diogram III. II. Úvod: Elektrokardiografie elektrod) potenciálu mezi danou a svorkou Amplituda [mv] < 0,25 0,8 1,2 < 0,5 Elektrická

Transkript

1 Laboratorní úloha č.6: Elektrokardiogram a vektorkardv diogram Úvod: Elektrokardiografie je velmi jednoduché, neinvazivní vyšetření. Každý stahh srdečního svalu je doprovázen vznikem slabého elektrického signálu, který se šíří ažž na povrch lidského těla. Tento signál pak můžeme snímat za pomoci elektrod vodivě připojených k povrchu kůže. Výsledkem tohoto měření je graf elektrické aktivity srdce, elektrokardiogram (EKG). Pro měření tohoto signálu se používá několik svodových systémů měření. Svodové systémy: 1. Končetinové svody bipolární (Einthovenovy I., II., III. - měří změny potenciálu mezi dvěma příslušnými elektrodami) 2. Končetinové unipolární (Goldbergerovy augmentované avl, avr, avf - měří změny potenciálu mezi danou elektrodouu a svorkou vzniklou spojením dvou protilehlých elektrod) 3. Hrudní unipolární (Wilsonovy V1-V6, měří změny potenciálu mezi danou elektrodou a svorkou vzniklou spojením tří končetinových svodů = nulová elektroda) I. Einthovenovy svody: Golbergovy augmentované svody: II. III. av R av F av L Analýza jednoho srdečního cyklu: Typické hodnoty jednotlivých vlnn a intervalů pro svod I. Doba trvání [ s] P vlna,6,11 QRS komplex <,12 S-T segment,,12 T vlna,,16 Amplituda [mv] <,25,8 1,2 <,5 1 Elektrická osa srdeční: Elektrická aktivita srdce může být v každém okamžiku popsána p vektorem. Elektrická osa srdeční je dána sumou všech těchto vektorů. V praxi see určuje jako směr maximálního vektoru ve frontální rovině. r Ve frontální rovině lze velikost vektoru,, který je aproximací potenciálu elektrické osy srdečníí určit např. z amplitudy R - hrotůů v I. a avf svodu. Přesnější metodou určení elektrické osy srdeční je použití algebraického součtu amplitud hrotů Q,R a S namísto použití pouze hrotu R. 1

2 Normální hodnota je -3 až +15 Posun osy vpravo nad 15 = hypertrofie PK nebo dlouzí a hubení lidé Posun osy vlevo pod -3 = hypertrofie LK nebo obézní lidé Pozor! Lékaři zakreslují úhly ve směru hodinových ručiček Vektorkardiogram: Vektorkardiografie (VKG) je další formou záznamu elektrických projevů srdce z povrchu těla. Zobrazuje elektrické pole srdeční v pravoúhlém trojrozměrném prostoru jako pohyb okamžitého elektrického sumačního vektoru v prostoru a čase. Tomu odpovídá malá smyčka pro vlnu P, velká smyčka pro QRS komplex a malá pro vlnu T. V praxi existuje několik variant VKG i s větším počtem zobrazovacích rovin. Cíle úlohy: 1. Analyzujte vlastní nebo jeden Vámi zvolený EKG signál a) dopočtěte III., avl, avr a avf svody b) zobrazte všechny svody zhodnoťte artefakty v signálu (izolinii, EMG, síťové rušení) zhodnoťte ve kterých svodech jsou nejpatrnější PQRST komplexy ručním odečtem proveďte analýzu jednoho PQRST komplexu c) dopočtěte a znázorněte elektrickou osu srdeční automaticky detekujte R špičky v I. a avf svodu 2. Analyzujte vlastní nebo jeden Vámi zvolený VKG signál a) zobrazte jednotlivé časové průběhy jednotlivých ortogonálních svodů x, y a z b) zobrazte jednotlivé roviny vektorkardiografu Data potřebná k vypracování úlohy: Pořízení biologických signálů: 1. Snímání EKG signálů Snímání bude probíhat vsedě. Měřená osoba by neměla mluvit a měla by být při měření uvolněná, normálně dýchat (omezení vzniku myopotenciálů). Umístnění elektrod: bílá: levá ruka červená: pravá ruka černá: pravá noha (ref.) bílá: levá ruka červená: levá noha černá: pravá noha (ref.) I. svod II.svod 2. Snímání VKG signálů Umístění elektrod: bipolární na sebe kolmé svody: - vertikální bílá: elektroda na krku červená:+ elektroda na levé noze - horizontální bílá: elektroda vpravo ve střední klaviaturní čáře ve 4. mezižebří červená:+ elektroda vlevo ve střední klaviaturní čáře ve 4. mezižebří - předozadní bílá: elektroda nad sternem ve 4. mezižebří červená:+ ve stejné výši jako záporná, ale nad páteří černá: referenční elektrody je na pravé noze 2

3 Struktura dat: 1. Snímání EKG signálů Př: ecg_1.txt fs=2 Hz 1. sloupec svod I [mv] 2. sloupec svod II [mv] 2. Snímání VKG signálů Př.: vcg_1.txt fs = 5 khz; doba snímání je 1 sekunda 1. sloupec rovina X (right lefth axis) 2. sloupec rovina Y (head feet axis) 3. sloupec rovina Z (front back axis ) Nápověda k některým úkolům: 1. Analýza EKG signálu a) dopočet svodů: III. = II. I. avr= (I. + II.)/2 avl= (I. III.)/2 avf=(ii. + III.)/2 b) zobrazení svodů a analýza PQRST komplexu (Tabulka 1. a Obrázek 1. viz další strana) Tabulka 1. Odměření PQRST fragmentů P vlna QRS komplex S T segment T vlna Doba trvání [s] Amplituda [mv] 3

4 Obrázek 1: Zobrazení končetinových svodů I II. III. avr avl avf t [s] c) Dopočet a znázornění elektrické osy srdeční (Obrázek 2.) pro detekci R-špiček si zvolte dobře naměřený signál (např. ecg_1), ve kterém jsou zřetelně patrné PQRST komplexy za pomoci metod, které jste se naučili v předešlých hodinách se pokuste automaticky zdetekovat pozice a amplitudy několika R-špiček; využít můžete například jednoduché prahování, segmentaci, for cykly, diferenci... výsledný vektor určete jako průměr Pozor! Lékaři zakreslují úhly ve směru hodinových ručiček Obrázek 2. Elektrická osa srdeční -.6 avf I

5 2. Analýza VKG signálu a) Vyberte kvalitní sekundový úsek signálu s PQRST fragmenty b) Zobrazte jednotlivé roviny vektorkardiografu vertikální x-y horizontální x-z sagitální y-z Užitečné funkce: plot, line,compass, find, diff, for (poz: funkci compass je pro vykreslení elektrické osy srdeční třeba horizontálně převrátit, tak aby záporná část osy byla nahoře) 5