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ElektrokardiogrammDas Elektrokardiogramm (EKG) ist die Registrierung der Summe der elektrischen Aktivitäten aller Herzmuskelfasern. Elektrokardiogramm heißt auf Deutsch Herzspannungskurve, gelegentlich wird es auch Herzschrift genannt. Jeder Kontraktion des Herzmuskels geht eine elektrische Erregung voraus, die im Normalfall vom Sinusknoten ausgeht und über das herzeigene Erregungsleitungssystem zu den Herzmuskelzellen läuft. Diese elektrischen Potenzialänderungen am Herzen kann man an der Körperoberfläche ableiten und im Zeitverlauf aufzeichnen. Es resultiert ein immer wiederkehrendes Bild der elektrischen Herzaktion. Mit dem EKG lassen sich vielfältige Aussagen zu Eigenschaften und Erkrankungen des Herzens treffen. Zu beachten ist, dass das Oberflächen-EKG nur die elektrische Aktivität des Herzmuskels anzeigt, nicht jedoch die tatsächliche Auswurfleistung widerspiegelt. Meist wird das EKG vom Arzt noch von Hand ausgemessen und visuell beurteilt, mittlerweile gibt es aber auch zunehmend verlässlichere Computerauswertungen.
[Bearbeiten] Geschichte1843 erkannte Carlo Matteucci durch Experimente an Taubenherzen, dass die Herztätigkeit auf elektrischen Vorgängen beruht. 1882 leitete der Physiologe Augustus Desiré Waller an seinem Hund Jimmy das erste Mal ein EKG ab, indem er dessen vier Pfoten in leitfähige Silberchloridlösung tauchte. 1887 konnte er erstmals Herzströme mit Hilfe eines Kapillarelektrometers aufzeichnen. Die Instrumente wurden 1903 wesentlich von Willem Einthoven verbessert, der das EKG zu einem brauchbaren Diagnoseverfahren entwickelte und in der Klinik einführte. Die von ihm eingeführte Terminologie wird noch heute verwendet. Er wollte zunächst auf eine einzige Ableitung standardisieren, bei der der Patient beide Arme in getrennte Lösung taucht (Einthoven I). Da das nicht ausreichte, kamen die weiteren Extremitätenableitungen Einthoven II (rechter Arm - linkes Bein) und III (linkes Bein - linker Arm) sowie später die Goldberger-Ableitungen (nach Emanuel Goldberger, 1920er Jahre) und die Wilson-Ableitungen an der Brustwand (nach Frank Norman Wilson, 1930er Jahre) hinzu, welche unten erläutert werden. [Bearbeiten] NutzenDas EKG ist ein schmerzloses, nicht eingreifendes (nicht-invasives), jederzeit wiederholbares und fast überall durchführbares Untersuchungsverfahren. Aus dem EKG können Herzfrequenz, Herzrhythmus und der Lagetyp (elektrische Herzachse, vgl. Cabrerakreis) bestimmt und die elektrische Aktivität von Herzvorhöfen und Herzkammern abgelesen werden. Für die Diagnostik von Herzrhythmusstörungen wie Extraschlägen (Extrasystolen) und Störungen der Erregungsleitung und -ausbreitung (z. B. Schenkelblock und AV-Block) ist das EKG ebenso unverzichtbar wie zur Erkennung eines Herzinfarktes. Störungen der Erregungsrückbildung (Repolarisation) können zu sogenannten Kammerendteilveränderungen (Veränderungen der ST-Strecke oder der T-Welle) führen, die Aktivität eines Herzschrittmachers stellt sich als sehr schmaler, senkrechter Strich (Spike) dar. Das EKG kann auch Hinweise auf eine Verdickung der Herzwand (Hypertrophie des Myokards), eine abnorme Belastung des rechten oder linken Herzens, Entzündungen von Herzbeutel (Perikarditis) oder Herzmuskel (Myokarditis) sowie Elektrolytstörungen und unerwünschte Arzneimittelwirkungen liefern. Bezüglich der meisten Diagnosen liefert das EKG nur Hinweise und darf nicht unabhängig vom klinischen Bild beurteilt werden (z.B. Herzinfarkt, Hypertrophiezeichen, Myokarditis). Lediglich bei Störungen des Herzrhythmus oder der Erregungsleitung kann man aus dem EKG allein meist schon eine klare Diagnose stellen. [Bearbeiten] Methoden[Bearbeiten] Konventionelles EKGAbleitung mit 12 Kanälen: Drei Ableitungen an den Extremitäten nach Einthoven (bipolar)
Drei Ableitungen an den Extremitäten nach Goldberger (unipolar)
Sechs Brustwandableitungen nach Wilson (unipolar)
Nach Nehb (bipolar). Hier werden die 3 Ableitungen nach Einthoven auf die Brustwand übertragen und bilden damit ein kleines Herzdreieck
[Bearbeiten] Vektor-EKGDie elektrische Herzerregung wird mit einem 3D-Vektor dargestellt, der zu jedem Zeitpunkt Richtung und Länge darstellt, er kann durch drei linear unabhängige Vektoren beschrieben werden: Länge, Höhe, Breite. Dies sind sogenannte Basisvektoren, die für alle Zeitpunkte Spitzen haben, die eine Raumkurve bilden (Vektorschleife). [Bearbeiten] Arten
Nahansicht mit erkennbarem Sinusrhythmus
[Bearbeiten] Ruhe-EKGDas normale Ruhe-EKG wird meist im Liegen angefertigt. Da es nur einige Sekunden dauert, kann man es auch bei Notfällen gut durchführen. Es ist als kardiologische Basisuntersuchung die Variante mit der größten Aussagekraft. Nur zeitweise auftretende Herzrhythmusstörungen (z. B. Extrasystolen, Salven, nächtliche Pausen) werden eventuell nicht erfasst. [Bearbeiten] Langzeit-EKGZur Aufzeichnung des Langzeit-EKGs (syn.: Holter) trägt der Patient meist über 24 manchmal auch über 48 oder 72 Stunden ein tragbares EKG-Gerät mit sich. Es werden meist zwei oder drei Kanäle abgeleitet. Es wird in erster Linie zur Rhythmusdiagnostik verwendet und beantwortet die Fragen, ob durchgehend ein Sinusrhythmus vorliegt und dieser der körperlichen Belastung entsprechend variabel ist, ob Pausen oder Bradykardien vorkommen (z. B. passagere Sinusbradykardie bei Sick-Sinus-Syndrom, AV-Blockierungen, bradykardes Vorhofflimmern) oder kann dem Nachweis bösartiger Herzrhythmusstörungen (z. B. ventrikuläre Salven oder ventrikuläre Tachykardien) dienen. [Bearbeiten] Belastungs-EKGBei der Ergometrie wird üblicherweise entsprechend WHO-Schema der Patient definiert belastet. Dies wird verwendet, um das maximale Belastungsniveau sowie den Anstieg von Blutdruck und Herzfrequenz unter Belastung zu bestimmen. Im Weiteren können belastungsinduzierte Herzrhythmusstörungen sowie Erregungsrückbildungsstörungen provoziert und dokumentiert werden. [Bearbeiten] Fetales EKGDas fetale Elektrokardiogramm ist ein selten in der Pränataldiagnostik verwendetes Verfahren zur Analyse der kindlichen Herzaktionen. Hierbei kann nach Blasensprung das EKG direkte Ableitung via spezieller Elektroden von der Kopfhaut des Fetus oder indirekt über Bauchdecke oder Rektum der Schwangeren abgeleitet werden.