ZPRACOVN A ANALZA BIOSIGNL II ELEKTROKARDIOGRAM I Institut

ZPRACOVÁNÍ A ANALÝZA BIOSIGNÁLŮ II. ELEKTROKARDIOGRAM I. © Institut biostatistiky a analýz

SIGNÁLY KARDIOVASKULÁRNÍHO SYSTÉMU þ ELEKTRICKÉ – EKG, FEKG, bioimpedanční signály hrudníku; þ MAGNETICKÉ – MKG; þ MECHANICKÉ – tlaková křivka, pletysmogram, AVG (arteriovelocitogram), karotidogram, apexkardiogram, seismokardiogram; þ ZVUKOVÉ – fonokardiogram; © Institut biostatistiky a analýz

ELEKTROKARDIOGRAM þ ELEKTROKARDIOGRAM (EKG) je grafická reprezentace časové závislosti rozdílu elektrických potenciálů, snímaných zpravidla z povrchu hrudníku, které vznikají jako důsledek šíření elektrického vzruchu svalovou tkání srdečních síní a komor. © Institut biostatistiky a analýz

ELEKTROKARDIOGRAM © Institut biostatistiky a analýz

GENEZE VZNIKU þ ŠÍŘENÍ ELEKTRICKÉHO VZRUCHU SRDCEM srdce je soubor specializovaných pacemakerových buněk, u kterých se střídá depolarizace a repolarizace, buď samovolně či na základě buzení od sousedních buněk © Institut biostatistiky a analýz

GENEZE VZNIKU þ ŠÍŘENÍ ELEKTRICKÉHO VZRUCHU SRDCEM průchod elektrického proudu vodičem vyvolává kolem vodiče elektromagnetické pole, jehož elektrickou složku (vyjádřenou elektrickým potenciálem) měříme zpravidla povrchovými elektrodami © Institut biostatistiky a analýz

GENEZE VZNIKU © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY Willem Einthoven ( 22. V. 1860 - 29. IX. 1927) 1924 Nobelova cena za vynález elektrokardiografu © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY STANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þ končetinové svody – I, III UI = L - R UII = F - R UIII = F - L měrné vodivosti: srdce 178 m. S. m-1; krev 660 m. S. m-1; plíce 47 m. S. m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 m. S. m-1; © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY STANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þ Wilsonova svorka W = ( R + L + F)/3 = 0 Wilsonovy svody UVR = R UVL = L UVF = F měrné vodivosti: srdce 178 m. S. m-1; krev 660 m. S. m-1; plíce 47 m. S. m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 m. S. m-1; © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY STANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þ Goldbergerovy (zesílené) svody Ua. VR= R – ( L+ F)/2 = 1, 5. UVR Ua. VL= L – ( R+ F)/2 = 1, 5. UVL Ua. VF= F – ( R+ L)/2 = 1, 5. UVF měrné vodivosti: srdce 178 m. S. m-1; krev 660 m. S. m-1; plíce 47 m. S. m-1; podélná vodivost kosterního svalstva 360 m. S. m-1; © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY STANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM þ unipolární hrudní svody UV 1 = V 1 - W UV 2 = V 2 - W UV 3 = V 3 - W … UV 6 = V 6 - W © Institut biostatistiky a analýz

STANDARDNÍ 12 SVODOVÝ SYSTÉM NÁHRADNÍ UMÍSTĚNÍ KONČETINOVÝCH ELEKTROD NA HRUDNÍKU © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY NÁHRADNÍ UMÍSTĚNÍ ELEKTROD þ co nejmenší vliv pohybu vyšetřovaného na kvalitu signálu – pohybové artefakty, myopotenciály; þ co nejmenší vliv přívodů na mobilitu vyšetřovaného © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY ORTOGONÁLNÍ SVODOVÉ SYSTÉMY vyjadřují prostorové vlastnosti elektrického pole kolem srdce (hrudníku) pomocí tří ortogonálních signálů; zobrazení pomocí tří rovinných smyček; © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY Mc. Fee systém Frankův systém ORTOGONÁLNÍ SVODOVÉ SYSTÉMY © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY JÍCNOVÁ ELEKTROKARDIOGRAFIE © Institut biostatistiky a analýz

EKG SVODOVÉ SYSTÉMY MAPOVÁNÍ © Institut biostatistiky a analýz

VLASTNOSTI V ČASOVÉ OBLASTI © Institut biostatistiky a analýz

VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI þ co je to spektrum? © Institut biostatistiky a analýz

VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI þ co je to spektrum? Frekvenční spektrum signálu je vyjádření rozložení amplitud a počátečních fází jednotlivých harmonických složek, ze kterých se signál skládá, v závislosti na frekvenci. © Institut biostatistiky a analýz

VLASTNOSTI VE SPEKTRÁLNÍ OBLASTI © Institut biostatistiky a analýz

OBLASTI POUŽITÍ þ krátkodobé klidové – dospělí, děti – morfologická analýza, analýza rytmu zátěžové (XEKG) – - fyzická i mentální zátěž, systémy s řízeným vyšetřením podle standardních protokolů; © Institut biostatistiky a analýz

OBLASTI POUŽITÍ þ monitorování (dlouhodobé) è „bed side“ – zpracování v reálném čase, alarmy è Holter – záznam s redukcí dat, analýza ve zrychleném čase © Institut biostatistiky a analýz

OBLASTI POUŽITÍ þ vysokofrekvenční EKG – Hisovy a pozdní potenciály þ analýza srdečního rytmu (HRV) þ fetální EKG © Institut biostatistiky a analýz

CÍL ZPRACOVÁNÍ KLASIFIKACE è diagnostické rytmus); è alarm klasifikační třídy (morfologie, normál x nestandard; è detekce změn v čase (během vyšetření – zátěže, v delším časovém horizontu); © Institut biostatistiky a analýz

RUŠENÍ SIGNÁLU EKG þ ÚZKOPÁSMOVÉ RUŠENÍ è kolísání (drift) základní izoelektrické linie è síťové rušení (50 Hz, 60 Hz) þ ŠIROKOPÁSMOVÉ RUŠENÍ è myopotenciály è rychlé (skokové) změny izoline è impulsní rušení © Institut biostatistiky a analýz

FAKULTA BIOMEDICÍNSKÉHO INŽENÝRSTVÍ • ČVUT V PRAZE © Institut biostatistiky a analýz

RUŠENÍ SIGNÁLU EKG þ drift izolinie è pomalé elektrochemické děje na rozhraní elektroda x pokožka, dýchání pacienta (do 0, 8 Hz); è pomalé pohyby pacienta (do 1, 5 Hz) © Institut biostatistiky a analýz

RUŠENÍ SIGNÁLU EKG þ myopotenciály è víceméně náhodný charakter, většinou nad 35 Hz, mohou zasahovat shora až k 20 Hz; þ rychlé è zdola změny nulové izolinie – do 15 Hz; þ impulsní rušení – fajnovosti – !! POZOR !! – nezaměnit s pacemakerovými impulsy !! POHOV !! © Institut biostatistiky a analýz