Znaczenie kliniczne osi elektrycznych serca

Położenie osi zespołu QRS (osi serca) jest istotną diagnostycznie reprezentacją poprawności przewodzenia bodźca. Jeśli przewodzenie jest ograniczone lub całkiem zatrzymane przez lokalne obszary martwicy tkanki lub blok odnogi pęczka Hisa, pozycja osi serca będzie trwale zmieniona względem położenia typowego. Istotność diagnostyczna położenia osi serca jest osłabiona przez wpływ oddychania, ciąży i innych czynników zmieniających położenie serca w jamie ciała.

Położenie osi elektrycznej w obrębie załamka P reprezentuje przewodzenie bodźca do lewego przedsionka szlakami międzyprzedsionkowymi oraz przewodzenie szlakami międzywęzłowymi do węzła przedsionkowo-komorowego. W zapisach standardowych, wobec małej amplitudy załamka P, znaczenie diagnostyczne osi P jest ograniczone do wyznaczenia stopnia stabilności generatora zatokowego. W kolejnych ewolucjach serca oczekiwana jest podobna pozycja osi załamka P, prowadząca do wniosku o podobieństwie sposobu przewodzenia kolejnych bodźców.

Położenie osi załamka T jest rzadko brane pod uwagę podczas współczesnej diagnostyki klinicznej, z wyjątkiem detekcji alternansu załamka T. Alternans polega na naprzemiennym występowaniu dwóch wzorców załamka T o przeciwnej polaryzacji i jest uważany za cenny predyktor umożliwiający wczesną detekcję tachykardii komorowych.

Szczegóły czasowego przebiegu osi serca jest przedmiotem zainteresowań wektokardiografii, podczas gdy standardowa elektrokardiografia 12-odprowadzeniowa poprzestaje na wyznaczeniu położenia kątowego osi tylko w punktach, w których wektor pola elektrycznego ma wartość maksymalną. Zwykle jest to wartość kąta, jaką z osią poziomą skierowaną w prawo tworzy rzut wektora na płaszczyznę czołową.

Problemy wymagające rozwiązania podczas projektowania

Projektowanie procedur wyznaczania położenia osi wymaga wyznaczenia granic załamków, co zwykle jest wykonywane przez poprzedzającą procedurę. Istotne jest także wyznaczenie poziomu linii izoelektrycznej i odjęcie jej wartości od wartości próbek sygnału. Wreszcie można przystąpić do wyznaczania punktu, w którym wektor pola elektrycznego ma wartość maksymalną. Po znalezieniu tej wartości pozostaje określenie proporcji amplitud sygnału w poszczególnych odprowadzeniach kończynowych (dla płaszczyzny pionowej) lub przedsercowych (dla płaszczyzny poziomej) i wyznaczenie kąta z równania trygonometrycznego. Niestety, ta pozornie prosta procedura niesie ze sobą kilka zagadnień wymagających rozwiązania już na etapie projektowania. Należą do nich:

zdecydowanie, które odprowadzenia są brane pod uwagę,

wybór metody kompensacji wahań linii izoelektrycznej oraz wybór metody określania jej poziomu odpornej na obecność szumu,

wybór metody detekcji maksimum elektrycznej aktywności serca w obrębie załamków (w niektórych odprowadzeniach wzajemne położenie wektora pola i półprostej rzutowania może być niekorzystne, czego rezultatem jest załamek dwufazowy)

uniezależnienie metody detekcji maksimum od obecności szumu w sygnale w jak największym zakresie wartości stosunki sygnału do szumu,

obróbka statystyczna wartości położenia osi w kolejnych ewolucjach serca


Metody wyznaczania osi elektrycznych serca

Najczęściej stosowanymi zestawami odprowadzeń będących podstawą wyznaczania osi serca (osi załamków) są I i aVF oraz V2 i V6. Wybór odprowadzeń kończynowych ogranicza pomiar osi serca do badania spoczynkowego, wykonywanego w pozycji leżącej. Wykonanie analizy w pozycji stojącej (znacznie bardziej interesujące z medycznego punktu widzenia) jest obarczone znacznym wpływem szumu pochodzenia mięśniowego. Z powodu wpływu elektrycznej aktywności mięśni praktycznie nie wykonuje się wyznaczania osi w zapisach próby wysiłkowej ani holterowskich.

Niepoprawne wyznaczenie i kompensacja wahań poziomu linii izoelektrycznej może być przyczyną błędnego wyznaczenia osi lub błędnego wyznaczenia pozycji maksimum elektrycznej aktywności serca. Niekiedy na potrzeby dokładnego wyznaczenia położenia osi, lub w przypadkach wyznaczenia wartości granicznych patologii wykonywany jest odrębny pomiar poziomu izolinii przed i za załamkiem.

W systemach o niskiej częstości próbkowania sygnału zmienność zjawisk elektrycznych może być zbyt szybka, aby punkt wskazany jako maksimum elektrycznej aktywności był określony precyzyjnie. W takich przypadkach pomocna okazuje się interpolacja krzywej wyznaczonej na płaszczyźnie przez pary współrzędnych będących próbkami sygnału w sąsiedztwie maksimum w dwóch wybranych odprowadzeniach za pomocą paraboli. Położenie maksimum najlepiej dopasowanej paraboli i proporcja odpowiadających mu wartości interpolowanych w obu odprowadzeniach umożliwiają stabilne wyznaczenie położenia osi nawet w obecności szumu.

Dodatkowe informacje