Вектор электрокардиограмма схема


ВЕКТОРКАРДИОГРАФИЯ (лат. vector несущий + греч. kardia сердце + grapho писать, изображать; син. векторэлектрокардиография) — метод исследования биоэлектрической активности сердца, основанный на регистрации изменений во времени величины и направления в пространстве электродвижущей силы, возникающей в результате деполяризации и реполяризации миокарда в процессе сердечного цикла.

Разность потенциалов, или электродвижущая сила (ЭДС), в отдельных клетках функционирующего миокарда характеризуется определенной величиной и направлением в пространстве, т. е. является вектором. Равнодействующая ЭДС всех клеток миокарда в каждый момент времени также представляет собой вектор, являющийся векторной суммой ЭДС всех функционирующих клеток миокарда (моментный вектор). Направление моментного вектора в пространстве определяют как моментную электрическую ось сердца.

ЭКГ, записанная в определенном отведении, отражает изменения длины проекции на ось данного отведения (т. е. воображаемую прямую, соединяющую точки наложения электродов) суммарного вектора сердца; поэтому ЭКГ позволяет зарегистрировать только скалярную величину ЭДС между электродами, но не направление суммарного вектора сердца в пространстве (см.


ектрокардиография). В отличие от этого, В. позволяет регистрировать проекцию траектории, описываемой концом суммарного вектора сердца, на плоскость (рис. 1 и 2); получаемая кривая носит название вектор-кардиограммы (ВКГ). Плоскость проекции БКГ задается осями двух непараллельных между собой отведений. Однако и ВКГ в одной плоскости не дает представления об изменениях направления суммарного вектора сердца в пространстве; для точного анализа величины и направления суммарного вектора сердца необходимо сопоставление проекций, записанных в трех взаимно непараллельных плоскостях.

Развитие В. началось после того, как в 1936—1038 гг. Шеллонг (F. Schellong) с соавт. (1937), Холлманн (W. Hollmann) и Холлманн (H. Е. Hollmann) с соавт. (1937), Уилсон и Джонстон (F. N. Wilson, F. D. Johnston, 1938) независимо друг от друга предложили записывать ВКГ с помощью электроннолучевой трубки, а в СССР — с 1950 г. благодаря разработке И. Т. Акулиничевым отечественного векторкардиоскопа с оригинальным методом регистрации.

Комбинацию отведений БКГ выбирают с таким расчетом, чтобы можно было в более или менее чистом виде зарегистрировать вертикальные, сагиттальные и фронтальные компоненты сердечных потенциалов. Предложено много систем регистрации ВКГ, значительно отличающихся друг от друга. Все эти системы можно схематически классифицировать по трем группам.


Первая группа включает системы регистрации на основе предложенных В. Эйнтховеном отведений в виде равностороннего треугольника и других известных электрокардиографических отведений. Еще в 1938 г. Уилсон и Джонстон предложили записывать фронтальную ВКГ, применяя первое стандартное отведение для оси X и отведение VF для оси Y. Гольдбергер (E. Goldberger, 1954) для оси Y использовал отведение aVF. В системе равностороннего тетраэдра Уилсона с соавт. (1947) фронтальная плоскость соответствует равностороннему треугольнику, являющемуся стороной тетраэдра, вершина к-рого совпадает с точкой на спине, на 2 см влево от VII грудного позвонка. Бюргер (Н. С. Burger) с соавт. (1948) видоизменяет систему равностороннего тетраэдра, располагая грудной электрод на грудине. Системы Донзело (E. Donzelot) с соавт. (1950) и Жува (A. Jouve) с соавт. (1950) частично базируются на принципе равностороннего тетраэдра.

Ко второй группе относятся ортогональные системы (рис. 3, а), первая из которых была разработана в 1937 г. Шеллонгом. Электроды размещаются на грудной клетке так, чтобы получить вертикальные, сагиттальные и фронтальные компоненты электрического поля сердца. Дюшозаль и Сюльзер (Р. W. Duchosal и R. Sulzer, 1949) расположили электроды на равном расстоянии от сердца. Гришман (A. Grishman) с соавт. (1951) предлагают вместо параллелепипеда использовать куб, вписанный в сферу, центр к-рой совпадает с электрическим центром сердца (рис. 3, б).


Шмидт и Симонсон (О. Н. Schmidt, Ε. Simonson, 1955) предлагают ортогональные системы SV Ε С II и SVECIII. Франк (Е. Frank, 1954) применяет 7 электродов, 5 из которых он помещает на переднюю поверхность грудной клетки, 1 на левую ногу и 1 на правую сторону шеи. В системе Хельма (R. A. Helm, 1957) применяется 7, в системе Бюргера (1961) — 5, а в системе Мак-Фи (R. McFee, 1961) — 9 электродных позиций.

В третью группу входит система прекардиальных отведений И. Т. Акулиничева (1951). При этом электроды ставят в пяти позициях на грудной клетке и получается ряд двухполюсных отведений, из которых два отведения (1 — 3 и 2—4) совпадают с фронтальной плоскостью тела и имеют ортогональные оси, а остальные (5—1, 5—2, 5—3 и 5—4) проходят через всю толщу грудной клетки и со всех сторон окружают сердце. При соответствующей комбинации этих отведений можно изучить электрическое поле сердца в пяти проекциях (рис. 4). Некоторые изменения в эту систему внесли М. Б. Тартаковский (1956) и А. А. Попов (1971) и др.

Помимо описанных выше принципов регистрации, существует и стереовекторкардиографический принцип, основанный на синхронной записи ВКГ в двух проекциях, позволяющих получить стереопару ВКГ. При рассматривании последней в стереоскоп создается эффект объемности. В оригинальной системе спациокардиографии В. Лауфбергер (1955) предлагает расположить электроды таким образом, чтобы оси трех ортогональных отведений проходили через электрический центр сердца. Электронная коммутация луча при синхронной записи ВКГ в двух пространственно смещенных проекциях имитирует эффект объемности.


ВКГ состоит из трех петель: Р, QRS и Т, аналогичных зубцам обычной ЭКГ.

