Elektrokardiografie včera a dnes

Elektrokardiografie patří mezi klasická pomocná vyšetření. I po více než 100 letech zůstává nepostradatelnou a nezastupitelnou metodou v diagnostice arytmií i řady proarytmických rizikových stavů, u nichž je srdce pacienta anatomicky zcela normální. A přesto je nemocný ohrožen závažnými arytmiemi (syndrom dlouhého QT, Brugadových syndrom, syndrom Wolffův-Parkinsonův-Whiteův, alternans vln T). Další důležité místo má elektrokardiografie v diagnostice zcela čerstvých fází ischemického poškození myokardu. Současná úroveň elektrokardiografie klade vysoké požadavky na výrobce EKG přístrojů i na standardizaci vyšetření. Navzdory automatickým hodnotícím programům je nezbytné, aby lékaři elektrokardiogramu rozuměli a zejména, aby byli schopni výsledek automatického hodnocení, často chybný, správně korigovat.

Klíčová slova:
elektrokardiografie, arytmie, elektrokardiogram.

Historie a vývoj elektrokardiografie

Elektrokardiografie (EKG) je vyšetřovací metoda, která sleduje elektrickou aktivitu srdce. Nedávno oslavila stoleté výročí prvních použitelných EKG záznamů srdeční činnosti, a dosáhla masového rozšíření jak pro svou neinvazivnost, i pro relativně nízké finanční náklady spojené s pořízením vyšetřovacího přístroje i s jeho provozem. Je využívána jak ve screeningu, i v diagnostice srdečních onemocnění. Již ve dvanáctisvodovém EKG záznamu jsou zachyceny důležité informace o sklonu k tachyarytmiím u nositelů syndromu dlouhého QT (LQT), Wolffova-Parkinsonova-Whiteova syndromu (WPW) nebo Lownova-Ganongova-Levinova syndromu (LGL), syndromu Brugadových, syndromu zkráceného QT a recentně i nález alternace voltáže vln T u nemocných s ischemickou chorobou srdeční (1). Široce je rozšířené i dynamické použití zátěžové elektrokardiografie při screeningu ischemické choroby srdeční, a to navzdory nízké senzitivitě i specificitě, zejména u žen. V diagnostice má elektrokardiografie opět nezastupitelné místo při zjišťování poruch vzniku elektrických vzruchů v srdci, jejich vedení a kombinacích obou těchto principů, tedy v diagnostice arytmií. K tomu je ovšem třeba dostatečně dlouhodobého, alespoň 24hodinového záznamu EKG, a článek profesora Malíka v tomto čísle časopisu je toho krásným příkladem. Ovšem i klasický EKG záznam si se svojí schopností detekce vznikajícího alteračního potenciálu udržel nezastupitelné místo v diagnostice zcela čerstvého infarktu myokardu s elevací ST (STEMI), i v diagnostice nestabilní anginy pectoris.

Stoleté používání EKG vyšetření přineslo obrovská množství informací získaných na stovkách tisíc vyšetření ve všech světadílech u osob všech lidských ras. To přináší mnohá poučení, ale i problémy. Exponenciální nárůst informací přichází zejména v posledních třiceti až čtyřiceti letech, tedy v období, kdy se stabilizoval dvanáctisvodový EKG záznam a kdy byly, zejména díky rozvoji echokardiografie identifikovány a vysvětleny přednosti, ale zejména slabiny elektrokardiografie. A také v období, kdy EKG vyšetření prošlo zásadními technickými změnami, jež mimo jiné dovolují zpracovávání a porovnávání velkých počtů dat. Porovnáme-li původní strunový galvanometr s písátkem píšícím na začazený válec s dnešními EKG přístroji, je rozdíl obrovský. Je zajímavé, že jejich technický vývoj šel vlastně „od konce“. Původní klinicky užívaný systém zaznamenával optický signál na fotografický papír a byl užíván i na předních klinických pracovištích ještě na počátku šedesátých let 20. století. Poskytoval vždy jen retrospektivní informaci se zpožděním určeným možnostmi vyvolání fotografického registračního papíru. Pamětníci si nepochybně vzpomenou, jak jsme tehdy poklusem doprovázeli EKG laborantky do fotokomory, abychom co nejdříve viděli EKG záznam hned na konci lázně ve vývojce. Revoluční počin, alespoň v evropských poměrech, přestavila švédská firma Elema, která vybavila EKG přístroj Mingograph registrací záznamu tryskami, jež psaly inkoustem na milimetrový papír. Ve srovnání s paralelně vzniklou registrací žhavým písátkem na termosenzitivní papír byl tento záznam především prost artefaktů způsobených mechanickým tlumením výkyvů písátka při pohybu proti papíru, ale oba systémy již podávaly online informaci o záznamu. Vznikaly vícekanálové zapisovače a s nimi ovšem zcela nové otázky – odečítání skutečné délky jednotlivých intervalů křivky EKG, nezbytnost průměrování naměřených hodnot v sériích svodů a větší disperze normálních i patologických hodnot.

