i metody kompensacji jej wahań w sposób nie zniekształcający przebiegu odcinka ST,

decyzja o stosowaniu i wybór metody kompensacji wpływu zmian rytmu serca na położenie punktów pomiarowych na odcinku ST,

decyzja o stosowaniu i wybór metody interpolacji wartości amplitudy na odcinku ST w celu zwiększenia precyzji kompensacji wpływu zmian rytmu serca,

decyzja o stosowaniu i wybór metody kompensacji wpływu oddychania na wartości zmierzone na odcinku ST,

opracowanie metody kompensacji braku danych pomiarowych spowodowanego wystąpieniem pobudzeń komorowych,

wybór sposobu detekcji epizodu niedokrwienia w poszczególnych odprowadzeniach,

obsługa wyświetlania zmian odcinka ST w próbie wysiłkowej na tle zapisu ST podczas fazy spoczynkowej.

Uwagi praktyczne dotyczące wyznaczania parametrów odcinka ST

Wprawdzie definicja położenia odcinka ST jest oparta na położeniu końca zespołu QRS, jednak w obecności zakłóceń znacznie wygodniej wykorzystać maksimum załamka R. Jest to punkt znacznie łatwiejszy do detekcji (zwłaszcza w badaniu wysiłkowym w obecności zakłóceń), a wobec wykazanej stałości interwału RS uproszczenie to nie wnosi błędów pomiarowych. Dodatkowo, detekcja maksimum załamka R może być dokonana z precyzją przekraczającą interwał próbkowania przy zastosowaniu interpolacji parabolą.

Skrócenie interwału QT wraz ze wzrostem częstości akcji serca wymaga proporcjonalnego przesunięcia granic odcinka pomiarowego ST. Wykorzystywany jest powszechnie wzór

Bazetta, choć w systemach rejestrujących elektrokardiogram z niską częstotliwością próbkowania korekta położenia punktów pomiarowych ST może być wykonana jedynie bardzo zgrubnie. Alternatywną metodą jest użycie interpolacji sygnału na odcinku ST, co umożliwi estymację jego wartości dla dowolnych chwil czasu wyznaczonych z dokładnością przekraczającą długość interwału próbkowania. Postępowanie takie jest szczególnie uzasadnione jeśli interpolacja była także stosowana w celu poprawy dokładności wyznaczenia pozycji załamka R.

Oddychanie zmienia własności elektryczne tkanek klatki piersiowej i wpływa na wartość rejestrowanej amplitudy. Precyzyjny pomiar wartości uniesienia i nachylenia odcinka ST wymaga więc kompensacji zmian spowodowanych oddechem. Można ją wykonać w sposób uproszczony – poprzez monitorowanie zmian amplitudy zespołu QRS i proporcjonalne przeliczanie wartości zmierzonych na odcinku ST, albo w sposób pełny – poprzez wyodrębnienie krzywej oddechowej i poszczególnych krzywych zmian parametrów ST w czasie, a następnie wyznaczenie i odjęcie składnika koherentnego w każdej z par krzywych.

Ponieważ do analizy zmian odcinka ST kwalifikowane są tylko zespoły nadkomorowe, potrzebne jest opracowanie strategii detekcji epizodu niedokrwienia na wypadek pojedynczego lub grupowego wystąpienia pobudzeń komorowych. Możliwe strategie zakładają brak rezultatów detekcji epizodu niedokrwienia ST jeżeli cała minuta zapisu zawiera określoną liczbę (np. choć jedno) lub proporcję (np. co najmniej 50%) pobudzeń komorowych. Obniżenie odcinka ST jest mierzone dla ustalonego odcinka czasu, a nie ustalonej liczby ewolucji, pominięcie sporadycznych pobudzeń komorowych nie ma wpływu na detekcje niedokrwienia. Podobnie bez znaczenia jest fakt, że seria czasowa kolejnych wartości parametrów odcinka ST jest próbkowana w niejednorodnych odstępach czasu.

Wykrywanie epizodu niedokrwienia na podstawie analizy odcinka ST jest zdefiniowane identycznie we wszystkich dostępnych odprowadzeniach. Ze względu na różnice amplitud zapisu w poszczególnych odprowadzeniach można uwzględnić współczynniki wagowe modyfikujące zmierzone wartości odcinka ST proporcjonalne do amplitudy zespołów QRS. Postępowanie takie nie jest jednak powszechnie przyjęte – zwykle wystarcza przekroczenie wartości 100 mV w którymkolwiek odprowadzeniu.

Projektując system z analizą odcinka ST należy zwrócić uwagę na zawartość szumu (na linii izoelektrycznej i na odcinku ST) – wysoki poziom szumu może uniemożliwić detekcję epizodu niedokrwienia na podstawie jednego przypadkowego pomiaru. Należy także bardzo ostrożnie stosować filtrację górnoprzepustową, która może zniekształcić przebieg odcinka ST. Wymagane pasmo przepustowe rozpoczyna się od 0,05 Hz.

Dodatkowe informacje