Elettrocardiografia per Immagini:

Rapido Apprendimento Tramite CD-ROM

Gian Piero Carboni

Il Prof Gian Piero Carboni lavora presso il Policlinico

Universitario sin dalla sua fondazione risalente a primi anni

novanta. Ha diretto la divisione di cardiologia non invasiva

focalizando i suoi interessi verso l’attività clinica .

Attualmente è responsabile della U.O. di cardiologia nucleare

e dell’ambulatorio dello scompenso e insegna cardiologia nel

corso di laurea di infermieristica. L’idea di questo manuale è

nata dalla esigenza di fornire uno strumento pratico per un

iniziale apprendimento dell’elettrocardiografia clinica corredato

da immagini di moderne tecniche di uso ormai quotidiano.

Lo studio dell’elettrocardiografia risulta utile per molti professionisti , non specialisti in

cardiologia , che seguono pazienti con cardiopatia ischemica , prima e dopo angioplastica

coronarica , rivascolarizzazione di vasi periferici o by-pass aorto coronarico.

L’elettrocardiogramma (ECG) è il test di base comune per tutti questi pazienti .

L’uso del CD-Rom allegato al manuale permette l’interpretazione di oltre 200 ECG correlati

alla situazione clinica con domande multiple e confrontati con la soluzione diagnostica .

Molti casi clinici sono corredati anche da immagini radiologiche , da ecocardiografia ,

scintigrafia miocardica , RNM e TAC coronarica per offrire una visione globale e ragionata del

paziente cardiopatico .

Le immagini di angio-TAC coronarica sono state valutate con la consulenza del Dott Pietro

Sedati del DPT di diagnostica per Immagini diretto dal Prof Bruno Zobel presso l’Università

Campus Bio-Medico di Roma .

Lo scopo di questo manuale è quello di mettere in breve tempo il lettore in grado di leggere

un tracciato ECG . Sono stati quindi tralasciati volutamente importanti aspetti di

elettrofisiologia .

In ciascun argomento è stata allegata la bibliografia essenziale e degli spazi liberi per appunti

ed osservazioni da parte del lettore.

Un sentito ringraziamento al dott Marco Di Carlo , al dott Massimo Antonelli e dottoressa

Federica Giardino dei Laboratori Guidotti S.P.A. per aver fornito l’indispensabile assistenza

tecnica per produrre questo manuale.

Gian Piero Carboni

Elettrologia

ECG : STORIA

Sin dal XIX secolo è stato accertato che il cuore genera elettricità. I potenziali elettrici del cuore sono la somma di minime quantità di elettricità generata dalle cellule cardiache che possono essere registrati attraverso le onde dell’elettrocardiogramma (ECG). Applicando gli elettrodi su determinate zone del corpo,possiamo registrare questa attività da 12 punti di vista diversi e quindi avere una rappresentazione dell’attività elettrica delle quattro camere cardiache (atrio e ventricolo destro, atrio e ventricolo sinistro). Il primo ECG è stato effettuato nel 1911 da W. Einthoven che assegnò le lettere P, Q , R , S e T alle varie onde e descrisse l’ ECG di molte malattie cardiovascolari. Per questa scoperta Einthoven fu insignito del premio Nobel per la Medicina nel 1924.

P = contrazione atriale

PR = conduzione atrio-ventricolare (AV)

QRS = contrazione ventricolare

ST = ripolarizzazione del ventricolo sinistro (VS)

Elettrologia

Alcuni concetti di elettrologia sono alla base della attività

elettrica del cuore. Definizioni :

Dipolo elettrico :

sistema composto da due cariche elettriche uguali opposte di segno.

Derivazione :

la congiungente 2 dipoli

Energia potenziale :

(energia che la carica possiede in virtù della sua posizione in un

campo elettrico ) :

le cariche positive si muovono spontaneamente da punti in cui il

potenziale è maggiore verso punti in cui il potenziale è minore .

Le cariche negative si muovono in senso opposto.

Perché vi sia movimento di cariche e presenza di energia cinetica è

necessario che tra i punti dello spazio vi sia differenza di potenziale,

determinata dalla presenza di un campo elettrico.

L'unità di misura del potenziale elettrico è il volt (V).

Nella fibra cardiaca a riposo le cariche positive si trovano all’esterno

della membrana con all’interno cariche negative. Se tra gli elettrodi A

e B non si registrano differenze di potenziale non si registrerà

all’ECG alcuna deflessione e si osserverà una linea isoelettrica .

Questa condizione di equilibrio viene definita stato di polarizzazione.

Depolarizzazione (o potenziale di azione ) di una fibra cardiaca : in corso di

eccitazione di una fibra le cariche elettriche si invertono ( negative

all’esterno della membrana , positive all’interno ) e si attua la

depolarizzazione seguita da contrazione.

Ripolarizzazione : ritorno delle cariche elettriche allo stato di riposo con

ritorno della fibra allo stato di rilasciamento.

Proprietà elettrofisiologiche delle

cellule miocardiche

Automatismo (capacità di generare impulsi)

Eccitabilità (capacità di rispondere agli stimoli)

Conducibilità (capacità di trasmettere gli impulsi)

Contrattilità (azione di pompa)

IL nodo seno-atriale ( NSA) è il pacemaker

naturale del cuore.

Ha dimensioni di alcuni millimetri , situato nell’atrio

destro , invia da 60 a 100 impulsi al minuto ed ha la

funzione di dare origine agli stimoli elettrici che si

trasmettono al tessuto muscolare atriale provocando

la contrazione atriale (onda P nell’ECG).

L'eccitazione raggiunge quindi il nod atrioventricolare

( NAV) , situato nel setto interatriale.

Da qui rallentato, origina un impulso che perfonde

i ventricoli attraverso il fascio di His e dà avvio alla

sistole con eiezione del sangue.

Nodo atrio-ventricolare (NAV)

• Il NAV è il relais del sistema d conduzione del cuore.

• Il NAV Il nodo ha forma ovale, da origine al fasciodi His, che porta lo stimolo alla contrazione nel ventricolo.

• La funzione di relais del NAV consiste nel rallentare la frequenza del NSA , così da far contrarre i ventricoli qualche frazione dopo gli atri.

• In alcune situazioni , se si riduce la frequenza intrinseca del NSA , il NAVpuò divenire il segnapassiprincipale e può emettere 40-60 impulsi al minuto .

Fascio di His

Il fascio di His è una parte del sistema di conduzione del cuore, formato da miocardio specifico.

• Conduce l'impulso elettrico cardiaco dal NAV ai ventricoli.

• Il fascio, che prende il nome dal suo scopritore Wilhelm His Jr., si irradia dal NAV discendendo lungo il setto ventricolare e si divide in due branche, una destra e una sinistra.

• Il fascio di sinistra si divide in 2 emibranche : anteriore sinistra ( AS) e posteriore sinistra (PS).

• I fasci di His si collegano alle fibre di Purkinje le quali penetrano nel miocardio ventricolare .

• Cellule del fascio di His o ventricolari possono assumere in alcune situazioni patologiche il ruolo di segnapassi secondario con frequenza di scarica di 20-40 battiti per minuto.

QT allungato: ipokalemia , ipomagnesemia , ipocalcemia.

QT accorciato:ipercalcemia e FC molto rapida

Derivazioni bipolari e regioni cardiache

• L’esplorazione dell'attività cardiaca mediante 6 derivazioni permette di

dividere il piano frontale di 360° in zone da 60° l'una. Ciascuna

derivazione bipolare o standard “ vede “ una regione del cuore :

• I , AVL : anteriore e laterale

• AVF , II e III : inferiore

• AVR : è sempre negativa , non da alcuna informazione in quanto “vede”

il piano valvolare e non il muscolo cardiaco.

Dalla somma dei vettori ottenuti dalla registrazione dalle sei

derivazioni bipolari si ottiene il vettore complessivo

dell’attività elettrica del cuore sul piano frontale che

corrisponde all’asse cardiaco .

Questo parametro riflette caratteristiche fisiologiche del

cuore e solitamente corrisponde all’asse anatomico del

cuore.

• Derivazioni bipolari

• Si usano tre elettrodi posizionati rispettivamente sui polsi sinistro e destro e sulla caviglia sinistra per formare un triangolo equilatero: il triangolo di Einthoven, che ha al suo centro il cuore che viene esplorato da 6 derivazioni che ci permettono di dividere il piano frontale in zone da 60° l'una, dandoci un dettaglio abbastanza accurato.

Si posizionano 6 elettrodi vicini al cuore per identificare

eventuali lesioni che sfuggono con l'uso delle sole

altre derivazioni :

V1: nel 4 spazio intercostale sulla linea parasternale

destra

V2: nel 4 spazio intercostale sulla linea parasternale

sinistra

V3: tra V2 e V4

V4: nel 5 spazio intercostale sulla linea emiclaveare

sinistra

V5: nel 5 spazio intercostale sulla linea ascellare

anteriore sinistra

V6: nel 5 spazio intercostale sulla linea emi-ascellare

sinistra.

Derivazioni precordiali

ECG : 12 derivazioni

ECG : 12 derivazioni

Asse elettricoEsiste una correlazione tra l’asse elettrico del QRS o asse della

depolarizzazione ventricolare e l’anatomia del cuore .

Ipertrofie rilevanti di uno dei ventricoli tendono a deviare l’asse nella direzione

del ventricolo ipertrofizzato.

L’area compresa oltre – 30° rappresenti un’area di deviazione sinistra.