Paralelně s vývojem koncové části EKG přístrojů běžel i vývoj registrace EKG signálu, která z původní analogové přešla na registraci digitální. Rozvoj výpočetní techniky současně dovolil téměř univerzální zavedení automatického hodnocení elektrokardiogramu podle různě dokonalého diagnostického algoritmu. Velká různorodost kvality hodnocení EKG, velké rozdíly nomenklatury i široké zkušenosti získané porovnáním EKG nálezů s výsledky jiných vyšetřovacích metod in vivo u žijících osob vedly tři vedoucí odborné společnosti Spojených států amerických (American Heart Association, American College of Cardiology a Heart Rhythm Society) v letech 2007–2009 k publikaci série šesti článků, které se snaží o standardizaci v elektrokardiografii (2–7). V následujícím textu se pokusím ukázat na některé skutečnosti, jež v těchto publikacích považuji za zvláště pozoruhodné.

Digitální registrace EKG signálu má vyšší kapacitu, ale může mít obtíže – například při zaznamenávání velmi rychlých pacemakerových kmitů, zejména při stimulaci dvoudutinové a biventrikulární. Vzniklá situace je náročná pro výrobce EKG přístrojů podobně jako filtrace nízkofrekvenčních oscilací při dýchání a jejich vlivu na uložení úseku ST, nebo tvorba šablony pro analýzu kmitů komplexu QRS a vln T při hodnocení beat-to-beat, kde hrozí riziko zániku jemných rozdílů – například při elektrickém alternans (2).

Další problém je při odečtu začátku a konce kmitů a vln i délky trvání jednotlivých úseků elektrokardiogramu. Jak již jsem zmínil, při běžné paralelní vícekanálové registraci je třeba počítat s větším rozptylem hodnot a s opatrnějším hodnocením rozdílů. Příkladem může být délka intervalu QT. Při jejím stanovení je třeba stanovit okamžik začátku komplexu QRS a konce vlny T ve vhodných svodech (s ohledem na projekci příslušného vektoru) a korekci délky intervalu QT s ohledem na délku trvání komplexu QRS, srdeční frekvenci a věk (5). Vzhledem k tomu, že ve svodech V2 a V3 začíná první kmit komplexu QRS přibližně o 20 ms dříve než v končetinových svodech, je nutné počítat s rozdílkem délky QT 50–65 ms v různých svodech téhož záznamu jako s normálním (5). Přes veškerou dokonalost automatického hodnocení délky intervalu QT programem EKG přístroje se doporučuje, aby změřená délka QT a vypočtená délka QT_c byla vždy při hodnocení záznamu překontrolována kardiologem.

Elektrokardiogram je v současnosti „ jediným nejdůležitějším způsobem zjištění ischémie anebo infarktu myokardu. Jeho správné hodnocení, zejména na pracovištích urgentního příjmu je současně základem pro rozhodnutí o přímé intervenční léčbě anebo použití dalších diagnostických metod“ (7). Důležitý je zejména nález vysokých hrotnatých vln T, označovaných jako hyperakutní změny vln T („gotická T“), na jejichž závažnost jsme poukazovali již před téměř čtyřiceti lety (8), dále elevace a deprese úseku ST a negativity vln T. Při hodnocení elevací ST směrnice například doporučuje, aby byly respektovány věkové a pohlavní rozdíly: Jako prahová elevace bodu J byla ve svodech V2 a V3 u mužů věku vyššího než 40 let považována elevace ST (bodu J) vyšší než 2 mm a 1 mm ve všech ostatních svodech; u mužů věku do 40 let elevace ST V2–V3 vyšší než 2,5 mm, u žen všech věkových kategorií pak elevace bodu J V2–V3 1,5 mm. Jako patologickou depresi bodu J u mužů i u žen všech věkových kategorií ve svodech V2–V3 je doporučováno považovat již depresi 0,5 mm (0,05 mV) a 1 mm depresi ve všech svodech (7). Nález depresí úseku ST ≥ 5 mm) negativitou vln T V2, V3 a někdy i V4, jež přetrvává po záchvatu ischemické bolesti bez dalších známek vývoje ischémie myokardu. U těchto nemocných je velmi často přítomná vysoko proximálně lokalizovaná těsná stenóza sestupné větve levé věnčité tepny, RIA. Z tohoto důvodu se u nemocných s tímto nálezem doporučuje rychlé invazivní vyšetření a přiměřené ošetření nalezených změn (7). 

Několik poznámek k diagnostice srdeční hypertrofie

V diagnostice hypertrofie levé srdeční komory (HLK) je EKG vyšetření stále používáno navzdory tomu, že z porovnání EKG změn s výsledky vyšetření echokardiografií, výpočetní tomografií a magnetickou rezonancí je známo, že EKG vyšetření má nižší než 50% senzitivitu, ovšem specificitu 85–90% (6). Výhodou EKG je, podobně jako i v jiných situacích, jeho snadná dostupnost, neinvazivnost a nízká cena.