Все три петли ВКГ имеют общую нулевую точку, откуда начинается и где кончается петля (рис. 5). Большая наружная петля QRS соответствует процессу деполяризации желудочков. Внутри располагается маленькая петля T, отражающая процесс реполяризации. Наименьшая петля P представляет процесс возбуждения предсердий. При описании петель приводятся их форма, максимальные вектор и ширина, площадь, направление трассы, скорость образования, локализация, углы расхождения, пространственное расположение и другие показатели. На рисунке 6 представлена БКГ здорового человека.

Изменения БКГ желудочков при патологии. При гипертрофии левого желудочка петля QRS смещается влево и назад, она сужена в проекции II и расширена в проекциях I и III, максимальный вектор и площадь увеличены, петля часто не замкнута. Появляется дополнительный полюс, который постепенно увеличивается в сторону противоположного квадранта. Петля T ориентируется в противоположный квадрант и в результате увеличивается угол QRS — T (рис. 7).

При гипертрофии правого желудочка петля QRS смещается вправо, она уширена в проекциях I и II, сужена в проекции III, к этому присоединяется незамкнутость петли QRS и уширение петли Т. В процессе развития вышеприведенных изменений выделяются отдельные этапы и типы (И. Т. Акулиничев, 1951; В. А. Кянджурцева, В. И. Маколкин, 1958; М. Й. Кечкер, 1960, и др.).


При инфаркте миокарда некротический очаг не участвует в создании электрического поля сердца, нарушается баланс векторов и развивается перемещение петли QRS в противоположную от некротического очага сторону. При этом меняются в основном начальные векторы, и на БКГ отмечаются начальное отклонение петли QRS, ее деформация, перекручивание, наблюдается дополнительное петлеобразование, меняется расположение и трасса петли, она остается незамкнутой, деформируется петля Т. В зависимости от локализации инфаркта эти изменения развиваются в соответствующих проекциях (рис. 8). Схематически при инфаркте миокарда вектор начальных 0,04 сек. QRS направлен в сторону от очага, вектор RS — T направлен к этому участку, вектор T — в сторону от него.

При блокадах ножек изменения связываются с динамикой векторов, возникающих на различных уровнях возбуждения желудочков. При блокаде левой ножки петля QRS деформируется и заканчивается не в нулевой точке. Во всех проекциях наблюдаются сужения и перекресты петли QRS. Максимальный вектор направлен назад влево вверх, а петля T имеет дискордантное положение. При блокаде правой ножки больших изменений в форме петли QRS не наблюдается, но на конечной ее части отмечается дополнительный полюс, который имеет неопределенную форму, записывается медленно и направлен вправо и вперед. Петля разделена на две части — начальная часть соответствует электрическим силам левого желудочка, а конечная ее часть записывается в основном за счет возбуждения правого желудочка.


В. в некоторых случаях дает более раннюю и ценную информацию, чем электрокардиография. Перспективы В. как диагностического метода во многом зависят от степени унификации множественных систем регистрации, систематизации принципов анализа кривых и разрешения ряда фундаментальных теоретических вопросов.

Предсердная векторкардиография. Предсердная часть является отражением процесса распространения волны электрического возбуждения по миокарду предсердий. Период деполяризации миокарда предсердии отражается на ВКГ появлением петли P (рис. 9), период реполяризации — наличием ее разомкнутости (рис. 9, 4). Усиление сигнала, принятое для регистрации обычной ВКГ, не позволяет анализировать петлю P, поэтому используют усиление 100— 200 мм/мв.

Для регистрации предсердной ВКГ используют векторкардиографы с большим усилением сигнала или обычные векторкардиографы со специальной предусилительной приставкой. Для получения петли P без наслоения петли T и участков петли QRS предложен метод электронной диссекции.

Предсердную ВКГ регистрируют в диапазоне частот от 30 до 100 гц после легкого выдоха; можно слегка перетянуть живот исследуемого специальным резиновым поясом.

Анализ петли P ВКГ: 1. Форма. В норме петля P обычно напоминает ромб или эллипс с выпуклостью на нисходящем и восходящем участках и вершину петли.


патологических условиях претерпевает различные изменения. 2. Направление движения конца вeктора. Петля P начинается в изоэлектрической точке и записывается как в норме, так и при гипертрофии предсердий в проекции ВI — против часовой стрелки, в проекциях BIII, BIV, BV — по часовой стрелке, в проекции BII — против часовой стрелки, иногда в виде восьмерки. Обратное направление вращения встречается лишь при миграции водителя ритма из синусового узла в направлении атрио-вентрикулярного узла. 3. Интегральный (максимальный) вектор (расстояние от изоэлектрической точки до вершины петли Р2) отражает суммарную ЭДС обоих предсердий. В норме равен 0,1±0,026 мв. 4. Ориентация интегрального вектора (Р2) в системе координат (угол аР). В норме петля P ориентирована вниз, слегка влево и вперед. 5. Основной вектор центробежной (право-предсердной) части петли Р1 отражает в основном моментные векторы деполяризации правого предсердия. В норме составляет 0,48±0,018 по отношению к интегральному вектору. Вектор центростремительной (левопредсердной) части (Р3) в норме составляет в среднем 0,7 по отношению к интегральному вектору. 6. Площадь петли Р. Зависит от величины моментных векторов на протяжении всего цикла электрической активности предсердий; вычисляется с помощью планиметра. В норме составляет 0,33±0,025 см2 (при мв=100 мм). 7. Вектор S — Тр (величина разомкнутости петли). В норме колеблется от 0 (петля замкнута) до 0,03 мв (в среднем 0,012±0,001 мв).

рактеризует период реполяризации предсердий. Увеличение S — Tр наблюдается при гипертрофии предсердий (вторичное нарушение реполяризации), а также при перенапряжении, дистрофии, гипоксии миокарда предсердий (первичное нарушение реполяризации). 8. Время деполяризации предсердий (определяется при наличии отметчика времени). 9. Соотношение площади петель Ри QRS. В норме составляет 1/250 ± 1/385. Обычно увеличивается при гипертрофии предсердий, напр, при выраженной гипертрофии правого предсердия (легочное сердце) до 1/18 ± 1/70, при гипертрофии левого предсердия (митральный стеноз) — до 1/132 ± 1/650.

Изменения петли P при патологии. При гипертрофии правого предсердия в ранних стадиях появляется лишь увеличение соотношения Р1/Р2 (с 0,48 до 0,7—0,8). В более выраженных случаях вектор Р1 становится максимальным и превышает нормальный в 3—4 раза. Площадь петли P увеличивается в основном за счет ее правопредсердной части (рис. 10, I/), достигая в группе больных с декомпенсированным легочным сердцем 1,98±0,40 см2. Петля P отклоняется вправо и вперед (угол аР BI=96,67°±2,9°; угол аР ВIII = 138,67°±5,06°).

Гипертрофия левого предсердия (рис. 10, II) характеризуется увеличением площади петли примерно в 2 раза. Петля отклоняется влево и назад.

Гипертрофия обоих предсердий (рис. 10, III) характеризуется увеличением площади петли, большим, чем при изолированной гипертрофии одного из предсердий. Форма петли обычно становится треугольной (двухполюсной) с двумя большими векторами Р1 и Р3. Увеличивается угол между ними, достигая 90—100° в проекции ВIII. В зависимости от преобладания гипертрофии одного из предсердий превалирует величина его вектора.


Предсердную В. можно использовать для объективной оценки гиперфункции предсердий в динамике, напр, под влиянием лечения (в частности, при инфаркте миокарда). Признаки гиперфункции (перегрузки) предсердий отличаются от признаков гипертрофии менее выраженным увеличением главных параметров петли (площади, векторов Р1 и Р3), значительным увеличением вектора S — Тр и, главное, динамичностью: при исчезновении причины перегрузки они значительно сглаживаются или исчезают.

Векторкардиограф, или вектор-электрокардиограф (ВЭК),— устройство для регистрации ВКГ, пишущий элемент к-рого функционирует при воздействии на него двух действующих под углом (обычно под прямым) в одной плоскости сил, соответствующих двум электрокардиосигналам. Наряду с ВЭК для последовательной записи отдельных ВКГ производятся приборы, позволяющие одновременно получать три ВКГ (от разных плоскостей регистрации). Преимущество таких приборов состоит в том, что они позволяют сократить время обследования больного и исключают необходимость монтажа отдельных ВКГ. Известно несколько принципов получения изображений ВКГ. В 1931 г. Манн (Mann) осуществил запись ВКГ световым лучом, отраженным от зеркальца сконструированного им электромеханического преобразователя.

В современных промышленных ВЭК для получения изображения и записи ВКГ используются электроннолучевые трубки (ЭЛТ).


ображение ВКГ на экране ЭЛТ выписывается сфокусированным в тонкий луч потоком электронов. Отклонение электронного луча осуществляется за счет взаимодействия электронного луча с электрическим или магнитным полем. Электрическое поле создается при подведении усиленных электрокардиосигналов к отклоняющим пластинам ЭЛТ, а в ЭЛТ с магнитным отклонением луча электрокардиосигналы подаются к катушкам, создающим магнитное поле при появлении в них тока. Отклоняющие пластинки или катушки представлены в ЭЛТ двумя парами, оси которых располагаются обычно перпендикулярно друг другу, но оси катушек могут быть расположены и под углом, отличным от 90°. При этом ВКГ на экране ЭЛТ будет представлена в косоугольной системе координат. Применение развертки электронного луча в косоугольной системе координат может быть оправдано в том случае, если участки объекта исследования, с которых отводятся электрокардиосигналы, расположены под углом, отличающимся от прямого.

Промышленность производит ЭЛТ с различным временем послесвечения экрана. Для визуального наблюдения удобнее ЭЛТ с большим временем послесвечения экрана. Устройства, предназначенные для визуального наблюдения ВКГ, называют векторэлектрокардиоскопами.

Фотографирование ВКГ с экрана в большинстве современных В ЭК осуществляется приставными фотокамерами, при этом более высокое качество изображения дает использование ЭЛТ с малым послесвечением экрана. Для получения четких, без размыва, ВКГ применяется автоматическое поддержание яркости свечения по всей векторной петле. В лучших моделях В ЭК высокое качество записи обеспечивается также системой автоматической синхронизации между появлением изображения на экране ЭЛТ и открытием затвора фотокамеры.

В некоторых моделях ВЭК обеспечена возможность наблюдения и фотографирования отдельных петель ВКГ, причем петли P и T могут быть получены в увеличенном масштабе. Для определения направления движения луча, вычерчивающего на экране ВКГ, ранее использовалась развертка петли по времени. Сейчас масштаб времени изображается на самой ВКГ, петли к-рой представлены прерывистой линией, состоящей из отдельных клиновидных отрезков; перерыв в свечении линии строго соответствует определенному отрезку времени, а направление движения луча указывается острой или тупой частью клина. Для получения на записи масштаба амплитуд оригинальное решение использует фирма Hewlett-Packard (США) в устройстве для В. 1520А. Координатная сетка нанесена в плоскости люминофора ЭЛТ. Такой способ нанесения координатной сетки практически устраняет погрешности отсчета за счет параллакса. На фотографии координатная сетка получается при освещении экрана источником УФ-излучения, расположенного в фотокамере. В некоторых моделях ВЭК имеется подсвечиваемое табло с обозначением использованной для обследования пациента системы векторэлектрокардиографических отведений, отведения, условного номера пациента и даты обследования. Табло при фотографировании ВКГ с экрана ЭЛТ попадает в поле фотокамеры и отпечатывается одновременно с ВКГ.

Для одновременного получения нескольких ВКГ используются два принципа. Существуют модели ВЭК, в которых одновременность съемки нескольких ВКГ обеспечивается введением соответствующего количества ЭЛТ. Наряду с этим имеются модели с одной ЭЛТ. В этом случае получение нескольких ВКГ обеспечивается применением системы электронной коммутации луча. По такому принципу выполнен выпускаемый в СССР прибор «Векторэлектрокардиоскоп трехканальный с фотозаписью ВЭКС-4М», предложенный И. Т. Акулиничевым.