L’ipertensione arteriosa ,patologie valvolari aortiche o altre malattie che

interessano in ventricolo sinistro sono condizioni legate a deviazione assiale

sinistra.

L’asse elettrico spostato a destra oltre +105° è indicativo di una deviazione

atriale destra.

Le bronco-peumopatie croniche ostruttive , l’embolia polmonare , alcuni tipi di

cardiopatie congenite , ipertensione polmonare , cuore polmonare sono

condizioni legate a deviazione assiale destra.

Deviazioni dell’asse elettrico

destra

sinistra

Per calcolare l'esatta direzione dell'asse elettrico bisogna individuare la

derivazione in cui il complesso QRS è iso-difasico ( dove la somma algebrica

delle componenti positive e negative si avvicina allo zero ). L'asse elettrico sarà

diretto verso una delle due derivazioni che si trovano ad angolo retto rispetto a

questa e precisamente verso quella in cui la componente positiva sarà

predominante.

Il metodo più semplice per valutare l’asse elettrico consiste nella

osservazione delle onde R nel piano verticale.

L’onda R più alta indica la direzione del vettore dell’impulso eletttrico.

La direzione dell’asse potrà quindi essere così valutata :

R alta in :

D 1 – asse orizzontale

D 2 – asse normale

D 3 – deviazione assiale destra

AVR – asse fortemente anormale

AVL – deviazione assiale sinistra

AVF – asse verticale

Metodo n 2 :

MISURA DELL’ASSE ELETTRICO

Asse elettrico normale

Asse elettrico a destra

Asse elettrico a sinistra

FC = 61 bpm ; PR = 0.19 sec QT = 43.6 sec ;QTc = 43.9 sec ; Blocco di

branca destro incompleto ; Asse a sinistra

Elettrostimolazione cardiacaEsistono pacemaker temporanei e pacemaker permanenti.· I pacemaker temporanei sono applicati in

alcune complicanze aritmiche ( blocco AV ) in corso di infarto acuto del miocardio ,nel caso di

intossicazione da farmaci cardioattivi o ,in alcuni casi, nella profilassi di aritmie in occasione di interventi

chirurgici.

Il pace maker viene inserito per via transvenosa e rimosso quando l’urgenza è superata o quando la

situazione clinica ne indichi la sua sostituzione con pacemaker permanente. .Vi sono pacemaker

permanenti che consentono la stimolazione di una sola camera cardiaca o di 2 camere cardiache e

sono identificati da lettere mediante un codice.

La prima lettera identifica la camera in cui ha luogo la stimolazione: A = atrio ; V =

ventricolo ; D = doppia camera , sia A che V.

La seconda lettera identifica la camera o le camere in cui ha luogo il sensing .

La terza lettera si riferisce alla modalità di funzionamento : I indica che la

rivelazione di un evento inibisce lo stimolo ; T significa che un impulso viene

erogato in risposta ad un evento rilevato ; D significa che si possono osservare

entrambe le risposte T ed I. Questa ultima modalità è riservata ai sistemi bi-

camerali.

Sono ormai di uso clinico i pacemaker che consentono la stimolazione biventricolare per alcuni casi di

scompenso cardiaco cronico : Cardiac-Resynchronization-Therapy ( CRT)

I progressi ottenuti per i pacemaker hanno consentito anche lo sviluppo dei defibrillatori impiantabili :

Implatable-Cardioverter-Defibrillator (ICD ). Questi apparecchi vengono impiantati in soggetti selezionati

ad alto rischio di aritmie fatali.

U , 86 a , con elettrostimolazione permanente in VVI

VDVD

Pacemaker VVI

(V = camera ventricolare ; V = stimolazione ventricolare; I = lo stimolo del pacemaker può essere

inibito da parte della attività ventricolare , se presente. Se il ritmo del paziente si abbassa sotto una certa

soglia ,il pacemaker entra in funzione consentendo un ritmo valido. Il pacemaker viene invece inibito se il

ritmo del paziente ha una frequenza valida . La stimolazione è presente quindi « a demand ».

AD

VD

Pacemaker DDD :

Le prime 2 D indicano stimolazione

atriale e ventricolare.

L’ ultima D indica che il pacemaker

può essere sia inibito che stimolato

dal cuore.

In questo caso osserviamo gli spikes

della stimolazione atriale e ventricolare

AD

VD

Pacemaker DDD

La stimolazione in DDD consiste quindi in una modalità di stimolo sequenziale,

iniziata da uno stimolo atriale del pacemaker con successiva conduzione

ventricolare. In una seconda modalità DDD , una onda P spontanea è seguita da

successiva stimolazione ventricolare (atrio-guidata).

VS

VD

VS

VD

Elettrostimolazione permanente bi-ventricolare : la

sincronizzazione dei 2 ventricoli aumenta la efficacia della gittata in

soggetti selezionati con scompenso cardiaco cronico.