Grondbeginselen

Inleiding

Een stukje ECG registratie van een normaal hartrimte (sinusritme)

Het doel van deze cursus is om het normale ECG te kennen en eventuele afwijkingen te kunnen plaatsen. Deze cursus is opgebouwd uit verschillende onderdelen. Eerst komen de grondbeginselen aan bod. Daarna de interpretatie van het normale ECG. Vervolgens wordt er ingegaan op afwijkingen die gediagnostiseerd kunnen worden met het ECG (ischemie, ritmestoornissen en overigen). Als laatste komt de werkelijkheid aan bod met oefen-ECG's.

Het American College of Cardiology heeft een lijst opgesteld van afwijkingen op het ECG die een professional moet herkennen. Het is goed om aan het einde van de cursus terug te gaan naar de lijst om te kijken of je alle ziektebeelden kent.

Hoe begin ik met het lezen van een ECG?

Een voorbeeld van een normaal ECG. Klik op de afbeelding voor een vergroting

Klik op het ECG om een vergroting te zien. Waar moet je allemaal op letten bij het bekijken van een ECG?

• linksboven staan de patientengegevens, naam, geslacht, geboortedatum
• rechts daarvan staan onder elkaar de hartfrequentie, de geleidingstijden (PQ,QRS,QT/QTc), en de hartas (P top as, QRS as en T top as)
• weer verder naar rechts staat de interpretatie van het ECG (dit staat er bij een 'vers' ECG vaak niet op, maar later wordt de interpretatie van de cardioloog of computer erbij gezet)
• linksonder staat de 'snelheid van het papier' (25 mm/s op de horizontale as), de gevoeligheid (10mm/mV) en de frequentie van het filter (40Hz, filtert storingen van bijvoorbeeld TL verlichting weg)
• als laatste staat er nog een ijk op het ECG, aan het begin van iedere afleiding staat een verticaal blokje uitgeschreven dat aangeeft hoe groot de uitslag van 1mV is. De hoogte en diepte van de uitslagen zijn dus een maat voor het voltage. Als dit dus niet de ingestelde 10mm uitslag geeft, is er iets mis met het apparaat.
• Verder staan de ECG afleidingen zelf er natuurlijk op, wat dat zijn komt hieronder aan bod.

Overigens verschilt de lay-out van apparaat tot apparaat, maar meestal zijn bovenstaande gegevens wel ergens te vinden.

Wat registreert het ECG?

Een electrocardiogram is een registratie van de electrische activiteit van het hart.

Net als skeletspieren wordt het hart elektrisch geprikkeld om tot contractie te komen. Deze prikkeling wordt ook wel activatie of excitatie genoemd. Hartspiercellen zijn in rust geladen. Hierbij is de binnenzijde van de cel negatief geladen t.o.v. de buitenkant (rustpotentiaal). Als de hartspiercellen elektrisch worden gestimuleerd (depolariseren: de binnenkant van de cel wordt nu positief geladen t.o.v. de buitenkant) en er een actiepotentiaal ontstaat dan trekken de cellen samen (contraheren). Als gevolg van het uitbreiden van de impulsgeleiding over het gehele hart, ontstaat voortdurend een wisseling in grootte en richting van het elektrisch veld. Het ECG is een grafische weergave van de elektrische signalen in het hart.

Het ECG is een optelsom van de actiepotentiaaltjes van biljoenen cardiomyocyten.

Het hart bestaat uit ongeveer 300 biljoen cellen

In rust zijn hartcellen negatief geladen. Doordat ze door omliggende cellen gedepolariseerd worden, wordt de lading positief en trekken ze samen.

Tijdens het positief worden van de lading stromen natrium-ionen de cel in. Vervolgens gaan calcium-ionen de cel in. Deze calcium-ionen zorgen voor de daadwerkelijke spiercontractie. Als laatste gaan kalium-ionen de cel uit. Tijdens de repolarisatie (herstelfase) worden deze ionstromen weer gecorrigeerd. Op het ECG is een actiepotentiaalgolf die op je af komt te zien als een positieve uitslag. De ECG electrode is hier voorgesteld als een oog.

De individuele actiepotentialen van de individuele cardiomyocyten worden in feite gemiddeld. Het uiteindelijke signaal is dus een gemiddelde van biljoenen miniscule electrische signalen.

De elektrische ontlading van het hart

De elektrische ontlading van het hart, eerst langzaam

De elektrische ontlading van het hart, nu sneller

In de sinusknoop (SA node) zitten pacemakercellen die de hartfrequentie bepalen.

Eerst depolariseren en contraheren de boezems (atria), daarna de hartkamers (ventrikels) Het elektrische signaal tussen de boezems en hartkamers loopt van de SA knoop, via de atria, naar de AV-knoop (atrioventriculaire overgang) naar de bundel van His en vervolgens naar de linker en rechter bundeltak, die uiteindelijk uitmonden in een fijnvertakt netwerk van Purkinjevezels.

