Типы электрокардиографов и принципы их подбора

Как работает электрокардиограф?

В основе электрокардиографии лежит такое явление, как электрическая активность сердца. Электрические сигналы, с определённой частотой генерируемые синотриальным узлом, последовательно проходят по проводящей системе через миокард предсердий и желудочков, провоцируя их сокращение и тем самым определяя ритм сердцебиения. При этом область распространения этих электроимпульсов не ограничивается одним лишь сердцем — окружающие «человеческий мотор» жидкости и ткани токопроводимы, и электрические токи прокатываются от него в разных направлениях до самых кожных покровов. Таким образом, каждый «всплеск» сердечной электроактивности отзывается в различных частях тела и, как следствие, может быть опосредованно зафиксирован и измерен.

Для этого в разных областях размещаются электроды, считывающие электрический потенциал — потенциальную энергию электрического заряда в конкретной точке электрополя. Впрочем, для оценки сердечной активности используются не сами значения электрических потенциалов, а их разности, называемые отведениями. Стандартная система регистрации, применяемая в электрокардиографии, включает в себя 12 отведений, рассчитываемых следующим образом:

• I — как разница потенциалов, фиксируемых на обеих руках;
• II — как разница потенциалов, фиксируемых на правой руке и левой ноге;
• III — как разница потенциалов, фиксируемых на левой руке и левой ноге;
• aVL — как разница между потенциалом, фиксируемым на левой руке, и усреднёнными потенциалами правой руки и левой ноги;
• aVR — как разница между потенциалом, фиксируемым на правой руке, и усреднёнными потенциалами левой руки и левой ноги;
• aVF — как разница между потенциалом, фиксируемым на левой ноги, и усреднёнными потенциалами обеих рук;
• однополюсные отведения V1, V2, V3, V4, V5 и V6 — как разница между потенциалом, фиксируемым соответствующим грудным электродом, и усреднёнными потенциалами обеих рук и левой ноги.

Для регистрации 12 стандартных отведений используются 10 электродов, причём электропотенциал измеряют лишь 9 из них — последний, устанавливаемый на правую ногу, играет роль заземления, минимизируя помехи и дрифт изоэлектрической линии.

Существует также понятие синтезированных отведений — это синтетические показатели, получаемые не посредством измерений, а через математическую обработку данных по стандартным отведениям. Запись синтезированных отведений позволяет сделать диагностику более комплексной, при этом не используя дополнительные электроды.

Так как регистрируемые сигналы достаточно слабы — их значения находятся в микро- и милливольтовом диапазоне, — для того, чтобы их можно было подвергнуть анализу, они обрабатываются усилителем биопотенциалов или УБП. Данное устройство в составе аппарата ЭКГ многократно — обычно более чем в 1000 раз — усиливает регистрируемые электропотенциалы, после чего они с помощью аналого-цифрового преобразователя — АЦП — трансформируются в цифровые данные, доступные для обработки, сохранения и передачи на устройства вывода. Ранние модели электрокардиографов были аналоговыми: в их случае электрические сигналы, поступавшие от электродов, непосредственно воздействовали на регистратор, который переносил записываемые данные на бумагу. Сейчас, однако, устройства такого типа уже не встречаются на рынке.

Формой отображения этих данных, как и результатом проведения электрокардиографии в целом, является электрокардиограмма или ЭКГ — график, кривая или кривые которого отображают изменение разностей потенциалов во времени. Зубцы этой кривой отражают различные фазы сердечного цикла: деполяризацию предсердий и желудочков, их реполяризацию и последующий покой. Нормативный анализ частоты и регулярности зубцов, сердечной оси, а также амплитуды и интервалов их отдельных сегментов, называемых комплексами, позволяет выявить отклонения в состояния сердца или — опосредованно — сосудистой системы.

Каждая кривая отображает динамику отдельного отведения, причём при анализе ЭКГ рассматривается каждая из них. Это связано с тем, что каждому из них соответствует та или иная проекция сердца — таким образом, разные отведения отражают состояние разных составных частей сердца.

С момента появление электрокардиографов основным способом вывода электрокардиограмм для их дальнейшего изучения была их печать на принтере, обычно встроенном в конструкцию прибора. Теперь же многие модели также оснащаются ЖК-дисплеями, в реальном времени отображающими график ЭКГ для его предпросмотра пользователями. Кроме того, в большинство своём современные аппараты ЭКГ также имеют встроенную память: кардиограмма сохраняется в ней в виде файла и после может быть передана на ПК для дальнейшего анализа, обработки и хранения.

Виды электрокардиографов

Виды электрокардиографов по количеству каналов

Основным признаком, по которому классифицируются электрокардиографы, является их канальность, то есть количество каналов, по которым осуществляется запись электрокардиограммы. Все аппараты ЭКГ можно разделить на:

• одноканальные;
• многоканальные.

