Czy zapis EKG u dziecka może nas zaskoczyć w XXI wieku?

Prawidłowy elektrokardiogram
Czy w dobie łatwo dostępnych technik obrazowania o wysokiej rozdzielczości elektrokardiogram (EKG) ma jeszcze swoje miejsce w diagnostyce i leczeniu dzieci? Z pewnością w nieinwazyjnej diagnostyce zaburzeń rytmu i przewodzenia w sercu nic nie zastąpi dokładnej analizy EKG. O EKG należy myśleć w taki sam sposób, jak o badaniu fizykalnym. Dostarcza ono wskazówek dotyczących prawdopodobnego rozpoznania, dostarcza informacji o ciężkości choroby i może wskazywać na inne problemy współtowarzyszące. Ponadto, wynik analizy EKG może skłonić do przeprowadzenia dalszych badań. Większość doświadczonych kardiologów dziecięcych uważa konsultację kardiologiczną za niepełną bez interpretacji zapisu EKG.

Zdajemy sobie sprawę, że istnieje coraz więcej danych na temat mapowania powierzchni ciała i nieinwazyjnego mapowania elektrokardiograficznego. Techniki te jednak nie zastępują powierzchniowego EKG, ale raczej dostarczają informacji uzupełniających, które mogą pomóc w diagnostyce i leczeniu w niektórych złożonych sytuacjach.

HISTORIA ELEKTROKARDIOGRAFII
Chociaż Augustus Waller jako pierwszy zapisał elektrokardiogram (EKG) u człowieka1, to Willem Einthoven jest uważany za ojca EKG. W 1901 roku Einthoven opublikował opis galwanometru strunowego, urządzenia idealnie nadającego się do rejestracji szybko zmieniających się i słabych prądów aktywności elektrycznej serca obecnych na powierzchni ciała2. W trakcie kolejnych prac Einthoven zidentyfikował główne fale EKG i początkowo nazwał je A, B, C i D. Następnie zmienił system nazewnictwa na fale P, Q, R, S i T, pozostawiając na obu końcach alfabetu miejsce na nazwanie nowych, nieodkrytych jeszcze fal (co nastąpiło później, gdy opisano falę U). Galwanometr strunowy okazał się przydatny do badania EKG. Badania Einthovena i Sir Thomasa Lewisa zdominowały wczesne lata badań nad EKG i to właśnie tym badaczom przypisuje się zasługę zastosowania EKG jako badania wykonywanego przy łóżku chorego3. Waller sam nie przewidział wartości swoich odkryć: „Z pewnością nie miałem pojęcia, że elektryczne oznaki akcji serca mogą być kiedykolwiek wykorzystane do badań klinicznych”. Zapisy EKG u dzieci pojawiły się później, ale dopiero Ziegler4 dokonał przeglądu wczesnych rejestracji EKG u dzieci.
W 1913 roku Hecht opublikował „kompleksowe” badanie, w którym ocenił wszystkie trzy standardowe dwubiegunowe odprowadzenia (I, II, III) w zapisach EKG wcześniaków, niemowląt w okresie okołoporodowym oraz dzieci z prawidłowym i nieprawidłowym sercem. Do końca lat 30. XX wieku opisano charakterystyczne zmiany, które występują w prawidłowych EKG niemowląt i dzieci4.

ZASADY I ROZWAŻANIA TECHNICZNE DOTYCZĄCE ZAPISU ELEKTROKARDIOGRAMU U DZIECKA

Elektrokardiogram skalarny
Serce jest organem aktywnym elektrycznie, a przepływy prądu, które powodują skurcz serca, mogą być rejestrowane z powierzchni ciała. Sposób przekazywania tych zdarzeń elektrycznych na powierzchnię ciała jest zagadnieniem złożonym i wiąże się z cechami zarówno serca jako źródła prądu, jak i klatki piersiowej, która pełni rolę przewodnika. Zasady fizyki obowiązują te same u dorosłych i dzieci, ale …wymienione cechy zmieniają się w obecności wad wrodzonych i innych chorób serca, a także w miarę normalnego wzrostu i rozwoju, co jest atrybutem wieku dziecięcego.

Aktywność elektryczna serca generuje potencjały w trzech wymiarach, więc każda konkretna elektroda dostarcza bardzo niewielkiej ilości potencjalnie dostępnych informacji, które można zarejestrować. Z tego powodu konwencjonalny zapis EKG zawiera 12 lub 15 odprowadzeń, rozmieszczonych w taki sposób, aby zapewnić zapisy wzdłuż różnych orientacji odprowadzeń, co pozwala lepiej odwzorować aktywność elektryczną serca w trzech wymiarach. Wybór tych odprowadzeń ewoluował w miarę postępu badań nad EKG i z perspektywy czasu może nie być najlepszym z możliwych układów odprowadzeń. Jednak te konkretne odprowadzenia są głęboko zakorzenione we współczesnej praktyce kardiologicznej.

