Kapitel 6: EKG Flashcards
Auf welchem Prinzip beruht das EKG?
Es basiert auf der Ableitung von karidalen elektrischen Aktionspotentialen mittels eines Elektrokardiographen.
Was versteht man unter Membranpotential?
Membranpotential ist die Bezeichnung für die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Inneren einer Zelle und der durch die Membran abgetrennten extrazellulären Flüssigkeit.
Es wird bei Erregung umgepolt.
Was sind Ruhe- und Aktionspotentiale?
Ruhepotential: Unter Ruhepotential versteht man das Potential einer Membran im nicht erregten Zustand.
Aktionspotential: kurze Änderung des Membranpotentials im erregten Zustand
Wieso misst man nicht direkt die Aktionspotentiale?
Elektroden im intra- und extrazellulärem Raum wären nötig.
Wie findet die elektrische Erregungsleitung des Herzens statt (Komponenten)?
Sinusknoten - Vorhofmyokard - AV-Knoten - HIS-Bündel - Tawara-Schenkel - Purkinje-Fasern - Ventrikelmyokard
Wieso misst man nicht direkt die Aktionspotentiale?
Elektroden im intra- und extrazellulärem Raum wären nötig.
Was ist ein elektrisches Dipol?
ideal: eine positive Punktladung q und eine gleich große negative Punktladung -q im Abstand d.
Ein Dipol erzeugt ein elektrisches Feld.
Aus welchen Teilen besteht ein EKG-Signal (richtige Reihenfolge)?
Ruhephase - p-Welle - pQ-Strecke - QRS-Komplex - ST-Strecke - T-Welle - U-Welle - Ruhephase
Was sind Systole und Diastole?
Systole: Herzmuskelkontraktion -> Pumpen
Diastole: Herzmuskelerschlaffung -> Füllen
Nach welchem Modell funktioniert das Herz?
Das Herz verhält sich wie ein elektrisches Dipol.
Woraus ergibt sich die Stärke des Summationsvektors?
Aus der Zahl der Zellen im erregten Zustand
Was versteht man unter Dipolmoment?
Das Dipolmoment ist das Produkt aus Ladung und Abstand.
(Vektor) p = q * (Vektor) d
Wo ist die elektrische Felstärke eines Dipols am größten?
Die elektrische Feldstärke (Feldstärkevektor) ist auf der räumlichen Verbindungsgerade zwischen den beiden Ladungen des Dipols am größten.
Wie findet die Messung von Potentialdifferenzen beim EKG statt?
Mittels Ableitungselektroden wird die Potentialdifferenz Delta U zwischen den jeweiligen Ableitungspunkten, A und B, gemessen.
Ableitungspunkte: Elektroden in A und B
Potentialdifferenz:
U_B-U_A=((Vektor(p)Vektor(r_B))/(4PIϵr_B^3))-
((Vektor(p)Vektor(r_B))/(4PIϵr_B^3))-((Vektor(p)Vektor(r_A))/(4PIϵr_A^3))
Zusammengefasst:Vek(p)((Vek(r_B)-Vek(r_A))/(4PIϵr^3)
A und B weit genug vom Dipol:
r_A^3 ≈ r_B^3
S.34
Wichtig:
Wie hängen Potentialdifferenz und Projektion des Summationsvektors zusammen?
Die gemessene Spannung ist proportional zur Projektion des elektrischen Summationsvektors auf die Verbindungslinie zwischen den Ableitungspunkten.
Wie werden EKG-Ableitungen klassifiziert?
1)Nicht-invasive Ableitungen → Körperoberfläche Thorax, Extremitäten 2)Invasive Ableitungen: ● His-Bündel ● Ösophagus
Woraus ergibt sich der integrale Summationsvektor?
Summe der einzelnen elektrischen Dipolmomente aller Myokardzellen.
Messtechnik:
Bipolare Ableitungen?