De verschillende golven van het ECG

De oorsprong van de verschillende golven op het ECG

De P top onstaat door depolarisatie van de atria. Deze golf begint in de SA-knoop, waarna er geleiding plaatsvind naar de rechter en vervolgens naar de linker atria. Repoolarisatie van de atria wordt normaal gesproken niet waargenomen op een ECG. De repolarisatie valt samen met het QRS-complex en is van een kleine omvang (minder weefsel dan de ventrikels).

Het QRS complex is een middeling van de depolarisatiegolven van de endomyocardiale (binnenste) en epicardiale (buitenste) spiercellen. Of te wel de depolarisatie van de venrtrikels. Doordat de endomyocardiale cellen net iets eerder epolariseren dan de epicardiale spiercellen, ontstaat het typische QRS patroon.

Het QRS complex ontstaat door een optelsom van de elektrische activiteit van de binnenste (endocardiale) en buitenste (epicardiale) cardiomyocyten

De T golf ontstaat door repolarisatie van de ventrikelcellen. Tijdens de T golf is er geen spieractiviteit (het hart staat stil).

Éen hartslag omvat een boezemsystole (contractie atria --> p-top), kamersystole (kamer contractie --> ORS-complex) en de rustfase (T-top) tussen twee slagen.

Zie ook deze [animatie van de hartcyclus]

De oorsprong van de U golf is onbekend. Mogelijk duidt deze golf op "afterdepolarisaties" van de ventrikels.

De letters QRS worden op verschillende manieren geschreven om verschillende vormen aan te duiden:

• Q: eerste negatieve deflectie na de p-top. Als die er niet is, is er dus geen Q
• R: positieve deflectie
• S: negatieve deflectei na de R-top

• met kleine letters (q, r, s) worden kleine deflecties aangegeven. Bijvoorbeeld: qRS = kleine q, hoge R, diepe S.
• R` (uitspraak: r-accent): wordt gebruikt om een tweede R-top aan te geven (bijvoorbeeld bij een rechter bundeltakblok)

Zie ook enkele voorbeelden op de afdeling rechts.

Voorbeelden van de verschillende vormen die het QRS complex kan aannemen

De geschiedenis van het ECG

Willem Einthoven (1860-1927), de grondlegger van het huidige ECG

ECG uit de eerste publicatie van Einthoven. Pfügers Archiv maart 1895, pagina 101-123

Einthoven's snaar-galvanometer, nu in het Science Museum in Londen. De patient moest met handen en voeten in zoutbaden zitten, alwaar de electrodes op waren aangesloten. Afbeelding van de IEEE history society.

De laatste generatie ECG registratie-apparaten. Zoals deze van General Electric

De geschiedenis van het ECG gaat ver terug.

In 1843 beschreef Emil Du bois-Reymond een Duitse fydioloog voor het eerste de "actiepotentiaal" van een spiercontractie. Hij maakte gebruik van een gevoelige galvanometer voor zijn metingen. Hierin zat een spoel met 5 km draad verwerkt. Du Bios Reymond benoemde de verschillende golven: "o" was het stabiele equilibrium en hij was de eerste die de letters p, q, r en s gebruikte. [1]

In 1850 beschreef M. Hoffa hoe hij onregelmatige contracties van de ventrikels veroorzaakte door hondenharten een electrische schok te geven. Hoffa M, Ludwig C. 1850. Einige neue versuche uber herzbewegung. Zeitschrift Rationelle Medizin, 9: 107-144

In 1887 publiceerde de Engelse fysioloog Augustus D. Waller uit Londen het eerste menselijke electrocardiogram. Hij gebruikte een capillair-electrometer. Waller AD. A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart's beat. J Physiol (London) 1887;8:229-234

Willem Einthoven (1860-1927) introduceerde in 1893 de term 'electrocardiogram'. Hij beschreef in 1895 hoe hij een galvanometer gebruikte om de electrische activiteit van het hart op te tekenen. In 1924 heeft hij hiervoor de Nobelprijs gekregen als grondlegger van het huidige ECG. Hij sloot zijn electrodes aan op de patient en liet het electrische verschil tussen twee electrodes uitschrijven door een galvanometer. Wij spreken nog steeds van de afleidingen van Einthoven. De snaar galvanometer (zie afbeelding) werd in zijn tijd geroemd als het eerste instrument dat een klinische implicatie had.

In 1905 neemt Einthoven het eerste 'telecardiogram' op vanuit het ziekenhuis naar zijn laboratorium 1,5 km verderop.

In 1906 publiceert Einthoven het eerste artikel waarin een serie (afwijkende) ECG bevindingen worden beschreven: linker en rechter ventrikelhypertrofie, linker en rechter atriumdilatatie, de U golf, notching van het QRS comples, ventriculaire extrasystolen, bigemini, boezemflutter en totaal AV blok. Einthoven W. Le telecardiogramme. Arch Int de Physiol 1906;4:132-164

De ECG electrodes

klik op de afbeelding voor een vergroting

Elektrische activiteit dat door het hart gaat, kan worden opgevangen door uitwendige (huid)elektroden. Het electrocardiogram (ECG) registreert deze activiteit via deze electroden die op verschillende plaatsen op het lichaam zijn bevestigd. In totaal worden 12 afleidingen berekend met behulp van 10 electrodes.

De 10 electrodes zijn:

• de extremiteitselectrodes:
  • LA - linker arm
  • RA - rechter arm
  • N - neutraal, op het rechter been (= electrisch aarde of nulpunt ten opzichte waarvan de electrische spanning wordt gemeten)
  • F - voet, op het linker been (feet)

Het maakt niet uit of de electrodes proximaal of distaal op de extremiteiten worden geplakt. Wel mag dit liever niet afgewisseld worden (bv. een electrode op de linker schouder en een op de rechter pols)

• de borstelectrodes:
  • V1 - geplaatst in de 4e intercostaalruimte rechts van het borstbeen
  • V2 - geplaatst in de 4e intercostaalruimte links van het borstbeen
  • V3 - geplaatst halverwege tussen V2 en V4
  • V4 - geplaatst in de 5e intercostaalruimte in de tepellijn
  • V5 - geplaatst halverwege tussen V4 en V6
  • V6 - geplaatst in de axillairlijn op dezelfde hoogte als V4

Met behulp van deze 10 electrodes kunnen dus 12 afleidingen uitgeschreven worden. Er zijn 6 extremiteitsafleidingen en 6 voorwandsafleidingen.

De extremiteitsafleidingen

De extremiteitsafleidingen zijn:

• I van rechter naar linker arm
• II van rechter arm naar linker been
• III van linker arm naar linker been

Een makkelijk te onthouden ezelsbruggetje: Afleiding I + Afleiding III = Afleiding II Hierbij wordt gebruik gemaakt van de hoogten en/of diepten, onafhankelijk van de golf (QRS, P of T). Voorbeeld: is in Afleiding I het QRS complex 3mm hoog, in Afleiding III 9mm, dan zal de hoogte van het QRS-complex in afleiding II 12mm bedragen.

Daarnaast zijn er electrisch afgeleide afleidingen. Deze hebben als centrum het electrisch gemiddelde van de extremiteitsafleidingen (ongeveer het hart zelf dus).

• AVL wijst naar de Linker arm
• AVR naar de Rechter arm
• AVF naar de voeten (Feet)

De letter a staat voor "augmented" (versterkt) en de letter V voor "voltage".

(aVR + aVL + aVF = 0)

De voorwandsafleidingen

De voorwandsafleidingen (V1,V2,V3,V4,V5 en V6) 'kijken' vanuit hun borstelectrodes naar het electrisch gemiddelde. Dus in feite naar het centrum van het hart.

Voorbeeld: V1 zit vlakbij de rechter kamer en het rechter atrium en signalen vanuit die gebieden geven in deze afleiding de grootste uitslag. V6 zit vlakbij de laterale (=zijkant) van de linker hartkamer, hier worden signalen vanuit de linker hartkamer het best geregistreerd.

Bijzonder afleidingen

Bij een onderwandinfarct worden soms extra afleidingen gebruikt:

1. Bij een zogenaamd rechts uitgepoold ECG behouden V1 en V2 hun plaats. V3 tm V6 worden op dezelfde plaats gezet, maar dan langs de rechterkant van het borstbeen. Op het ECG moet aangegeven worden dat het om een Rechts-ECG gaat. V4R (V4 maar dan rechts uitgepoold) is een gevoelige afleiding om een rechterkamerinfarct te diagnostiseren.
2. Afleidingen V7-V8-V9 worden gebruikt om een posteriorinfarct aan te tonen. Hierbij wordt doorgepoold ter hoogte van V6 naar de rug. Een posteriorinfarct is meestal ook goed te zien in V2 (maar dan 'op de kop', zie ook het hoofdstuk ischemie, dus deze afleidingen worden zelden gebruikt.

Technische problemen met het ECG

Draadverwisselingen

Het komt nogal eens voor dat één van de afleidingsdraden niet goed aangesloten wordt. Het is handig om dit te kunnen herkennen, want anders kan je verkeerde conclusies trekken.

Denk bij een 'vreemd' ECG daarom aan een dradenverwisseling. Een van de meest voorkomende fouten is het verwisselen van de linker en rechter arm. Dit uit zich in een negatieve afleiding in I. Dit zou ook door een rechter asdraai kunnen komen, maar dat is heel zeldzaam.

Veel voorkomende verwisselingen zijn, omkering van:

• rechter en linker arm electroden;
  • omkering van afleiding II en III
  • omkering van de afleingen aVR en aVL
• linker arm en linker been:
  • omkering van afleiding I en II
  • omkering van afleiding aVF en aVF
  • inversie van sfleiding III
• rechter arm en linker been:
  • inversie va afleiding I, II en III
  • omkering van afleidingen aVR en aVF

Men kan draadverwisseling en dextrocardie van elkaar onderscheiden door eveneens naar de precordiale afleidingen te kijken. Dextrocardia toont R-golf inversie i.t.t. omkering van de electroden.

Storing

• Bewegingsartefacten
• Tremor
• Electrische storing
• Verkeerde filter-instelling

Externe links

• Een uitgebreide geschiedenis van het ECG
• Tijdlijn van electrofysiogische ontwikkelingen