В свою очередь, многоканальные электрокардиографы подразделяются на:

• 3-канальные;
• 6-канальные;
• 12-канальные.

Одноканальные электрокардиографы записывают все отведения последовательно, из-за чего выводимые ими электрокардиограммы выглядят как одна большая кривая, каждый отрезок которой представляет собой запись того или иного отведения.

Многоканальные электрокардиографы, с другой стороны, записывают несколько отведений одновременно, что:

• сокращает время, необходимое для записи полной кардиограммы;
• упрощает интерпретацию результатов обследования, позволяя наглядно сравнивать между собой данные по разным отведениям.

В случае, если мы говорим о записи всех 12 стандартных отведений, 3- и 6-канальные аппараты ЭКГ последовательно выводят их группами: у 3-канальных моделей электрокардиограмма будут выглядеть как 3 кривых, разбитых на 4 отрезка, а у 6-канальных — как 6 кривых, разделённых на 2 отрезка соответственно. У 12-канальных электрокардиографов же все 12 кривых идут параллельно — это самый удобный формат вывода ЭКГ с точки зрения пользователей.

Следует отдельно отметить, что с данной классификацией связана определённая путаница. Большинство производителей сегодня отталкивается именно от количества каналов печати, то есть от того, в каком формате печатает кардиограмму встроенный принтер устройства, а не от количества электродов, с которых единовременно считывается и обрабатывается сигнал. Фактически современные модели аппаратов ЭКГ, обозначенные как 1-, 3- или 6-канальные, в большинстве единовременно собирают и обрабатывают сигналы по всем 12 отведениям, однако печатают их последовательно из-за использования бумаги малого — 50-110 мм — формата.

Компьютерные электрокардиографы

Компьютерные электрокардиографы — отдельный подвид, получивший широкое распространение за последнее десятилетие. Такие модели представляют собой компактные регистраторы, которые не оснащены встроенными принтерами и полноценными дисплеями и выполняют лишь функции сбора и преобразования сигналов, поступающих от электродов. За дальнейшую обработку данных же отвечает персональный компьютер, к которому аппарат ЭКГ подключается с помощью проводного или беспроводного соединения.

Преимущества компьютерных электрокардиографов — их компактность и мобильность и возможность применения специализированного программного обеспечения, упрощающего интерпретацию данных. Играет свою роль и простота интеграции данных обследований в медицинские информационные системы, так как электрокардиограммы сразу сохраняются на ПК, где могут быть быстро обработаны, включены в отчёт и отправлены в базу данных.

Холтеровские мониторы

Ещё одна отдельная разновидность аппаратов ЭКГ — это холтеровские мониторы, более известные как суточные холтеры. Как и компьютерные электрокардиографы, они являются мобильными регистраторами, не оснащёнными средствами вывода кардиограммы, однако их способ применения существенно отличается.

В то время как компьютерные электрокардиографы используются в связке с ПК в клинических условиях для проведения обычной кардиодиагностики, холтеровские мониторы применяются для записи ЭКГ в фоновом режиме самими пациентами. Обследуемый носит прибор с собой как минимум на протяжении суток, и в течение всего этого времени холтер записывает кардиограмму, сохраняя её во встроенной или внешней памяти. После этого информация передаётся врачу — вместе с самим устройством или же через проводное подключение — для дальнейшего изучения.

Суточные холтеры — это специализированное решение, которое применяется для углубленной диагностики состояния пациентов, жалующихся на нарушения сердечного ритма или обмороки неясного происхождения, а также для оценки работы кардиостимуляторов.

На что обратить внимание при подборе электрокардиографа?

Количество каналов

При выборе аппарата ЭКГ прежде всего следует обратить внимание именно на количество каналов. Устоявшаяся в России практика проведения электрокардиографических исследований по-прежнему делает упор на использовании бумажных носителей, поэтому чем более удобным для восприятия будет формат печати, тем легче будет анализировать данные. С этой точки зрения идеальным выбором являются 12-канальные электрокардиографы с широкоформатными — от 210 мм — принтерами.

Наличие фильтров

Важно учесть и то, какими фильтрами оснащён интересующий прибор. Фильтрами биосигналов оснащена практически все, если не все, современные модели, и их набор у них обычно совпадает, но всё же стоит убедиться, что интересующий вас прибор способен фильтровать:

• низкочастотные помехи;
• высокочастотные помехи;
• помехи от электросети.

Основной низкочастотной помехой является дрейф изолинии, который может быть вызван телодвижениями пациента, его дыханием или же внешним воздействием электромагнитного излучения — например, от других электроприборов. К числу высокочастотных помех относятся электрическая активность мышц или миограмма, а также электромеханические шумы, связанные с шевелениями пациента или работой других его органов.

