Risposta in frequenza di un

elettrocardiografo a scopo diagnostico:

scelta, verifica e corretto utilizzo

Vincenzo Ventimiglia

Articoli scientifici • Simulation of anteroseptal myocardial infarction by electrocardiographic

filters

• Haran Burri, MD4, Henri Sunthorn, MD, Dipen Shah, MD • Cardiology Service, Geneva University Hospital, 1211 Geneva, Switzerland

• Received 9 September 2005

• Prevalence and Clinical Implications of Improper Filter Settings in Routine Electrocardiography

• Paul Kligfield, MD*, and Peter M. Okin, MD

Controllo di prestazioni ECG

Risposta in alta frequenza.

1. Inviare all'elettrocardiografo una sinusoide a 8-10 Hz di ampiezza a 1 mV

2. Misurare l'ampiezza picco/picco.

3. Aumentare la frequenza a 16,32,51,102 Hz finché l'ampiezza picco picco non si è ridotta

al 70% Registrare questo valore come frequenza di taglio.

Risposta in bassa frequenza.

1.Impostare l'elettrocardiografo con velocità di scorrimento di 25 mm/sec.

2.Inviare all'elettrocardiografo un'onda quadra a 0,125 Hz, 2 mV, dal simulatore

3. Misurare la distanza, in mm, dal picco al punto in cui l'ampiezza si riduce del 50%..

Relazione tra il tempo di decadimento e la risposta in bassa frequenza.

Distanza 1/2 ampiezza

Freq. di taglio (-3 dB)

10 mm

0,27 Hz

20

0,13

30

0,092

40

0,069

50

0,055

55

0,050

60

0,046

80

0,034

100

0,027

0,069 0,13

V=Vo* e –wt

V=Vo/2

Risposta in bassa frequenza

Un impulso di 300 microV/sec non deve produrre un offset maggiore di 100

microV sulla registrazione ECG e una pendenza maggiore di 250 microV/sec in

una regione di 200 ms dopo l’impulso e di 100 microV/sec in una qualsiasi altra

zona

In precedenza era stata definita in termini di frequenza a 0,05 Hz

CIRCULATION

Risposta in alta frequenza

L’elettrocardiografo deve avere una risposta in frequenza conforme allo schema

della tabella successiva.

L’elettrocardiografo deve superare le prove A ed E oppure A,B,C,D in alternativa.

La prova A dimostra una adeguata riproduzione nella banda passante.

Le prove B e C dimostrano una riproduzione sufficiente nella banda in alta

frequenza.

La prova D garantisce che non siano amplificati rumori ed artefatti.

La prova E garantisce che l’ampiezza di strette onde R sia riprodotta in modo

adeguato

Test Ampiezza di ingresso nominale (mVp-v)

Frequenza del segnale di ingresso e forma d’onda

Risposta relativa in ampiezza sul rapporto ECG

A 1,0 Da 0,67 Hz a 40 Hz, sinusoidale

±10 % a

B 0,5 Da 40 Hz a 100 Hz, sinusoidale

+10 % / −30 % a

C 0,25 Da 100 Hz a 150 Hz, sinusoidale

+10 % / −30 % a

D 0,5 Da 150 Hz a 500 Hz, sinusoidale

+10 % / −30 % a

E 1,5 ≤1 Hz, triangolare con ampiezza della base di 20 ms

0 % / −10 % b

a Ampiezza di uscita rispetto a un segnale in ingresso sinusoidale a 10 Hz b Ampiezza relativa a quella di una onda triangolare con ampiezza della base di 200 ms

Una raccomandazione dell’AHA del 1990 prevede che la banda passante sia aumentata da 100 a 150 Hz per ottenere una riproduzione corretta delle onde Q ed R in elettrocardiogrammi di adulti e bambini Questo test è equivalente a inviare 150 Hz se si tiene conto del -10% di tabella

CIRCULATION

Sui manuali

Sui manuali

la risposta del sistema alle alte frequenze,

per riprodurre in modo accurato onde Q, R e

dettagli delle onde (contributi veloci) la risposta del sistema alle basse frequenze, per

riprodurre in modo accurato contributi lenti, come i

tratti ST

L’uso di filtri in frequenza impropri può causare distorsioni dei segnali ECG

tali da non consentire una rappresentazione sufficientemente accurata di

aspetti importanti dal punto di vista diagnostico, fondamentale per una

corretta interpretazione dell’ECG.

L’effetto filtrante dovrebbe pertanto essere mantenuto a livelli per i quali

non possa verificarsi un deterioramento del segnale,

rischio di incorrere in falsi positivi e soprattutto in falsi negativi.

QUINDI: Segnali ECG e risposta in frequenza

Analisi studi presenti in letteratura:

“...dei 256 ECG consecutivi esaminati, solo il 25% è

stato acquisito con impostazioni di filtraggio

conformi alle raccomandazioni di riferimento.”

[Kligfield P, Okin PM. Prevalence and Clinical Implications of Improper

Filter Settings in Routine Electrocardiography. Am. J. Cardiology

99:711-13, 2007]

Indagini sul territorio nazionale e confronto con:

Servizi di Ingegneria Clinica

Professionisti del settore

Fabbricanti di elettrocardiografi

Personale medico-infermieristico

Progetto AIIC

sensibilizzare tutti gli attori coinvolti,

diffondendo e facendo adottare gli standard

contenuti nelle raccomandazioni

internazionali.

Informare e supportare le diverse figure coinvolte

nelle attività di acquisto, verifica prestazionale

e utilizzo di elettrocardiografi.

1.la scelta dell’elettrocardiografo adatto alla

destinazione d’uso specifica;

2.la verifica delle caratteristiche tecniche

dichiarate dal fabbricante

Obiettivo

HTA

Collaudo

3. Verifica conformità parco macchine

esistente!!!!

4. la presa di coscienza circa tali aspetti da

parte del personale medico-infermieristico e

la stesura di indicazioni di utilizzo al suo

servizio.

Obiettivo

Verifica di stato

Formazione

1. Contenuto in frequenza e

destinazione d’uso

Varia in base alla destinazione d’uso prevista?

applicazioni (diagnostiche, monitoraggio,..)

persone (adulti, bambini, neonati)

luoghi (ambulatori, ambulanze, cure

domiciliari,..)

Raccomandazioni internazionali (AHA, AAMI, ANSI) per applicazioni diagnostiche:

risposta alle basse frequenze - 0.05 Hz, estendibile virtualmente fino a 0.67 Hz

risposta alle alte frequenze - 150 Hz per adulti, 250 Hz per applicazioni

pediatriche

Test con protocollo di verifica derivato dalle prove contenute nella

Norma IEC 60601-2-25:2011 (seconda edizione), intitolata

‘Apparecchi elettromedicali – Parte 2-25: Prescrizioni particolari

relative alla sicurezza fondamentale e alle prestazioni essenziali di

elettrocardiografi’, destinati alla produzione di tracciati ECG a scopi

diagnostici.

risposta alle alte frequenze: ampiezza di segnali sinusoidali e

triangolari

risposta alle basse frequenze: offset e pendenza di segnali

impulsivi

Determinare quantitativamente fino a quale valore possa essere

estesa la frequenza di taglio passa-alto (0.05 Hz – 0.67 Hz) grazie alle

tecniche digitali di elaborazione dei segnali.

2. Verifica delle prestazioni

L’utilizzo di filtri impropri può migliorare l’apparenza visiva di un

segnale, ma ha effetti sulla diagnosi?

“l’utilizzatore dovrebbe essere informato dei possibili deterioranti

effetti legati al filtraggio e dovrebbe disporre di chiare indicazioni

sull’uso dei filtri oltre che sui loro effetti mediante una stampa di

determinati ECG con e senza filtri attivati. ”

[Norma IEC 60601-2-25]

3. Utilizzatore finale

Formazione e informazione