In dit artikel worden de basisprincipes van ECG-monitoring (hartbewaking) besproken. Een ECG (elektrocardiograaf) zet de elektrische signalen van het hart om in een hartfilmpje om zo de elektrische werking van het hart af te beelden. Als voorbeeld met narcose en operaties komen er tot aan 86% van de gevallen hartritmestoornissen voor, die vaak van klinisch belang zijn en daardoor belangrijk om te detecteren met een ECG. Het wordt bij elke patiënt met vermoedelijke hartproblemen aangeraden ook preoperatief een uitgebreide ECG onderzoek te doen. Het ECG registreert wel alleen de elektrische activiteit van het hart en geeft geen informatie over de mechanische functie van het hart, zoals het hartminuutvolume of de bloeddruk. De mechanische hartfunctie moet dus tijdens een operatie door middel van andere technieken gemeten worden.
Aansluiten van een ECG
Om een ECG-monitor aan te sluiten, worden er elektroden op het lichaam van de patiënt geplakt. Deze elektroden kunnen in verschillende posities bevestigd worden, maar om afwijkingen gemakkelijker te detecteren, zijn er standaard plaatsingen afgesproken op 3 plekken op het lichaam:
- Rood – RA – rechterarm
- Geel – LA – linkerarm
- Groen (of zwart) – LL – linkerbeen
Deze 3 punten creëren een denkbeeldige driehoek met drie afleidingen zoals te zien in de afbeelding.
- De elektrische stroom in de richting van RA naar LA wordt weergegeven in afleiding I op de ECG
- De elektrische stroom in de richting van LA naar LL wordt weergegeven in afleiding II
- De elektrische stroom in de richting van RA naar LL wordt weergegeven in afleiding III
De kabels van de elektroden worden meestal samengevoegd in een enkele kabel die wordt aangesloten op de poort van de ECG-monitor. Om de weerstand van de huid te minimaliseren moet er een goed elektrisch contact zijn tussen de patiënt en de elektroden. Hiervoor worden gel pads gebruikt om de elektroden op de huid van de patiënt aan te sluiten. Door zweet kunnen de elektroden echter loslaten, wat voor een onstabiel signaal kan zorgen. Door ze met wat zoutoplossing of gel te bevochtigen, kunnen ze weer op de patiënt geplakt worden.
Principes van het ECG
Het ECG is een registratie van de elektrische activiteit van het hart. Één hartspiercel produceert een actiepotentiaal wanneer het gestimuleerd wordt en geeft zo het signaal door in een bepaalde richting. Het ECG telt alle ontladingen in alle richtingen bij elkaar op en registreert de vectorsom (zie afbeelding) van alle actiepotentialen in het hart om de elektrische activiteit weer te kunnen geven.
In rust is het potentiaalverschil over het membraan van een hartspiercel -90mV. Dit komt door een hoge kalium concentratie binnen in de cel, die in stand wordt gehouden door de natrium-kaliumpomp die steeds 2 K+ de cel in pompt en 3 Na+ de cel uit, waardoor er buiten de cel relatief meer + ionen komen.
[Depolarisatie (ontlading) van een hartspiercel treedt op wanneer er een plotselinge verandering is in de permeabiliteit van het membraan voor natrium. Permeabiliteit vertelt over de doorlaatbaarheid van een membraan voor een bepaalde stof. Bij een hogere permeabiliteit stroomt meer natrium de cel in en wordt zodanig de lading binnen de cel positiever. Calcium volgt het natrium door de langzamere calciumkanalen en zorgt het binnen in de cel voor samentrekking van de spiervezels. De depolarisatie van een hartspiercel veroorzaakt depolarisatie van de aangrenzende cellen en zo verspreidt het signaal als een golf door het hele hart op een geordende manier. Tijdens repolarisatie (herlading) beweegt kalium uit de cellen en wordt de negatieve membraanpotentiaal in rust hersteld].
Figuur 2: Vectorsom
Het prikkelgeleidingssysteem van het hart
Het prikkelgeleidingssysteem van het hart bestaat uit een netwerk van speciale cellen die voor het genereren en verspreiden van impulsen zorgen. Deze speciale cellen kunnen zelf voor depolarisatie zorgen en, zodra er een drempelwaarde behaald is, een actiepotentiaal (een zenuwprikkel, zie afbeelding) genereren en doorgeven. Vervolgens zorgt het geleidingssysteem ervoor dat er een geordende verspreiding van impulsen komt en daarmee een gecoördineerde samentrekking van de kamers en boezems.
De prikkel begint bij de pacemakercellen die als een groepje in de zogenaamde sinusknoop liggen. Deze cellen hebben als bijzondere eigenschap dat ze zelf het ritme kunnen bepalen. Deze cellen zijn dan ook verantwoordelijk voor het hartritme.
Grafische opname
Op de horizontale as van een ECG staat de tijd met 0.04 seconde/mm. Op de verticale as lees je de spanning af van 0.1 mv/mm. Daarbij is 1 klein hokje 1 mm. Om het aflezen te vergemakkelijken zijn er ook grotere hokjes te zien (5 kleine hokjes) van respectievelijk 0.2 seconden en 0.5 mv.
Op een normale ECG-golfvorm staat de P-golf voor depolarisatie van de boezems, het QRS-complex voor depolarisatie van de kamers en de T-golf voor de repolarisatie van de kamers. De repolarisatie van de boezems is normaalgesproken niet af te lezen omdat het gelijk valt met het QRS-complex.
Het ST-segment is de periode tussen het einde van het QRS-complex en het begin van de T-golf. Alle cellen worden normaal gesproken tijdens deze fase gedepolariseerd, opnieuw “opgeladen”. Als er afwijkingen zijn in het ST-segment, kan dat vaak een teken zijn van een (doorgemaakte) hartaanval.
ECG-normaal waarden
- PR-interval: 0,12 – 0,2 seconden (3-5 kleine vierkantjes standaard ECG-papier)
- QRS-complex: ≤ 0,1 seconde (2,5 kleine vierkantjes)
- QT-interval gecorrigeerd voor hartslag (QTc = QT/RR): ≤ 0,44 seconden
Afleidingen op een ECG
Het ECG kan op twee manieren gebruikt worden. Een uitgebreide ECG bestaat uit 12 afleidingen. Daarvan worden 6 afleidingen in verticale vlak verkregen middels de 3 elektroden op de ledematen en 6 afleidingen in horizontale vlak middels 6 elektroden op de borst rondom het hart. Zo kan een breed scala aan afwijkingen worden gedetecteerd. Tijdens een operatie of anesthesie wordt een beperkt ECG gebruikt om de hartfunctie te bewaken met slechts 3 of soms 5 elektroden.
De term ‘afleiding’ bij ECG verwijst naar de richting waarin er naar elektrische activiteit van het hart gekeken wordt, de richtingen zijn in te beelden door denkbeeldige lijnen tussen 2 elektroden te trekken. Elektrische activiteit die náár een elektrode toe beweegt, wordt weergegeven als een positieve waarde (golf omhoog) op het scherm en elektrische activiteit die van een elektrode af gaat als een negatieve waarde (golf omlaag). Tijdens een operatie wordt meestal 1 van de volgende afleidingen gebruikt en die worden beschreven als volgt:
Afleiding I – meet het potentiaalverschil tussen de rechterarmelektrode en de linkerarmelektrode. De derde elektrode (linkerbeen) fungeert als neutraal
Afleiding II – meet het potentiaalverschil tussen de rechterarm- en linkerbeenelektrode
Afleiding III – meet het potentiaalverschil tussen de linkerarm- en linkerbeenelektrode.
De meeste monitoren kunnen slechts één afleiding tegelijk weergeven en daarom moet er nauwkeurig gekeken worden welke de meest relevante informatie levert. De meest gebruikte afleiding is afleiding II. Dit is de veelal gebruikte afleiding voor het detecteren van hartritmestoornissen, gezien het vrijwel in dezelfde lijn loopt met de elektrische hartas en dus in dezelfde richting met de meeste elektrische activiteit. Afleiding II biedt zo het beste overzicht over de P en R toppen.
Dit artikel is overgenomen van:
https://www.ebme.co.uk/articles/clinical-engineering/cardiac-monitoring