Библиография: Акулиничев И. Т. Практические вопросы векторкардиоскопии, М., 1960, библиогр.; Амиров Р. 3. Электрокардиотопография, М., 1965, библиогр.; Бала Ю. М., Хорошев В. Ф. и Гусев А. И. Количественная пространственная векторэлектрокардиография, Воронеж, 1968, библиогр.; Гасилин В. С. Векторкардиография, Куйбышев, 1963, библиогр.; Д о л а б ч я н 3. Л. Основы клинической электрофизиологии и биофизики сердца, М., 1968, библиогр.; Дорофеева 3. 3. Принципы векторкардиографии, М., 1963, библиогр.; Зернов Н. Г. и др. Клиническая векторэлектрокардиография детского возраста, М., 1972, библиогр.; К e ч к e p М. И. Основы векторкардиографии, М., 1970; Лозинский Л. Г. К методике записи и анализу предсердной петли P вектор-кардиограммы, Кардиология, т. 10, №2, с. 114, 1970, библиогр.; М а к о л к и н В. И. и Маслюк В. И. Электрокардиография, векторкардиография, фонокардиография, М., 1970; М а к о л к и н В. И., А б б а к у м о в С. А. и Ш а-т и х и н А. И. Предсердная электрокардиография, М., 1973, библиогр.; Burch G.E., A b i 1 d s k о v J. A. а. С r o n v i с h J. A. Spatial vectorcardiography, Philadelphia, 1953, bibliogr.; Chou T. С. a. H e 1 m R. A. Clinical vectorcardiography, N.Y., 1967; D u с h o-s a 1 P. W. etSulzer R. La vectorcar-diographie, Bale—N.Y., 1949, bibliogr.; Goldberger E. How to interpret electrocardiograms in terms of vectors, Springfield, 1968; Grishman A. a. S с h e r 1 i s L. Spatial vectorcardiography, Philadelphia—L., 1952; Sano T., H e 1- 1 e r s t e i n H. K. a. Y a y d a E. P vector loop in health and disease as studied by the technique of electrical dissection of the vectorcardiogram (differential vectorcardiography), Amer. Heart J., v. 53, p. 854, 1957; Sources and surface representation of the cardiac electric field, Bratislava, 1970; Twelfth international colloquium vectorcardiographicum, Brussels, 1971; Vectorcardiography, ed. by I. Hoffman, v. 1—2, Amsterdam, 1966— 1971; W a r t a k J. Simplified vectorcardiography, Philadelphia, 1970; Wenger R. Klinische Vektorkardiographie, Darmstadt, 1969.

Источник: xn--90aw5c.xn--c1avg

Представление о том, что электрическое поле сердца на поверхности тела можно характеризовать не только величиной потенциалов, но и определенным направлением распространения процесса, возникло почти с первых шагов развития электрокардиографии как метода клинической диагностики. Однако судить об ориентации процесса только на основании величины потенциала лишь одного какого-либо отведения не представляется возможным. W. Einthoven (1908 -1913) доказал, что для оценки направления требуется сопоставление показателей ЭКГ нескольких отведений (минимум двух), располагающих определенными свойствами. Комплекс из таких отведений составляет так называемые системы отведений. Свойствами отведений являются равноудаленность от сердца расположения электродов, малая чувствительность отведений к небольшим смещениям электродов, равенство осей отведений между собой и преобладание их длины над размерами сердца.

В клинической электрокардиографии классической геометрической схемой отведений считается разработанная Эйнтховеном для фронтальной плоскости «схема равностороннего треугольника». Эйнтховен, выбравший для формирования трех отведений положение электродов на двух руках и левой ноге и объединив попарно эти позиции, предложил рассматривать данные отведения как стороны равностороннего треугольника, в центре которого расположено сердце. При этом предусматривалось такое соединение электродов с полюсами гальванометра (так называемая полярность отведений), при котором в каждом из трех отведений основные элементы нормальной ЭКГ (зубцы P,R и T) регистрируются вверх от изоэлектрической линии, когда значение основания сердца или правой руки отрицательно по отношению к верхушке сердца или левой руке, а зоны положительного потенциала поверхности тела соединены с положительным полюсом гальванометра.

На рис. 15, а показаны взаиморасположение и полярность трех (I,II,III) отведений системы Эйнтховена. Относительное значение полюсов каждого из отведений показывает, что движение тока от положительного полюса отведения к отрицательному (в направлении падения потенциала) происходит в I и III отведениях в одном направлении (против часовой стрелки), а воII отведении в прямо противоположном направлении (по часовой стрелке). Поэтому и физические характеристики (напряжение e, сила тока i) второго отведения рассматриваются в обратной (отрицательной) полярности (-e2, -i2), а само отведение — как —II по сравнению с отведениями +I и +III.

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 15. Три классических отведения Эйнтховена (I, II, III) — положение электродов на теле (R — правая рука; L — левая рука, F— левая нога), полярность отведений и отношение между регистрирующимися потенциалами по отведениям (e1, e2, e3)и сердечным вектором; e1 — e2 + e3 = 0; e1 + e3 = e2; I + III = II; б— равносторонний треугольникЭйнтховена, манифестирующий вектор pq и его проекции на стороны треугольника (p1q1, p2q2, p3q3); H— центр треугольника

Кроме условия, относящегося к полярности отведений, для воспроизведения системы треугольника Эйнтховена были приняты еще три необходимых допущения:

· сердце расположено в центре гомогенной среды тела;

· сердце значительно отдалено и равноотстоит от трех точек, формирующих отведения, и рассматривается по отношению к ним как материальная точка;

· сопротивления на пути от сердца к каждой точке отведения равновелики.

Сформулированные Эйнтховеном условия и допущения позволяют рассматривать созданную им систему с геометрической точки зрения (свойства равностороннего треугольника) и с точки зрения законов постоянного тока (замкнутый трехфазный контур) в качестве системы отведений, равноотстоящих от сердца как центрально расположенного точечного источника тока.

Это позволяет все множество разностей потенциалов, существующих в данный момент по разным направлениям объема мышечной массы сердца, представить в виде единой результирующей величины разности потенциалов, ориентирующейся в определенном пространственном направлении относительно своей исходной точки соответственно любому моменту возбуждения. Или результирующая разность потенциалов каждого данного момента является также и средней геометрической из множества разнонаправленных путей, по которым воспроизводятся разности потенциалов. Впоследствии эта пространственная результирующая получила название среднего моментного вектора сердца.

Отражение на фронтальной плоскости тела через «систему треугольника» пространственной результирующей рассматривается как её фронтальная проекция, которая применительно к основному моменту разности потенциалов была названа Эйнтховеном манифестирующей величиной разности потенциалов. Связь между ней и величиной отклонений каждого из трех отведений вытекает из отношения направления манифестирующей величины к направлению осей отведений и демонстрируется схемой эйнтховенского треугольника отведений.

На рис. 15, б стрелкой показано направление манифестирующей величины в момент максимального значения разности потенциалов. Если манифестирующий вектор Е имеет в данный момент абсолютное значение pq, то разности потенциалов в каждом из трех отведений (e1, e2, e3) окажутсянеодинаковыми по абсолютному значению (p1,q1,p2, q2,p3, q3), отражающему проекцию под разными углами одной и той же величины (манифестирующей) на оси отведений. Если известно, в каком направлении фронтальной плоскости регистрируется манифестирующая величина, т. е. угол между ней и, например, осью Iотведения (уголa), то можно не только изобразить графически величины разности потенциалов в трех отведениях, но и определить их численное значение.

Последнее вытекает из свойств геометрических фигур, образующихся при данном построении:

· Каждый угол равностороннего треугольника RLF, сформированного из трех отведений, равен 600.

· Манифестирующая образует со своими тремя проекциями на стороны равностороннего треугольника RLF три прямоугольных треугольника, в которых она является гипотенузой (специальные построения, не приводимые на рис.15, б). Используя тригонометрические функции (значение сosa), по известному углу a и гипотенузеE выводят значение разности потенциалов в каждом из трех отведений.

Для определения неизвестного угла a (или направления манифестирующей), когда известна разность потенциалов отдельных отведений (минимум двух), используют тангенциальные тригонометрические функции. Угол a рассматривается Эйнтховеном как положительный, если манифестирующая отклоняется отI отведения по часовой стрелке (вниз от I отведения), и как отрицательный при её перемещении против часовой стрелки (вверх отI отведения).

Показанная Эйнтховеном закономерность, согласно которой величина отклонений ЭКГот изоэлектрической линии воII отведении равняется сумме одномоментных величин ЭКГ в I и III отведениях, вытекает из основных геометрических и физических свойств системы с учетом обратной полярности II отведения:

1) проекция вектора на одну из сторон равностороннего треугольника равняется сумме его проекций на две другие стороны или I и III отведения равняются II(I + III — II = 0);

2) согласно второму закону Кирхгофа в замкнутом контуре сумма напряжений его отдельных ветвей равнанулю, или применительно к трехфазному контуру Эйнтховена e1 + e3 — e2 = 0(e1 + e3 = e2).

Учитывая эти свойства системы (e1 + e3 = e2), H. Mann в 1920 г. с помощью геометрических построений показал соотношение между полярной системой Эйнтховена и прямоугольной системой координат, на основании которой возможно более простое построение манифестирующей с отведений Эйнтховена, так как ось x (горизонталь, абсцисса прямоугольных координат) соответствует значению I отведения e1, а ось y (вертикаль, ордината) выводится из значений II и III отведений и соответствует значению (e2 + e3 ) / Ö 3 .

Чтобы составить представление о манифестирующей разности потенциалов сердца по электрокардиографическим кривым, зарегистрированным в трех стандартных отведениях Эйнтховена, можно использовать два приема:

· манифестирующую величину выводят из значения минимум двух отведений, отнесенных к полярной системе координат Эйнтховена;

· манифестирующую величину выводят из значения трех стандартных отведений, отнесенных к прямоугольной системе координат.

Таким образом, концепция Эйнтховена о векторных свойствах электрического поля на поверхности тела есть основополагающий принцип для дальнейшей разработки теории электрического поля сердца с позиций представлений о едином сердечном диполе и обоснований принципов современной векторной электрокардиографии.

Векторная концепция электрокардиографии нашла свое дальнейшее развитие в исследованиях Burger A. и Van Milaan J. (1947 — 1948). Согласно их представлениям общий электрический эффект, возникающий при возбуждении сердца, является результатом электрической активности всех его мельчайших отделов. Степень участия этих отделов в формировании электрического поля сердца пропорциональна объему каждого из них и напряженности создающихся ими элементарных электрических полей. Поскольку каждое из множества элементарных полей занимает некоторый объем в данной среде, их суммарное поле тока также распространяется по всем направлениям проводящей среды и может рассматриваться в качестве векторной суммы сил всех элементарных электрических полей сердца. Такая векторная сумма может быть представлена в виде одной результирующей, имеющей значение единого сердечного вектора, который своей величиной и пространственной ориентацией отражает в каждый данный момент сердечного цикла комбинированный эффект множества электрических полей и определяет характер электрического поля на поверхности тела.

Как любая величина, характеризующаяся каким-либо направлением в пространстве, результирующий сердечный вектор H находится тремя взаимно перпендикулярными пространственными компонентами, исходящими из его начальной точки (рис. 16). Применительно к оценке сердечного вектора в расчет принимаются три его компонента, направление которых соответствует декартовой системе координат, поскольку с ней согласуются горизонтальная (х), вертикальная (у) и сагиттальная (z) условные оси тела. На рис. 16 показано соотношение сердечного вектора H(х,у,z) и его трех взаимно перпендикулярных компонент, обозначаемых как компонентых, у, z.

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 16. Сердечный вектор H и три его пространственных компонента

Оси любого электрокардиографического отведения также имеют определенное отношение как к направлению пространственных координат, так и к направлению сердечного вектора и трех его компонент. При этом на разность потенциалов, фиксирующихся в каждом отведении, будут влиять величина и пространственная ориентация сердечного вектора H(х,у,z) и, следовательно, трех его компонентов х, у, z , а также физические свойства тела, существующие в направлении трех компонентов сердечного вектора, — показателей a, b, c (рис. 17).

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 17. Отношение между сердечным вектором H и вектором отведения (a, b, c)

Показатели a, b, c зависят, с одной стороны, от формы, размеров, электропроводности и некоторых других физических свойств тела, т.е. отражают скалярные характеристики среды, а с другой — от выбранных осей отведений, в направлении которых проявляется то или иное количественное значение этих физических свойств. Иначе говоря, значение каждого из показателей a, b, c, будучи постоянным для одного и того же отведения, изменяется в достаточно широких пределах в зависимости от направления отведений, т.е. оно может рассматриваться как векторная функция отведения.

Результат взаимодействия показателей a, b, c относительно оси каждого данного отведения получил название вектора отведения (a, b, c).Отношение между вектором отведения и сердечным вектором вытекает из геометрических построений (см. рис. 17) и определяется формулой, по которой разность потенциалов отведения равна произведению результирующего вектора на вектор отведения и косинус угла между ними: отведение = (x, y, z) · (a, b, c) · cos j(формула Бургера). Согласно дипольной концепции формулу отведения Бургера рассматривают как произведение проекции сердечного диполя (=x, e, z, cos a)на длину вектора отведения (Frank E., 1956).

Представление о результирующем векторе как отражении моментного суммарного эффекта электрической деятельности сердца, вытекающее из концепции Бургера, и понятие о «векторе отведения» играют большую роль в обосновании векторных принципов анализа в современной электрокардиографии. Результирующий вектор лежит в основе воспроизведения разности потенциалов на поверхность тела, вектор отведения модифицирует её в зависимости от положения электродов на теле, формула отведения показывает зависимость зарегистрированной величины разности потенциалов от этих двух факторов.

Подобно результирующему вектору три составляющих его компонента x, y, z также находятся в определенном отношении к вектору отведения. Каждое из отведений отражает одну из составляющих сердечного вектора тем полнее, чем меньше угол между данным компонентом и осью отведения. В случае, если один из компонентов параллелен оси отведения и, следовательно, два других перпендикулярны ей, то значение разности потенциалов этого отведения будет отражать величину параллельного ему компонента, значение же двух других для этого отведения будет сводиться к нулю.

При условии физической однородности среды, находящейся между осью отведения и сердечным вектором, отведение отражает результирующий вектор или его компоненты достаточно адекватно в случае, если позиции двух электродов, формирующих ось отведения, находятся на равном расстоянии от сердца (от его «нулевого» или «электрического» центра) или, тогда, когда значение потенциала под одним из регистрирующих электродов приближается к нулю (скорее к величине, которой можно пренебречь). Поэтому позиция такого электрода может быть соотнесена с положением исходной нулевой точки сердечного вектора (специальные, так называемые «однополюсные» отведения). Так как тело человека имеет сложную конфигурацию (сердце в нем расположено эксцентрично, а окружающая сердце среда неоднородна), то физически обоснованный выбор позиции пары электродов для регистрации с поверхности тела ЭКГ, которая не искажала бы истинных характеристик результирующего вектора (и его составляющих), остается до последнего времени достаточно сложной проблемой векторной электрокардиографии.

 

Векторкардиография

Векторкардиография представляет собой метод пространствен-ного динамического исследования электрического поля сердца в процессе кардиоцикла. В основе метода лежит принцип получения пространственной фигуры, являющейся графическим изображением изменений величины и направления электродвижущей силы в течение всего сердечного цикла. Известно, что при возбуждении мышцы сердца во все моменты сердечного цикла образуется значительное количество разнонаправленных моментных векторов, оценка каждого из которых невозможна. Это дало основание интегрировать их и при анализе оперировать понятием результирующего вектора сердца, являющегося суммой элементарных векторов каждого момента электрической активности миокарда. В процессе периодов возбуждения и восстановления сердечного цикла измеряют величину и направление результирующего вектора сердца, описывающего в пространстве из предполагаемого центра сердца кривую, названную векторкардиограммой (ВКГ). В векторкардиографии принята своя система координат, для перехода к которой от обычной Декартовой системы координат следует учитывать, что Х = -х, Y = -z, Z = -y (рис. 18)

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 18. Декартова система координат xyz и XYZ, используемая в векторном и топографическом анализе ВКГ. Три плоскости XZ, XY, и YZ, образованные этими осями координат, представляются как горизонтальная, фронтальная и сагиттальная плоскости соответственно. Существует два способа представления векторкардиограммы: скалярное и векторное.

Скалярное представление векторкардиограммы:Скалярное представление ВКГ вполне соответствует общепринятому представлению стандартной электрокардиограммы (ЭКГ) в двенадцати отведениях – измеренные сигналы изображаются в виде кривых изменения потенциала во времени для каждого отведения. Основные элементы каждой кривой ВКГ также аналогичны элементам стандартной ЭКГ. На рисунке 19 представлено упрощенное изображение скалярной ВКГ в одном отведении, содержащее все типичные элементы.

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 19. Типичный кардиоцикл скалярной ортогональной электрокардиограммы в отведении Х

Наибольшее по амплитуде, относительно быстрое отклонение, отражающее процесс деполяризации желудочков сердца называют комплексом QRS. Комплекс QRS, или желудочковый комплекс, отра-жает деполяризацию желудочков. Продолжительность его от начала зубца Q до начала зубца S не превышает 0,1 сек., и чаще всего он равен 0,06 или 0,08 сек. Измерение его производится в том отведении, где ширина его наибольшая. За комплексом QRS следует пологий или почти горизонтальный участок — сегмент S-T, соответствующий началу реполяризации желудочков, который переходит в отклонение, соот-ветствующее конечной, быстрой реполяризации желудочков – зубец Т. После зубца Т в некоторых случаях удается зарегистрировать зубец U. Происхождение его до сих пор не совсем выяснено. Есть основание считать, что он связан с реполяризацией волокон проводящей систе-мы. Он возникает через 0,04 сек после зубца Т. Перед комплексом QRS обычно имеется отклонение, которое имеет ровную округлую форму, характеризующее процесс деполяризации предсердий и называемое зубцом Р. Горизонтальный участок кардиограммы между зубцом Т (или U) одного из кардиоциклов и зубцом Р последующего кардиоцикла обычно используется в качестве истинной изолинии, относительно которой можно измерять значения всех представляющих интерес отклонений. Основные измеряемые параметры скалярной ВКГ — это амплитуда и длительность каждого зубца, а также длительность некоторых характерных комплексов и участков, которые могут включать несколько зубцов и промежутков между ними. Интервал PQ отражает время, необходимое для деполяризации предсердий и проведения импульса по атриовентрикулярному (АВ) соединению, его называют предсердно-желудочковый интервал. Его измеряют от начала зубца Р до начала желудочкового комплекса – зубца Q или зубца R при его отсутствии. В норме продолжительность интервала Р-Q колеблется от 0,12 до 0,20 сек и зависит от частоты сердечных сокращений, пола и возраста исследуемого. Увеличение интервала P-Q характеризуется как нарушение — проводимости.

Векторное представление векторкардиограммы:Векторкардиограмма, как в норме, так и при патологии состоит из следующих элементов (рис. 20):

1. Изоэлектрическая (нулевая) точка.

2. Петля Р, являющаяся отражением процессов возбуждения мио-карда предсердий, на скалярной ЭКГ ей соответствует зубец Р.

3. Петля QRS, являющаяся отражением возбуждения миокарда же-лудочков, на скалярной ЭКГ ей соответствует комплекс QRS:

 

· Начальное отклонение, соответствующее по времени появлению зубца Q на скалярной ЭКГ.

· Тело петли, в котором принято различать нисходящую (центро-бежную) и восходящую (центростремительную) части.

· Конечное отклонение, соответствующее по времени появлению зубца S на скалярной ЭКГ. Петля Т, являющаяся отражением про-цесса восстановления (реполяризации) миокарда желудочков. На ЭКГ ей соответствует зубец Т.

Вектор электрокардиограмма схема

Рис. 20. Векторная петля на плоскости и ее основные параметры.

Интервалы Р-Q, S-Т, Т-Р на ВКГ не видны, так как в моменты, соответствующие отсутствию разности потенциалов, конец вектора сердца возвращается в нулевую точку. При анализе ВКГ определяют плоскостные и пространственные показатели динамики электрического поля сердца человека. При анализе плоскостных показателей векторной петли рассматривают проекции петель на координатные плоскости. При анализе векторной петли в каждой плоскости определяют:

1. длину и ширину петли QRS и их соотношение;

2. отклонение вперед, назад, влево и вправо и их отношения в вертикальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях;

3. величину и направление максимального вектора петель QRS и T;

4. величину и направление моментных векторов (обычно моментные векторы определяются через каждые 0,01 с);

5. угол расхождения между направлением максимальных векторов QRS и TQRS-T);

6. площади петель QRS и T;

7. вектор полуплощади (вектор, который делит ВКГ— петлю на две части, равные по площади);

8. время переднего и заднего отклонения петли QRS в горизонталь-ной и сагиттальной плоскостях, верхнего и нижнего отклонения во фронтальной плоскости;

9. направление вращения петель QRS и T при формировании пе-тель;

При анализе пространственных показателей ВКГ определяют:

1. максимальный модуль вектора в каждом из восьми октантов векторкардиографической системы координат;

2. интервалы времени пребывания вектора в определенных октантах;

3. степень отклонения формы ВКГ— петли от плоской, или ее изогну-тости;

4. пространственную скорость конца вектора сердца и угловую ско-рость вектора;

5. скорость изменения площади поверхности, ометаемой вектором;

6. истинную площадь пространственной ВКГ— петли.

Векторкардиографическое исследование проводятся по следую-щим показаниям:

1. ранняя диагностика гипертрофии миокарда желудочков и пред-сердий.

2. диагностика гипертрофии желудочка на фоне блокады правой ножки пучка Гиса.

3. диагностика комбинированной гипертрофии желудочков.

4. наличие полифазных комплексов QRS в правых грудных отведе-ниях.

5. инфаркты миокарда задней локализации.

6. мало измененная или нетипично измененная ЭКГ при несом-ненном заболевании сердца.

7. трудно интерпретируемые изменения предсердного и желудочко-вого комплексов ЭКГ.

Средние величины показателей векторкардиограммы здоровых людей.

В таблицах 3 и 4 приведены показатели ВКГ здоровых лиц, полученные Франком.

Таблица 3

Плоскостные показатели ВКГ (на основании исследования 100 здоровых)

Наименование значений Горизонтальная плоскость Фронтальная плоскость Сагиттальная плоскость
Максимальный вектор петли QRS, мВ 1,12 ± 0,21 1,18 ± 0,15 1,16 ± 0,12
Направление вектора петли QRS, градусы 335 ± 30 42,3 ± 7,2 5,35 ± 22,3
Максимальный вектор петли Т, мВ 0,58 ± 0,18 0,46 ± 0,11 0,52 ± 0,12
Направление вектора петли Т, градусы 52 ± 12,5 36,2 ± 10,1 146,3 ± 30,2
Моментные векторы, градусы Горизонтальная плоскость Фронтальная плоскость Сагиттальная плоскость
0,01с 120 ± 41 152 ± 72 192 ± 50
0,02с 54 ± 25 40 ± 53 150 ± 38
0,03с 12 ± 12 36 ± 12 146 ± 22
0,04с 355 ± 20 46 ± 18 92 ± 16

Одной из популярных форм представления ЭКГ— данных является векторкардиограмма (ВКГ) в трех ортогональных проекциях — фронтальной, левой сагитальной и горизонтальной (F, Sl и Н), построенная по ортогональным или квазиортогональным (I, aVF и — V2) ЭКГ — отведениям.

 

Таблица 4

Пространственные показатели ВКГ (на основании 100 здоровых пациентов)

Наименование значений Величины
Максимальный пространственный вектор петли QRS, мВ 1,42 ± 0,25
Максимальный пространственный вектор петли Т, мВ 0,58 ± 0,22
Пространственный угол QRS-T, градусы 68,7 ± 24,6
Азимут, градусы 392,4 ± 35,3
Угол подъема, градусы 50,4 ± 16,2

Источник: helpiks.org

Что означает понятие «векторкардиография»

По сути векторкардиография (ВКГ) – это та же ЭКГ, но спроецированная не на изоэлектрическую линию, а на плоскость. Она имеет три основные петли, которые по своему значению аналогичны таким же зубцам обычной кардиограммы:

  • Р возникает при сокращении предсердий;
  • QRS отражает желудочковую деполяризацию (прохождение волны возбуждения) в период систолы;
  • Т показывает восстановление миокарда в фазу диастолы.

ВКГ

Для получения полного представления о работе такого объемного органа, как сердце, нужны три плоскости, которые не параллельны друг другу. Для лучшей визуализации предсердные петли могут усиливать. В ходе расшифровки ВКГ находят максимальную длину и ширину петли, изучают форму и углы отклонения.

Зачем нужен метод

Векторкардиография имеет ограниченное практическое применение. Чаще всего всех изменений, обнаруженных при обычной ЭКГ, бывает достаточно для постановки диагноза. ВКГ используют в специализированных отделениях или при научных исследованиях таких патологий:

  • выявление утолщения миокарда на ранних стадиях;
  • определение степени гипертрофии желудочка при имеющейся блокаде пучка Гиса (особенно правой ножки, которая затрудняет диагностику);
  • комбинированное увеличение обоих желудочков;
  • обнаружение деформированных или нетипичных желудочковых комплексов на ЭКГ;
  • инфаркт задней стенки;
  • сомнительные результаты ЭКГ при наличии клинических проявлений;
  • изучение состояния кровообращения в малом (легочном) круге.

Как работает аппарат

Для записи данных ВКГ используются лучевые трубки, на экране которых появляется изображение, созданное тонким лучом (потоком электронов). Отклонение этого луча происходит при взаимодействии с электромагнитным полем. Оно создается пластинами и катушками прибора.

ВКГ петли и элементы

Полученное графическое отображение перемещения электрической оси сердца в трехмерной системе координат может быть сфотографировано приставной камерой. В самых последних моделях предусмотрена синхронизация рисунка на экране с открыванием затвора объектива. Петли можно увеличить и увидеть по отдельности.

Что можно увидеть на векторкардиограмме

Если спроецировать ВКН на линию, то получится типичная кривая ЭКГ со всеми интервалами и зубцами. Анализ петель Р, QRS и Т проводят по каждой плоскости отдельно. Для этого определяют такие показатели:

  • векторные петлисоотношение длины и ширины QRS-комплекса;
  • величину и время отклонения по всем четырем направлениям плоскости – переднее, заднее, правое, левое;
  • векторы QRS и T – по величине и направлению максимального значения, угол расхождения;
  • площади петель;
  • направленность вращения;
  • скорость движения вектора.

ВКГ при заболеваниях

Если в миокарде есть нарушения, то на векторкардиограмме они проявляются в виде характерных изменений.

Гипертрофия желудочков

Петля QRS перемещается влево и к задней поверхности, наибольший вектор и площадь петли превышают норму, отсутствует замыкание. Т направлена в противоположный сектор, угол между ней и QRS увеличен. Такая картина характеризует утолщение миокарда левого желудочка. А если гипертрофирован правый, то желудочковая петля смещена вправо, не замкнута, Т широкая.

Инфаркт

Зона некроза не обладает электрической активностью, поэтому результирующий вектор отклоняется и смещается в сторону, которая противоположна месту инфаркта. Изменения петли QRS проявляются в том, что она:

  • деформируется,
  • перекручивается,
  • появляются дополнительные петельки,
  • меняет локализацию и трассу,
  • не замыкается.

Блокада ножек Гиса

При нарушениях прохождения импульса петли деформируются, не заканчиваются в нулевой точке, становятся более узкими, перекрещиваются. Такие изменения характерны большей частью для поражения левой ножки, а при блокаде правой на конечной части появляется дополнительный полюс неопределенной формы.

Изменения в предсердиях

У здоровых людей форма петли Р напоминает ромб. При гипертрофии предсердий она увеличивается в размерах и становится треугольной. При изолированном утолщении сердечной мышцы одного из предсердий Р отклоняется вправо или влево.

изменения петли Р
Изменения петли Р ВКГ

Легочная гипертензия

При митральном стенозе и развитии легочного сердца вектор QRS перемещается вверх и вперед, увеличивается размер петли Р, она расширяется и движется вправо. При повышении давления в системе легочной артерии удлиняется вектор правого предсердия.

Метод ВКГ удобен для наблюдения за больными с легочной гипертензией, так как при помощи анализа направления электрической оси можно быстро и точно определить реакцию пациентов на физическую нагрузку или фармакологические препараты.

норма показателей
Нормальные пределы для QRS И T соответственно возрасту

ВКГ у детей

Полученное изображение петель у новорожденного отличается от взрослой векторкардиограммы. Это связано с тем, что при рождении имеется небольшое смещение электрического вектора вправо за счет преобладания массы правого желудочка над левым. В период внутриутробного развития именно на него ложится основная нагрузка.

Как только ребенок начинает дышать, сопротивление легочных сосудов падает, а в периферических – нарастает. Поэтому роли желудочков изменяются, и уже левый работает с большей силой.

Доминирование правого желудочка на ВКГ остается и у детей младшего возраста, только к 3 — 4 годам изображение имеет признаки преобладания активности левых отделов сердца – средний вектор QRS перемещается назад и в левую строну, а Т движется вперед.

Векторкардиография – это получение изображения работы сердца на плоскости. Она имеет вид петель Р, QRS и Т, которые соответствуют систоле предсердий, желудочков и диастоле. Для анализа проводится измерение площади петли, направления вектора, величины отклонений. Имеются также характерные признаки гипертрофии миокарда отдельных частей сердца, блокады проведения импульсов и инфаркта сердечной мышцы и легочной гипертензии.

Применение ВКГ показано в сложных диагностических случаях, если ЭКГ недостаточно. У маленьких детей есть возрастные физиологические особенности, которые учитывают при обследовании.

Источник: CardioBook.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.