[1] (Siehe auch Kardiotokografie.) [Bearbeiten] TelemetrieEine Telemetrie (kurz Tele) ist eine Überwachungsmöglichkeit im Krankenhaus. Ähnlich dem Langzeit-EKG trägt der Patient ein mobiles Gerät bei sich, welches das EKG jedoch nicht aufzeichnet, sondern via Funk an einen Computer sendet. Die Daten werden kontinuierlich angezeigt und automatisch analysiert. Entsprechend einstellbarer Vorgaben (Alarmgrenzen) alarmiert der Computer akustisch und visuell das Personal. [Bearbeiten] MonitorÄhnlich der Telemetrie überwacht ein Monitor einen Patienten im Krankenhaus. Im Gegensatz zur Tele registriert dieser jedoch nicht nur das EKG sondern teilweise auch eine Vielzahl anderer Parameter (Blutdruck, Sauerstoffsättigung, Körpertemperatur u. v. m.). Der Vorgang wird Monitoring genannt. [Bearbeiten] Intrakardiales EKG (Mapping)Im Rahmen einer Elektrophysiologischen Untersuchung wird eine intrakardiales EKG über Elektroden abgeleitet, die meist über einen venösen Zugang (Leiste oder Arm) zum Herzen vorgeschoben wird. Es wird verwendet, um Herzrhythmusstörungen genauer zu differenzieren. Der Untersucher ist hierdurch in der Lage, ein präzises elektrisches Bild des Herzens zu erstellen. [Bearbeiten] Ösophagus-EKGEs dient zur Beurteilung von Nahpotentialen der linken Herzwand und des linken Vorhof. Die Länge in Zentimeter der Elektrodensonde ab Zahnreihe entspricht dem Index der Ableitung, z. B. V36. Das Verfahren hat heute keine klinische Bedeutung mehr. Anwendung fand das Ösophagus-EKG zur Diagnostik von Rhythmusstörungen, Hinterwandinfarkten und Septumhypertrophie. [Bearbeiten] Ableitungen[Bearbeiten] PolaritätMan unterscheidet bipolare und unipolare Ableitungen: Bei den bipolaren wird die Spannung zwischen zwei gleichberechtigten Punkten der Körperoberfläche registriert, bei unipolaren zwischen einer differenten und einer indifferenten (nahezu potentialkonstanten) Bezugselektrode (die großflächig realisiert wird oder durch Verschaltung mehrerer Elektroden entsteht). Da es praktisch nirgendwo ein Nullpotential gibt, nennt man diese auch oft semiunipolar. Die Bezugselektrode erhält man durch Zusammenschluss mehrerer Ableitstellen. [Bearbeiten] Definierte AbleitungenBei der bipolaren Ableitung nach Einthoven wird die elektrische Potenzialänderung zwischen den Extremitäten gemessen. Dabei steht Einthoven I für rechter Arm – linker Arm, Einthoven II für rechter Arm – linkes Bein und Einthoven III für linker Arm – linkes Bein. In der Regel wird diese Ableitung im Ampel-Schema geklebt (Rechter Arm: Rot, Linker Arm: Gelb, Linkes Bein: Grün). Bei der unipolaren Ableitung nach Goldberger werden jeweils zwei Ableitungspunkte nach Einthoven zusammengeschaltet (indifferente Elektrode) und gegen die verbliebene (differente Elektrode) abgeleitet. Das ist bei avR (augmented voltage Right) der rechte Arm, bei avL (augmented voltage Left) der linke Arm und bei aVF (augmented voltage Foot) das (linke) Bein. Bei den unipolaren Brustwandableitungen nach Wilson wird die Elektrode V1 im 4. Interkostalraum (ICR) (unter der 4. Rippe) rechts neben dem Brustbein angebracht, V2 im 4. Interkostalraum am linken Sternalrand. V4 liegt im 5. ICR in der Medioklavikularlinie, also auf halber Länge des Schlüsselbeins, V3 liegt zwischen V2 und V4 (auf der 5. Rippe). V5 und V6 werden jeweils auf Höhe von V4 geklebt, wobei V5 auf der vorderen, V6 auf der mittleren Axillarlinie liegt. Diese Ableitungen können durch die Ableitungen V7–V9 ergänzt werden, die auch alle im 5. Interkostalraum liegen. V7 liegt in der hinteren Axilarlinie, V8 in der Scapulalinie und V9 in der Vertebrallinie. Gemessen wird die Spannung gegen die zusammengeschalteten Elektroden nach Goldberger (unipolar) durch ein Widerstandsnetzwerk, die somit zur indifferenten Elektrode werden. Diese zusätzlichen Ableitungen werden häufig bei Verdacht auf einen hohen Hinterwandinfarkt verwendet. Zum Nachweis eines ausschließlichen Hinterwandinfarktes dienen auch die Ableitungen V3R1, 2, 3 rechts von V3. Die Ableitung nach Nehb ist, wie die nach Einthoven, eine bipolare Brustwandableitung. Für diese Ableitungen werden drei Ableitungspunkte Nst (Sternalansatz der 2. Rippe), Nap (5. ICR, linke Medioklavikularlinie) und Nax (5. ICR, hintere Axillarlinie) verwendet. Diese Ableitung zeigt das kleine Herzdreieck und dient der Darstellung von Potenzialänderungen der Hinterwand. Technisch gesehen ist es lediglich eine Verschiebung der Ableitungspunkte nach Einthoven auf die Brustwand. Diese Vielzahl verschiedener Ableitungen ist nötig, um Ströme in verschiedenen Richtungen und damit Veränderungen in verschiedenen Bereichen des Herzmuskels zu erfassen. Dies dient zur Lokalisierung von Infarkten, Leitungsblöcken und Lagetypen (s. u.). Dabei zeigen die Brustwandableitungen V2–V6 auf die Vorderwand, I und avL auf die Seitenwand der linken Herzkammer und II, III, avF auf ihre Hinterwand. Die rechte Herzkammer ist allgemein nur selten von Bedeutung. [Bearbeiten] Maßnahmen zur Störgrößenminimierung
[Bearbeiten] Nomenklatur und NormwerteDas EKG wird auf Millimeterpapier oder elektronisch aufgezeichnet. Dabei beträgt die Schreibgeschwindigkeit meist 50 mm/s und die Auslenkung 10 mm/mV. Ein Millimeter entspricht also in Schreibrichtung 0,02 s und in der Höhe 0,1 mV. Die Kurve enthält eine eckig aussehende Kalibrierzacke (1 mV über 1 s) zur Kontrolle der Gerätefunktion. Bezeichnung und Bedeutung der einzelnen Abschnitte:
Bezeichnung und Bedeutung der Intervalle:
Das EKG enthält den Namen des Untersuchten mit Datum und Uhrzeit. Meist sind auch die Werte der Herzfrequenz und der oben bezeichneten Strecken oder computererstellte Diagnosen aufgedruckt. [Bearbeiten] DiagnostikDie Diagnostik eines EKGs sollte entsprechend einem festen Schema erfolgen. Hilfreich bei der Interpretation ist ein EKG-Lineal und ein Zirkel. [Bearbeiten] Interpretationsschema (Beispiel)Rhythmus
Frequenz
Überleitung zwischen Vorhof und Kammer, bei Verlängerung (PQ > 0,2 s) oder Ausfall von Überleitungen spricht man von einer AV-Blockierung Lagetyp Form des Kammerkomplexes
Erregungsrückbildung
[Bearbeiten] LagetypMit dem Lagetyp bezeichnet man die Verlaufsrichtung der elektrischen Erregungsausbreitung von der Herzbasis zur Herzspitze relativ zur Körperachse (elektrische Herzachse). Er kann einerseits etwas aussagen über die anatomische Stellung des Herzens im Brustkorb, andererseits über asymmetrische Verdickungen des Herzmuskels bei einer chronischen Belastung oder auch als Zeichen dienen für eine Größenzunahme bei einer akuten Belastung (z. B. Rechtslagetyp bei einer akuten Lungenembolie). Physiologisch ist ein Steil- bis Linkstyp, wobei bei Neugeborenen ein Steiltyp vorherrscht. Mit zunehmendem Alter dreht sich die elektrische Herzachse nach links, sodass beim alten Menschen meist ein Linkstyp besteht. Die Bestimmung des Lagetyps erfolgt am einfachsten mit Hilfe des Cabrerakreises, welcher üblicherweise auf jedem EKG-Lineal aufgetragen ist. In den Extremitätenableitungen (Einthoven und Goldberger) sucht man zunächst die Ableitung mit der größten R-Zacke. Sei dies beispielsweise die Ableitung aVF, so vergleicht man diese mit den R-Zacken der auf dem Cabrerarkreis benachbarten Ableitungen, in diesem Falle II und III. Ist Ableitung II größer als III, so liegt ein Steiltyp vor, umgekehrt ein Rechtstyp. Um die Ableitung aVR in die Lagetypbestimmung mit einbinden zu können, wird sie an der isoelektrischen Linie gespiegelt. Manche EKGs zeichnen die so entstehende Ableitung −aVR eigenständig auf, meist misst man jedoch lediglich die S-Zacke. [Bearbeiten] Erregungsbildungsstörungen[Bearbeiten] VorhofflimmernEin Vorhofflimmern erkennt man an einer absoluten Arrhythmie der Kammer, die QRS-Komplexe folgen in zufällig wechselnden Zeitabständen aufeinander. Die P-Welle ist nicht vorhanden, stattdessen sieht man häufig ein leichtes Zittern der Grundlinie, das sich gelegentlich vom normalen, messbedingten Zittern der Kurve wenig unterscheidet. Bei lang bestehendem Vorhofflimmern kann die isoelektrische Linie auch glatt verlaufen. [Bearbeiten] VorhofflatternBeim typischen Vorhofflattern ist in den Ableitungen II, III und aVF meist ein sehr charakteristisches Sägezahnmuster der Grundlinie erkennbar. [Bearbeiten] Erregungsleitungsstörungen[Bearbeiten] Atrioventrikulärer Block (AV-Block)Einen AV-Block I° erkennt man an einer Verlängerung des PQ-Intervalls auf über 0,2 s. Bei einem AV-Block II°-Wenckebach wird das PQ-Intervall von Mal zu Mal länger, dann fällt ein QRS-Komplex ganz aus und es folgt eine weitere P-Welle, diesmal mit QRS-Komplex. Beim Grad II-Mobitz (benannt nach dem Kardiologen Woldemar Mobitz) fällt plötzlich ein QRS-Komplex aus, ohne dass zuvor das PQ-Intervall länger geworden ist. Fällt jeder zweite QRS-Komplex aus, kann sowohl ein Wenckebach- als auch ein Mobitz-Block vorliegen. Beim AV-Block III° wird die Vorhoferregung (P-Welle) nicht auf die Herzkammer übergeleitet. Falls existent springt ein sekundärer Schrittmacher im Bereich der Herzkammer ein. Dieser ventrikuläre Ersatzrhythmus hat nur eine Frequenz um 40 Schläge pro Minute oder langsamer. Entsprechend niedrig ist auch der Puls des Patienten. Im EKG finden sich regelmäßige P-Wellen und, hiervon unabhängig und deutlich langsamer, relativ breite Kammerkomplexe. Da ein AV-Block II° Mobitz in einen AV-Block III° degenerieren kann, ist hierbei eventuell eine Versorgung mit einem Herzschrittmacher notwendig. Dabei hängt es aber von weiteren Faktoren, wie dem Auftreten von Symptomen wie Schwindel etc. ab, ob tatsächlich ein Herzschrittmacher eingesetzt werden sollte. Vermehrt werden bei Ausdauersportathleten AV-Blockierungen I. und II. Grades (letztere sehr vereinzelt, oft nachts auftretend) diagnostiziert, die mit Veränderungen des vegetativen Nervenssystems zusammenhängen und lediglich regelmäßige Verlaufskontrollen nötig machen, dabei aber keine Einschränkungen der sportlichen Aktivität nach sich ziehen.
[Bearbeiten] SchenkelblockVon einem kompletten Schenkelblock spricht man bei einer QRS-Komplexdauer > 0,12 s, inkomplett ist der Block bei einer QRS-Breite von 0,1 bis 0,12 s. Es können, abhängig vom blockierten Tawara-Schenkel, Rechtsschenkelblock, Linksschenkelblock sowie linksanteriorer und linksposteriorer Hemiblock unterschieden werden. [Bearbeiten] PräexitationssyndromeBesteht eine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen Vorhöfen und Kammern neben dem AV-Knoten, so kann es zu einer vorzeitigen Erregung der Herzkammer kommen. Im EKG findet sich eine kleine positive Welle (rampenförmiger Aufstrich) direkt vor dem QRS-Komplex, die sogenannte Delta-Welle. Ein Beispiel für eine AV-Reentrytachykardie mit Präexitation ist das WPW-Syndrom. [Bearbeiten] ErregungsrückbildungEKG-Zeichen der Erregungsrückbildung sind die ST-Strecke und die T-Welle sowie, falls vorhanden, die U-Welle. [Bearbeiten] HerzinfarktEin ausgedehnter (transmuraler) akuter Herzinfarkt äußert sich meist in einer horizontalen ST-Strecken-Hebung (STEMI). Daneben sind auch Herzinfarkte ohne ST-Hebung möglich, so genannte nicht-transmurale Infarkte (oder Nicht-ST-Hebungsinfarkt, NSTEMI). Mit Hilfe des EKGs kann eine Lokalisation des Infarktes vorgenommen werden. Die Ableitungen I, aVL, V1–5 weisen auf die Vorderseitenwand, II, III und avF auf die inferiore Wand hin. In den jeweils nicht betroffenen Ableitungen erscheint eine korrespondierende ST-Senkung. Daneben kann auch der zeitliche Verlauf des Infarktes bestimmt werden, der in verschiedenen Stadien typische Veränderungen zeigt. [Bearbeiten] ElektrolytstörungenEine Hypercalciämie äußert sich in einer verkürzten, eine Hypocalciämie in einer verlängerten QT-Strecke. Eine Hyperkaliämie kann zu erhöhten T-Wellen und verbreiterten QRS-Komplexen führen, eine Hypokaliämie zu einer ST-Senkung mit U-Welle (cave: Torsade de pointes). [Bearbeiten] MedikamenteEine ganze Reihe von Medikamenten können die Erregungsrückbildung verändern. Häufig sind Verlängerungen der QT-Dauer (z. B. Amiodaron) mit der Gefahr gefährlicher Rhythmusstörungen. Digitalis bewirkt harmlose muldenförmige ST-Strecken-Senkungen. [Bearbeiten] QT-SyndromIst die QT-Zeit verlängert, dann resultiert eine vermehrte Anfälligkeit für Rhythmusstörungen. Dazu zählen die lebensbedrohlichen Torsades de pointes, die unter anderem auch durch Medikamente ausgelöst werden können. Früher ist man davon ausgegangen, dass dies lediglich durch Antiarrhythmika ausgelöst werden kann. Man weiß aber inzwischen, dass auch andere Medikamentengruppen wie Psychopharmaka und Antibiotika (Makrolide) Torsade-de-pointes-Tachykardien auslösen können. Die Liste verlängert sich ständig und es kommen immer mehr Medikamente hinzu, einige mussten sogar vom Markt genommen werden.[3] [Bearbeiten] Herzgröße[Bearbeiten] VorhofhypertrophieDie Vorhöfe werden gleichmäßig und annähernd radiär über die Arbeitsmuskulatur erregt, ohne spezifisches Reizleitungssystem wie in den Herzkammern. Entscheidend ist der Abstand vom Sinusknoten: Der erste Teil der P-Welle spiegelt die Aktivität des rechten, der zweite Teil die des linken Vorhofs.
Domänen des Echokardiogramm (USKG) sind die Messung der Vorhofdilatation sowie die Diagnose von Raumforderungen, Klappen- und Septumdefekten. Im Gegensatz zum Elektroatriogramm (Vorhof-EKG) können für das USKG keine Grenzwerte der Vorhofhypertrophie benannt werden [1]. [Bearbeiten] KammerhypertrophieZeichen der Vergrößerung der Ventrikel ist der Sokolow-Lyon-Index. Weniger gebräuchlich sind der Lewis-Index (linksventrikuläre) und der Whitebock-Index (rechtsventrikuläre Hypertrophie).[5] [Bearbeiten] Quellen
[Bearbeiten] Literatur
[Bearbeiten] Weblinks
Wikibooks: Elektrokardiographie – Lern- und Lehrmaterialien
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