Unipolare Ableitungen?
a) Bipolare Ableitung:
Ableitungen zwischen zwei Punkten
b) Unipolare Ableitung:
Eine differente (aktive) Elektrode gegen eine Referenzelektrode
(indifferente, Null- oder Sammelelektrode)
Grob:
System nach Einthoven
● Drei bipolare Extremitätenableitungen
● Messung der Spannungsdifferenz
zwischen zwei Punkten
• Ableitung I: U_L-U_R
• Ableitung II: U_F-U_R
• Ableitung III: U_F-U_L
● Die Elektroden liegen herzfern
(L, R: Linke / Rechte Arm
F: Fuß)
W. Einthovens Annahmen
die Verbindung der drei Ableitungspunkte ist ein gleichseitiges
Dreieck, das in der Frontalebene des Körpers liegt.
Das Herz liegt in der Mitte des Dreiecks
Die gemessenen Potentialdifferenzen sind proportional zur Projektion des Summationsvektors auf die Verbindungslinien
S.41-47
Welche Ableitungssysteme gibt es?
- nach Einthoven
- nach Goldberger
- nach Wilson
Grob:
System nach Goldberger
● Gleiche Ableitungspunkte wie bei der Einthovensche Technik: R, L, F
● Dazu wird eine indifferente Elektrode durch Zusammenschaltung der
Elektroden von jeweils zwei Extremitäten gebildet, gegen die das
Potenzial des dritten Ableitortes gemessen wird → „verstärkte unipolare
Extremitätenableitungen“
● Auch herzfern
aVR=U_R−(U_L+U_F)/2
aVL=U_L−(U_R+U_F)/2
aVF=U_F−(U_L+U_R)/2
aVR=−1/2(I +II) aVL=1/2(I -III) aVF=1/2(II +III) I,II,III nach Einthoven S.48-52
System nach Wilson
53-55
Grob:
System nach Wilson
Unipolare Ableitung: → 6 aktive Elektroden gegen Sammelektrode („Nullpunkt“) U_W=(U_L+U_R+U_F)/3 Sammelektrode: Virtuelle Elektrode durch Zusammenschaltung der Elektroden auf R,L, F ΔU_i=U_i−U_W i für Elektrode 1 bis 6 53-55
Was sind die 12 Standardableitungen mit 12 Elektroden für ein Standard 12-Kanal EKG?
Standardableitungen mit 12 Elektroden
3 bipolare Ableitungen nach Einthoven
3 pseudo-unipolare Ableitungen nach Goldberg
6 unipolare Ableitungen nach Wilson
Störungen & Signalverarbeitung
Was sind mögliche Störquellen bei einem EKG?
Störungen
● Atmung und Bewegung
● Netzbrummen, elektromagnetische Interferenzen
➔ Stromversorgung des Gerätes oder anderer Geräte
➔ Stromkabel
● Muskelaktivität
Wie kann man Störunsignale beim EKG unterdrücken?
Kompensationsmethoden
● Mittelwertbildung
● Filter
● Unterdrückung der Basislinienschwankung mittels linearer oder Spline-Interpolation
Signalverarbeitung & Analyse
Nenne 4 Methoden zur Analyse eines EKG Signals mittels künstlicher Inteligenz?
● Detektion von EKG-Charakteristika (EKG-Wellen, Arrhythmias)
● Klassifizierung
● Signal-Filterung
● Signal-Analyse
Was unterscheiden Analoge und Digitale EKG-Geräte?
Analoge EKG-Geräte ● Keine Signalverarbeitung ● Analoge Schreibverfahren Digitale EKG-Geräte ● Mit Signalverarbeitung ● Digitale Thermokammschreibverfahren
Nenne die Dynamische Reichweite, die Bandbreite eines EKG-Systems ,sowie die Verstärkung, die ein rauscharmer Differenzverstärker erzeugt.
Dynamische Reichweite: ±5 mV Bandbreite: 0,05-1560 Hz • Für Diagnostik mindestens 100 Hz • Für Monitoring sind 40 Hz genüg Rauscharmer Differenzverstärker → 3-30fache Vorverstärkung des EKG-Signals