Interpretacja elektrokardiograficzna rozpoczyna się od zapisu EKG bez artefaktów. Oprócz dokładnego umieszczenia elektrody, niezbędne jest oczyszczenie skóry alkoholem lub acetonem w celu obniżenia oporu skóry. Zapis EKG u aktywnych niemowląt i małych dzieci może być konkretnym wyzwaniem technicznym.

Standardowy zapis EKG składa się z 12 odprowadzeń rejestrowanych z dziewięciu miejsc na powierzchni ciała z pacjentem w pozycji leżącej. Idealny rejestrator powinien mieć możliwość jednoczesnego wyświetlania od 3 do 12 odprowadzeń. Standardowa konfiguracja jest zwykle modyfikowana u dzieci i dorosłych z wrodzonymi wadami serca, aby zarejestrować dodatkowe odprowadzenia z prawej (V3R, V4R) i lewej (V7) strony klatki piersiowej. Interpretację zaburzeń rytmu najlepiej jest przeprowadzić, oglądając pasek rytmu z 12 jednocześnie rejestrowanymi odprowadzeniami, dzięki czemu przejściowe zdarzenia, takie jak przedwczesne pobudzenia, mogą być oceniane we wszystkich odprowadzeniach jednocześnie.

EKG może być rejestrowane z różną „prędkością przesuwu papieru” i przy różnych standaryzacjach napięcia (chociaż nowoczesne systemy rejestrują zapisy cyfrowo i mogą być interpretowane online bez drukowania na papierze). Stosuje się prędkości papieru 12,5, 25 i 50 mm/s, ale 50 mm/s jest bardzo często stosowane w pediatrii. Szablonowy papier do zapisu EKG ma główne podziały czasowe w odstępach 5 mm, a drobne podziały czasowe w odstępach 1 mm. Dlatego przy prędkości papieru 50 mm/s, każdy duży blok odpowiada 0,10 sekundy (100 ms). Każdy mały blok odpowiada 0,02 sekundy (20 ms). W zakresie napięcia pełna standaryzacja odnosi się do 1,0 mV/10 mm odchylenia pionowego na zapisie, natomiast półnormalizacja odnosi się do 1,0 mV/5 mm. Ważne jest, aby czytający EKG zawsze sprawdzał standaryzację przed interpretacją EKG, ponieważ użycie połowy standaryzacji jest powszechne, gdy duże napięcia powodują nakładanie się na siebie odprowadzeń. Wybór prędkości papieru i wzmocnienia może mieć wpływ na odtwarzalność pomiarów odstępów. Z wyjątkiem uśrednionego sygnału EKG, rzadko omawia się lub raportuje napięcia EKG w kategoriach miliwoltów. Znacznie częściej omawia się je w kategoriach miliamperów amplitudy przy pełnej standaryzacji.

Kardiografia wektorowa
Wektorowa kardiografia została opracowana w celu skorygowania pewnych podstawowych ograniczeń konwencjonalnego systemu elektrody i wyświetlenia danych uzyskanych przez EKG w potencjalnie bardziej użytecznym formacie. Dipol zmienia się pod względem wielkości i kierunku w czasie. Skalarne EKG pozwala na przedstawienie tylko wielkości, ponieważ zmienia się ona w czasie i trzeba wnioskować o kierunku sił z wybranego odprowadzenia. W każdej chwili serce generuje siłę, która ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Ta wektorowa siła zmienia się w czasie i kreśli pętlę podczas trwania zespołu QRS, który zajmuje wszystkie trzy wymiary. System elektrod do wektokardiografii pozwala na w miarę wierne odwzorowanie tej trójwymiarowej pętli w dwuwymiarowych płaszczyznach czołowej, strzałkowej i poziomej. Stosowano kilka systemów elektrod. Każdy z nich ma swoje zalety i wady. Najszersze zastosowanie ma system Franka, ale stosuje się również system McFee. Wektorowy kardiogram QRS składa się więc z pętli, która zaczyna się na początku zespołu QRS, kończy na końcu zespołu QRS i jest wyświetlana na papierze w trzech płaszczyznach.

Ze względu na konieczność posiadania specjalistycznego sprzętu, wiedzy technicznej oraz niedogodności związane z koniecznością stosowania wielu odprowadzeń, wektorogramy są rzadko wykonywane w nowoczesnej praktyce kardiologii dziecięcej. Niemniej jednak najlepsi elektrokardiografiści myślą w kategoriach wektorów nawet podczas interpretacji skalarnego EKG. Zamiast zapamiętywać wzorce morfologii i osi QRS, postrzegają oni standardowy skalarny EKG jako reprezentację sił wektorowych, które zmieniają się w czasie i być może rozumieją EKG lepiej niż ci, którzy po prostu „czytają wzorce”.

A teraz zapis EKG do własnej interpretacji: