Znaczenie analizy konturu elektrokardiogramu

Analiza konturu prowadzona jest w celu detekcji zaburzeń aktywności elektrycznej końcowych odcinków układu bodźcoprzewodzącego lub mięśnia serca. W analizie tej wykrywane są przede wszystkim świeże obszary ostrego niedokrwienia, oraz stabilne blizny pozawałowe. Wprawdzie większą pewność rozpoznania zawału serca oferują metody biochemiczne, jednak elektrokardiografia wciąż pozostaje wygodnym, natychmiastowym i tanim w użyciu sposobem pierwszej weryfikacji pacjentów. Obszary miokardium zmienione wskutek zawału wykazują podczas skurczu odmienne własności mechaniczne i elektryczne odchylając wypadkowy wektor pola elektrycznego co jest widoczne jako zmiana kształtu zespołu QRS. Zasadnicze zmiany widoczne są także w przebiegu repolaryzacji, zwłaszcza we wczesnej jej fazie w przypadku zawału świeżego.

Analiza konturu jest pomocnym narzędziem do wykrywania bloków odnóg pęczka Hisa. Blok odnogi również powoduje skręcenie wypadkowego wektora serca i charakterystyczną zmianę kształtu zespołu QRS w specyficznych odprowadzeniach. Przeciwne zjawisko – zespół preekscytacji - polega nie na upośledzenia istniejącej, ale na aktywności dodatkowej drogi przewodzenia. Zaburzenie przewodzenia bodźca w sercu polega na zsumowaniu pobudzenia przewodzonego szybciej dodatkową drogą i przez węzeł przedsionkowo-komorowy i objawia w elektrokardiogramie się skróceniem odstępu PQ poszerzeniem zespołu QRS. Wreszcie, analiza konturu jest metodą wykrywania przerostów komór i przedsionków, czyli zwiększenia ich masy mięśniowej na skutek długotrwałego przeciążenia.

Charakterystyczną cechą analizy konturu jest prowadzenie jej na zespole reprezentatywnym klasy (rytmu) dominującej. Z medycznego punktu widzenia jest to więc metoda detekcji zmian utrwalonych nie mających wpływu na aktywność innych ośrodków bodźcotwórczych. Z technicznego punktu widzenia jest to zestaw pomiarów i analiz przeprowadzanych jednokrotnie, niezależnie od długości wykonanego zapisu.

Najczęściej poruszane problemy

Analiza konturu jest związana z wykonaniem dodatkowych pomiarów w elektrokardiogramie. Może się okazać, ze jakość sygnału jest niewystarczająca do zapewnienia pożądanej wiarygodności detekcji elementów składowych zespołu QRS i pomiarów ich czasu trwania i amplitudy. Informatyk przystępujący do projektowania procedur analizy konturu powinien wziąć pod uwagę następujące zagadnienia:

czy pomiary przeprowadzać na pojedynczej ewolucji serca, czy korzystać z ewolucji będącej wynikiem uśrednienia (selektywnego uśrednienia)?

czy pomiary przeprowadzać tylko w wybranych odprowadzeniach, czy we wszystkich zarejestrowanych odprowadzeniach?

jak wyrazić opis przebiegu konturu krzywej EKG spotykany w standardach i wytycznych kardiologicznych (np. "występowanie fali d") w języku warunków logicznych przydatnych w rozpoznawaniu tych wzorców?

w jaki sposób obsłużyć interakcję z operatorem w zakresie ustawień warunków granicznych dla poszczególnych patologii?

czy przeprowadzać analizę konturu tylko dla klasy dominującej, czy także dla pozostałych klas pobudzeń o morfologii nadkomorowej (przeprowadzenie tej analizy dla pobudzeń komorowych jest niecelowe, z uwagi na odmienną propagację pobudzenia)?

w jaki sposób zdefiniować stopniowanie pewności detekcji zawału {nie wykluczony, możliwy, prawdopodobny, stwierdzony}?

Uwagi praktyczne dotyczące analizy konturu

Istotną cechą analizy konturu, oprócz drobiazgowych pomiarów i analiz prowadzonych na pojedynczym (bądź pochodzącym z uśredniania) zespole QRS jest ścisły związek analizy z topografią układu odprowadzeń. To jedyna część procesu interpretacji ściśle dedykowana dla zestawu 12-odprowadzeniowego, mająca jedynie bardzo ograniczone analogie w innych technikach elektrokardiograficznych (np. analizie holterowskiej).

Analiza konturu i pomiar długości składników zespołu QRS o czasie trwania rzędu 20–30 ms wymaga rejestracji sygnału z częstotliwością co najmniej 500 Hz. Przydatne jest także użycie 16 bitowej reprezentacji sygnału (zapewnienie rozdzielczości bitowej na poziomie 0,5 mV przy zakresie pomiaru napięcia 30 mV). Szumy aparaturowe nie powinny przekraczać 10 mV RMS, a zakres częstotliwości sygnału powinien się zawierać pomiędzy 0,05 a 200 Hz.

Warto zwrócić uwagę na opracowany we wczesnych latach 80-tych XX wieku standard znany jako Minnesota Code. Spełnienie poszczególnych warunków pomiarowych w zakresie analizy konturu jest w nim oznaczane kodem trzycyfrowym, a następnie sekwencje takich symboli mogą zostać wykorzystane przez niezależną procedurę decyzyjną. Stosowanie tego standardu umożliwia rozdzielenie pomiarów i detekcji poszczególnych patologii, a w przypadku systemu telemedycznego (rozproszonego) wykonanie pomiarów w urządzeniu pacjenta, a następnie podjęciu decyzji na poziomie serwera nadzorującego.

Należy zwrócić uwagę na wzajemne wyłączenia poszczególnych patologii wykrywanych w rezultacie analizy konturu. Najłatwiej je uwzględnić poprzez zorganizowanie zadań detekcji w postaci listy hierarchicznej, na której poszczególnych poziomach wykonywane są obliczenia i sprawdzane warunki, o ile nie nastąpiło wykrycie patologii z poziomu wyższego. Na kolejnych poziomach wykonywane są detekcje:

zespołu preekscytacji (Wolffa-Parkinsona-White'a),

bloków przewodnictwa śródkomorowego (oraz zespołu przedłużonego QT),

zawałów,

przerostów komór,

pozostałych zmian konturu (powiększenia przedsionków, skręcenia osi, nieprawidłowego kąta osi QRS-T, dekstrokardii, niskiej amplitudy zapisu).

 

Dodatkowe informacje