Při EKG diagnostice HLK se nejčastěji využívá voltážních kritérií, dále prodloužení délky trvání komplexu QRS nebo ascendentní části kmitu R ve svodech V5 nebo V6 („aktivačního času levé komory“, jak bylo kdysi zmiňováno) (8) a změn v uložení úseku ST a vln T. V průběhu 60 let od publikace Sokolowova voltážního kritéria v roce 1949 bylo uveřejněno celkem 27 různých voltážních kritérií HLK a další tři kritéria kombinující voltážní a jiné parametry. Při použití voltážních kritérií HLK je třeba mít na paměti, že standardně používaná platí pro muže věku 35 let a vyššího. U mladších jedinců je jejich použití podstatně méně přesné a diagnostika HLK podle voltážních kritérií u atletů mladého věku je zvláště problematická. Dále je známo, že existují rasové rozdíly ve voltáži kmitů QRS – Afroameričané mají voltáž QRS vyšší než běloši a zejména než Hispánci. Ženy a otylí mají voltáž kmitů QRS nižší než muži a štíhlí (6). Ze všech těchto důvodů se doporučuje, aby při diagnostice HLK podle voltáže bylo uvedeno, kterého kritéria bylo použito; při hodnocení automatickým systémem přístroje by mělo být vždy použito několika kritérií (6). Obloučkovitá, šikmo sestupná deprese úseku ST a preterminální negativita vlny T ve svodech nad levou komorou může v různé míře provázet známky HLK s abnormální voltáží i délkou trvání QRS a zejména může být přítomná například u nemocných s dilatační kardiomyopatií, u nichž není levá komora vystavena tlakové ani objemové zátěži. Proto se pro tyto změny uložení úseku ST a vlny T nedoporučuje používání staršího (ale oblíbeného) pojmu „zatížení“ nebo „zátěž“, protože je nepřesný. Popsané změny mají být označeny jako „druhotné změny úseku ST a vln(y) T“ (6).

U HLK může být rovněž nalezeno různě výrazné prodloužení intervalu QT. Není známo, zda je následkem prodlouženého trvání komplexu QRS anebo zda se jedná o prvotní změnu související se srdeční hypertrofií. Nález bude vyžadovat další podrobnou analýzu (6).

Také v diagnostice hypertrofie pravé komory (HPK) lze užít voltážní kritéria (známých je patnáct, další šest je podpůrných) (6). Senzitivita všech je všeobecně nízká, ale specificita vyšší. EKG změny se nejlépe osvědčují v diagnostice HPK u vrozených srdečních vad, méně přesná je diagnostika HPK u primární plicní hypertenze, nejnižší při vyhledávání HPK u plicních onemocnění (6). 

Problematika hodnocení záznamu EKG

Dnes je běžné, že přístroj nejen zapíše elektrokardiogram, změří intervaly i voltáž, ale že také zformuluje diagnostický závěr. To nepochybně přispělo ke skutečnosti, že znalost elektrokardiografie a schopnost správně záznam zhodnotit je dnes u lékařů ve velké většině špatná. Málokdo si uvědomuje, že svědomité hodnotící programy připojují na závěr svého diagnostického souhrnu konstatování „Unconfirmed report“ – „Neověřená informace“ a že s hlediska právního se takto zhodnocený, ale i každý jiný elektrokardiogram uložený v dokumentaci nemocného stává platným teprve s podpisem lékaře, který jím potvrzuje, že vše sám přehlédl a zkontroloval, případně opravil to, co bylo třeba opravit. Skutečnost, že přední světové odborné společnosti publikovaly svá doporučení, ukazuje snahu po sjednocení kritérií s využitím velkých databází, jež jsou dnes v oboru elektrokardiografie k dispozici, a upozorňuje i na pozorování, která zasluhují i vyžadují další výzkumnou práci. To vše ukazuje, že elektrokardiografie – jakkoliv stará nebo eufemisticky řečeno „klasická“ metoda – je stále velmi aktuální a prakticky závažná. Poučeným ovšem ukazuje, jak intenzivní by měla být pre- i postgraduální výuka elektrokardiografie, aby naši nemocní z jejich nálezů co nejvíce profitovali. 

Zkratky

EKG     – elektrokardiografie

LQT     – syndrom dlouhého QT

WPW   – Wolffův-Parkinsonův-Whiterův syndrom

LGL      – Lownův-Ganongův-Levinův syndrom

HLK     – diagnostika hypertrofie levé srdeční komory

Adresa pro korespondenci:

prof. MUDr. František Kölbel, DrSc.

Interní klinika 2. LF UK a FN Motol

V Úvalu 84, 150 06 Praha 5

e-mail: františek.koelbel@lfmotol.cuni.cz.