Для их устранения применяются фильтры высоких и низких частот соответственно. Для устранения сетевых наводок с частотой сети питания переменного тока, в свою очередь, используется режекторный фильтр, действующий в узком диапазоне.

Рассчитываемые показатели

«Нормой жизни» для современных аппаратов ЭКГ является наличии функции расчёта основных показателей ЭКГ: частоты сердечных сокращений, амплитуд зубцов P, Q, R, S, T и U, продолжительности комплекса QRS и сегмента ST, длины интервалов PQ, QT/QTc и PR/RR, наклона осей P-R-T. Некоторые модели также способны рассчитывать и комплексные показатели, такие как индекс Соколова-Лайона, необходимые для выявления конкретных патологий, поэтому убедитесь, что интересующий аппарат выводит все показатели, которые могут вас интересовать.

Автоматический анализ ЭКГ

Ещё одним актуальным трендом развития электрокардиографов является их оснащение функциями автоматического анализа. Многие модели сейчас способны не просто рассчитать набор основных показателей ЭКГ, но и интерпретировать их, дав предварительное заключение — в том числе и используя при анализе наиболее популярные в мире системы классификации, такие как Миннесотский код или AHA.

Приборы с автоматизированной интерпретацией не подменяют собой врача, но заметно облегчают его работу, позволяя сфокусировать внимание на тревожных признаках и снизив риск допущения ошибок.

Формат бумаги для принтера

Формат бумаги — это не только количество каналов, по которым печатаются кардиограммы, но и вопрос закупки расходников. Убедитесь, что формат бумаги, поддерживаемый встроенным принтером, легкодоступен для вашего медучреждения.

Хранение и передача данных

Широкое распространение медицинских информационных систем накладывает свой отпечаток и на сферу кардиодиагностики. Современный аппарат ЭКГ должен иметь встроенную память и наиболее ходовые интерфейсы подключения к внешним устройствам, такие как USB, Ethernet или Wi-Fi, чтобы пользователь мог свободно передавать данные на ПК для дальнейшей обработки. Чем больше объём внутренней памяти, тем лучше — отдельным плюсом также будет наличие возможности её расширения с помощью карт памяти или USB-накопителей.

Дисплей

Крайне желательно, чтобы прибор имел дисплей, цветной и широкоформатный. Его наличие позволяет:

• отображать кривые всех отведений в процессе их записи, благодаря чему всегда можно проверить, насколько корректно идёт запись, ещё до начала печати;
• просматривать уже записанные кардиограммы. хранящиеся в памяти;
• повысить удобство работы с устройством за счёт наглядного отображения всех показателей и основных рабочих параметров.

Питание от аккумулятора

Заметным достоинством является наличие у электрокардиографа перезаряжаемого аккумулятора — особенно в том случае, если вы планируете оснастить им карету скорой помощи, реанимобиль и т.п. Впрочем, пригодится такая особенность и в условиях больницы, так как существенно повысит мобильность аппарата ЭКГ.

Если аккумулятор имеется, обязательно выясните, как долго аппарат ЭКГ способен работать от полностью заряженной батареи. В случае, если планируется использовать его для работы на выездах, крайне желательно, чтобы аккумулятор мог заряжаться от бортовых сетей транспортных средств.

Эргономика

Оцените удобство управления прибором. Разумеется, самым привлекательным выбором в этом отношении являются электрокардиографы с сенсорным дисплеем, однако и те модели, которые оснащены буквенно-цифровыми клавиатурами или наборами функциональных клавиш, также могут быть весьма комфортными для пользователя. Большим плюсом станет возможность подключения сканера штрих-кодов — он существенно упрощает внесение данных о пациентах.

Важен и дизайн аппарата в целом. Компактность, лёгкость, возможность откидывать экран, наличие ручки для переноски — все эти особенности также влияют на то, насколько комфортной будет эксплуатация.

Заключение

Будучи одним из основных средств кардиодиагностики, электрокардиограф имеет важное значение для оснащения кабинетов кардиологии, реанимаций, машин скорой помощи и многих других подразделений медучреждений. По этой причине важно ответственно подходить к выбору подходящей модели при их закупке.

Наши специалисты рекомендуют прежде всего рассматривать аппараты ЭКГ:

• с 12-канальной регистрацией ЭКГ;
• с поддержкой функций автоматического расчёта основных показателей и автоматизированного анализа результатов обследования;
• с цветным ЖК-дисплеем, позволяющим предпросматривать кардиограмму в процессе её записи;
• со встроенной памятью и портами USB и Ethernet;
• с перезаряжаемой аккумуляторной батареей, рассчитанной как минимум на несколько часов работы.

Помочь вам подобрать модель, соответствующую не только всем этим критериям, но и конкретным вашим пожеланиям, включая стоящие перед врачом задачи и рамки бюджета, всегда готовы наши специалисты — достаточно лишь оставить для них заявку на обратную связь.

Теги: