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Articulo de referencia

Electrocardiografía

Uso de monitorización cardíaca en tiempo real en una unidad de cuidados intensivos en un hospital alemán (2015), la pantalla de monitorización sobre el paciente muestra un elect...

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Uso de monitorización cardíaca en tiempo real en una unidad de cuidados intensivos en un hospital alemán (2015), la pantalla de monitorización sobre el paciente muestra un electrocardiograma y varios valores de parámetros cardíacos como frecuencia cardíaca y presión arterial.

La electrocardiografía es el proceso de utilizar un electrocardiógrafo (un dispositivo) para producir un electrocardiograma (un registro, a menudo llamado ECG o EKG [ a ] ) que muestra un gráfico lineal de la actividad eléctrica del corazón a través de ciclos cardíacos repetidos . [ 4 ] Es un electrograma del corazón que es un gráfico de voltaje versus tiempo de la actividad eléctrica del corazón [ 5 ] utilizando electrodos colocados en la piel. Estos electrodos detectan los pequeños cambios eléctricos que son consecuencia de la despolarización del músculo cardíaco seguida de la repolarización durante cada ciclo cardíaco (latido). Los cambios en el patrón normal del ECG ocurren en numerosas anomalías cardíacas, incluyendo:

Tradicionalmente, el término «ECG» se refiere a un electrocardiograma de 12 derivaciones realizado en posición acostada, como se explica más adelante. Sin embargo, otros dispositivos, como un monitor Holter o algunos modelos de relojes inteligentes , también pueden registrar la actividad eléctrica del corazón. Además, las señales de ECG pueden registrarse en otros contextos con otros dispositivos.

En un ECG convencional de 12 derivaciones, se colocan diez electrodos en las extremidades del paciente y en la superficie del tórax. La magnitud total del potencial eléctrico del corazón se mide desde doce ángulos diferentes ("derivaciones") y se registra durante un período de tiempo (generalmente diez segundos). De esta manera, se captura la magnitud y la dirección totales de la despolarización eléctrica del corazón en cada momento del ciclo cardíaco . [ 11 ]

Un ECG tiene tres componentes principales: [ 12 ]

  • La onda P , que representa la despolarización de las aurículas
  • El complejo QRS , que representa la despolarización de los ventrículos
  • La onda T , que representa la repolarización de los ventrículos.

Durante cada latido, un corazón sano presenta una progresión ordenada de despolarización que comienza en las células marcapasos del nódulo sinoauricular , se extiende por toda la aurícula y pasa por el nódulo auriculoventricular hasta el haz de His y las fibras de Purkinje , extendiéndose hacia abajo y a la izquierda por los ventrículos. [ 12 ] Este patrón ordenado de despolarización da lugar al trazado característico del ECG. Para el clínico capacitado , un ECG transmite una gran cantidad de información sobre la estructura del corazón y la función de su sistema de conducción eléctrica. [ 13 ] Entre otras cosas, un ECG puede utilizarse para medir la frecuencia y el ritmo de los latidos, el tamaño y la posición de las cavidades cardíacas , la presencia de cualquier daño en las células musculares del corazón o en el sistema de conducción, los efectos de los fármacos cardíacos y la función de los marcapasos implantados . [ 14 ]

Usos médicos

Electrocardiograma normal de 12 derivaciones
Electrocardiograma de 12 derivaciones de un varón de 26 años con bloqueo incompleto de rama derecha (BRD).

El objetivo principal de realizar un electrocardiograma (ECG) es obtener información sobre el funcionamiento eléctrico del corazón. Los usos médicos de esta información son variados y, a menudo, requieren la combinación con el conocimiento de la estructura del corazón y los signos del examen físico para su interpretación. Algunas indicaciones para realizar un ECG incluyen las siguientes:

Los ECG pueden registrarse como trazados intermitentes cortos o mediante monitorización continua . La monitorización continua se utiliza en pacientes críticos, pacientes sometidos a anestesia general [ 18 ] [ 17 ] y pacientes con arritmias cardíacas poco frecuentes que difícilmente se detectarían en un ECG convencional de diez segundos. La monitorización continua puede realizarse mediante monitores Holter , desfibriladores internos y externos , marcapasos y/o biotelemetría [ 19 ] .

Cribado

Un paciente al que se le realiza un electrocardiograma.

En adultos, la evidencia no respalda el uso de ECG en personas sin síntomas o con bajo riesgo de enfermedad cardiovascular como medida preventiva. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] Esto se debe a que un ECG puede indicar erróneamente la existencia de un problema, lo que lleva a un diagnóstico erróneo , la recomendación de procedimientos invasivos y un sobretratamiento . Sin embargo, las personas empleadas en ciertas ocupaciones críticas, como los pilotos de aeronaves, [ 23 ] pueden estar obligadas a realizarse un ECG como parte de sus evaluaciones de salud rutinarias. También se puede considerar la detección de miocardiopatía hipertrófica en adolescentes como parte de un examen físico deportivo por preocupación ante la muerte súbita cardíaca . [ 24 ]

Máquinas de electrocardiografía

Un electrodo de ECG

Los cardiogramas mecánicos (cardiogramas apicales), desarrollados en el siglo XIX, registraban los movimientos cardíacos transmitiendo los movimientos del corazón o de la pared torácica a un sistema de resorte y cámara de aire. Una palanca de escritura trazaba estos movimientos sobre un cilindro giratorio ahumado, produciendo un cardiograma. Su precisión era limitada, ya que capturaban todos los movimientos corporales, introduciendo errores. [ 25 ]

Los electrocardiogramas modernos se registran mediante máquinas que constan de un conjunto de electrodos conectados a una unidad central. [ 26 ]

A finales del siglo XIX, los científicos descubrieron la actividad eléctrica del corazón, lo que propició el desarrollo del electrocardiógrafo. El galvanómetro de cuerda de Willem Einthoven , creado en 1903 , permitió la medición precisa de estas señales, revolucionando la cardiografía. Por este trabajo, recibió el Premio Nobel en 1924 .

Los primeros electrocardiógrafos se construían con electrónica analógica , donde la señal impulsaba un motor para imprimirla en papel. Hoy en día, los electrocardiógrafos utilizan convertidores analógico-digitales para convertir la actividad eléctrica del corazón en una señal digital . Muchos electrocardiógrafos son ahora portátiles y suelen incluir una pantalla, un teclado y una impresora en un pequeño carrito con ruedas. Los avances recientes en electrocardiografía incluyen el desarrollo de dispositivos aún más pequeños para su inclusión en pulseras de actividad y relojes inteligentes . [ 27 ] Estos dispositivos más pequeños suelen depender de solo dos electrodos para proporcionar una única derivación I. [ 28 ] También existen dispositivos portátiles de doce derivaciones alimentados por baterías.

Registrar un ECG es un procedimiento seguro e indoloro. [ 29 ] Los aparatos se alimentan de la red eléctrica , pero están diseñados con varias características de seguridad, incluido un cable con conexión a tierra. Otras características incluyen:

La mayoría de los electrocardiógrafos modernos incluyen algoritmos de interpretación automatizada . Este análisis calcula características como el intervalo PR , el intervalo QT , el intervalo QT corregido (QTc) , el eje PR, el eje QRS, el ritmo y más. Los resultados de estos algoritmos automatizados se consideran "preliminares" hasta que sean verificados o modificados por un experto. A pesar de los avances recientes, la mala interpretación por parte de los sistemas informáticos sigue siendo un problema importante.y puede dar lugar a una mala gestión clínica. [ 30 ]

monitores cardíacos

Persona que lleva un monitor Holter de 10 derivaciones

Además del electrocardiógrafo estándar, existen otros dispositivos que pueden registrar señales de ECG. Los dispositivos portátiles existen desde que se introdujo el monitor Holter en 1962.

Tradicionalmente, estos monitores han utilizado electrodos con parches en la piel para registrar el ECG, pero los nuevos dispositivos se adhieren al pecho como un solo parche sin necesidad de cables, desarrollados por Zio (Zio XT), TZ Medical (Trident), Philips (BioTel) y BardyDx (CAM), entre muchos otros. Los dispositivos implantables, como el marcapasos cardíaco artificial y el desfibrilador cardioversor implantable, son capaces de medir una señal de "campo lejano" entre los electrodos en el corazón y la batería/generador implantado que se asemeja a una señal de ECG (técnicamente, la señal registrada en el corazón se llama electrograma , que se interpreta de manera diferente). El desarrollo del monitor Holter llevó a la creación del registrador de bucle implantable , que realiza la misma función pero es un dispositivo implantable con baterías que duran años.

Además, existen varios kits de Arduino con módulos de sensores de ECG y dispositivos de reloj inteligente capaces de registrar una señal de ECG, como el Apple Watch de cuarta generación (2018), el Samsung Galaxy Watch 4 (2021) y dispositivos más recientes.

Electrodos y cables

Colocación adecuada de los electrodos de las extremidades. Los electrodos de las extremidades pueden colocarse en la parte inferior de las extremidades o cerca de las caderas/hombros, siempre que estén colocados simétricamente. [ 31 ]
Colocación de electrodos de ECG con código de colores europeo (utilizando un yugo de 10 electrodos).
Colocación de los electrodos precordiales

Los electrodos son las almohadillas conductoras que se adhieren a la superficie del cuerpo. [ 32 ] Cualquier par de electrodos puede medir la diferencia de potencial eléctrico entre sus puntos de conexión. Este par forma una derivación . Sin embargo, también se pueden formar derivaciones entre un electrodo físico y un electrodo virtual , que es el promedio de varias derivaciones. Todos los ECG clínicos utilizan el terminal central de Wilson ( WCT ) como electrodo virtual a partir del cual se miden las derivaciones precordiales, cuyo potencial se define como el potencial promedio medido por las tres derivaciones estándar de las extremidades. [ 33 ]

Generalmente, se utilizan 10 electrodos conectados al cuerpo para formar 12 derivaciones de ECG, y cada derivación mide una diferencia de potencial eléctrico específica. [ 34 ]

Electrocardiograma de 12 derivaciones

Las derivaciones se dividen en tres tipos: de extremidades; de extremidades aumentadas; y precordiales o torácicas. Un ECG de 12 derivaciones tiene un total de tres derivaciones de extremidades y tres de extremidades aumentadas dispuestas como los radios de una rueda en el plano coronal (vertical), y seis derivaciones precordiales o torácicas que se encuentran en el plano transversal perpendicular (horizontal). [ 35 ]

Los electrodos deben colocarse en posiciones estándar, donde «izquierda» o «derecha» se refiere a las direcciones anatómicas , siendo estas la izquierda o la derecha del paciente. Las excepciones debidas a emergencias u otros problemas deben registrarse para evitar análisis erróneos. [ 36 ]

A continuación se enumeran los 12 electrodos y derivaciones estándar del ECG. [ 37 ] Todas las derivaciones son efectivamente bipolares, con un electrodo positivo y uno negativo; el término "unipolar" no es correcto ni útil. [ 33 ]

Torso desnudo de un hombre para electrocardiograma con sondas.

Dos tipos de electrodos de uso común son una pegatina plana y delgada como el papel y una almohadilla circular autoadhesiva. Las primeras se utilizan normalmente en un único registro de ECG, mientras que las segundas se emplean para registros continuos, ya que se adhieren durante más tiempo. Cada electrodo consta de un gel electrolítico conductor de electricidad y un conductor de plata/cloruro de plata . [ 38 ] El gel suele contener cloruro de potasio —a veces también cloruro de plata— para permitir la conducción de electrones desde la piel hasta el cable y el electrocardiograma. [ 39 ]

Electrodo virtual

El electrodo virtual se utiliza para obtener mediciones útiles de las derivaciones precordiales y también permite la creación de las derivaciones de las extremidades aumentadas.

El electrodo virtual se conoce como terminal central de Wilson (WCT). Para las derivaciones precordiales, el WCT se forma promediando las tres derivaciones estándar de las extremidades (I, II y III):

VW=13(RA+LA+LL){\displaystyle V_{W}={\frac {1}{3}}(RA+LA+LL)}

Por lo tanto, WCT es un electrodo virtual que se sitúa ligeramente posterior al corazón. Es un punto útil desde el cual se mide el potencial eléctrico de las derivaciones precordiales. [ 33 ]

El WCT solía usarse como referencia para las derivaciones de extremidades virtuales; sin embargo, su uso de esta manera producía derivaciones con amplitudes muy pequeñas. La modificación de Goldberger se utiliza ahora para producir cada derivación de extremidad aumentada, aVF, aVR y aVL, que produce derivaciones con una amplitud un 50 % mayor que el WCT estándar. El WCT de Goldberger se forma de acuerdo con lo siguiente: [ 33 ]

aVR=RA−LA+LL2{\displaystyle aVR=RA-{\frac {LA+LL}{2}}}
aVL=LA−RA+LL2{\displaystyle aVL=LA-{\frac {RA+LL}{2}}}
aVF=LL−RA+LA2{\displaystyle aVF=LL-{\frac {RA+LA}{2}}}

En un ECG de 12 derivaciones, se asume que todas las derivaciones, excepto las de las extremidades, son unipolares (aVR, aVL, aVF, V1 , V2 , V3 , V4 , V5 y V6 ) . La medición de un voltaje requiere dos contactos, por lo que, eléctricamente, las derivaciones unipolares se miden desde la derivación común (negativa) y la derivación unipolar (positiva). Este promedio para la derivación común y el concepto abstracto de derivación unipolar dificulta la comprensión y se complica por el uso impreciso de "derivación" y "electrodo". De hecho, en lugar de ser una referencia constante, VW tiene un valor que fluctúa a lo largo del ciclo cardíaco. Tampoco representa fielmente el potencial del centro del corazón debido a las partes del cuerpo por las que viajan las señales. [ 40 ] Dado que el voltaje es, por definición, una medición bipolar entre dos puntos, describir una derivación electrocardiográfica como "unipolar" carece de sentido eléctrico y debe evitarse. La Asociación Americana del Corazón afirma: "Todos los electrodos son efectivamente 'bipolares', y el término 'unipolar' en la descripción de los electrodos de extremidades aumentados y los electrodos precordiales carece de precisión". [ 41 ]

Conexiones de las extremidades

Las derivaciones de las extremidades y las derivaciones de las extremidades aumentadas (en esta representación, el terminal central de Wilson se utiliza como polo negativo para estas últimas).

Las derivaciones I, II y III se denominan derivaciones de las extremidades . Los electrodos que generan estas señales se encuentran en las extremidades: uno en cada brazo y uno en la pierna izquierda. [ 42 ] [ 43 ] Las derivaciones de las extremidades forman los vértices de lo que se conoce como el triángulo de Einthoven . [ 44 ]

  • La derivación I es el voltaje entre el electrodo del brazo izquierdo (LA) (positivo) y el electrodo del brazo derecho (RA):
I=LA−RA{\displaystyle I=LA-RA}
  • La derivación II es el voltaje entre el electrodo de la pierna izquierda (LL) (positivo) y el electrodo del brazo derecho (RA):
II=LL−RA{\displaystyle II=LL-RA}
  • La derivación III es el voltaje entre el electrodo de la pierna izquierda (LL) (positivo) y el electrodo del brazo izquierdo (LA):
III=LL−LA{\displaystyle III=LL-LA}

Cables de extremidades aumentados

Las derivaciones aVR, aVL y aVF son las derivaciones de extremidades aumentadas . Se derivan de los mismos tres electrodos que las derivaciones I, II y III, pero utilizan el terminal central de Goldberger como polo negativo. El terminal central de Goldberger es una combinación de señales de dos electrodos de extremidades, con una combinación diferente para cada derivación aumentada. A continuación, se le denomina «polo negativo».

  • El sistema de estimulación eléctrica vectorial aumentada derecha (aVR) tiene el electrodo positivo en el brazo derecho. El polo negativo es una combinación del electrodo del brazo izquierdo y el electrodo de la pierna izquierda:aVR=RA−12(LA+LL)=32(RA−VW){\displaystyle aVR=RA-{\frac {1}{2}}(LA+LL)={\frac {3}{2}}(RA-V_{W})}
  • El sistema de derivación vectorial aumentada izquierda (aVL) tiene el electrodo positivo en el brazo izquierdo. El polo negativo es una combinación del electrodo del brazo derecho y el electrodo de la pierna izquierda:aVL=LA−12(RA+LL)=32(LA−VW){\displaystyle aVL=LA-{\frac {1}{2}}(RA+LL)={\frac {3}{2}}(LA-V_{W})}
  • El pie vectorial aumentado con plomo (aVF) tiene el electrodo positivo en la pierna izquierda. El polo negativo es una combinación del electrodo del brazo derecho y el electrodo del brazo izquierdo:aVF=LL−12(RA+LA)=32(LL−VW){\displaystyle aVF=LL-{\frac {1}{2}}(RA+LA)={\frac {3}{2}}(LL-V_{W})}

Junto con las derivaciones I, II y III, las derivaciones aumentadas de las extremidades aVR, aVL y aVF forman la base del sistema de referencia hexaaxial , que se utiliza para calcular el eje eléctrico del corazón en el plano frontal. [ 45 ]

Las versiones anteriores de los nodos (VR, VL, VF) utilizan el terminal central de Wilson como polo negativo, pero la amplitud es demasiado pequeña para las líneas gruesas de los antiguos electrocardiógrafos. Los terminales de Goldberger amplían (aumentan) los resultados de Wilson en un 50 %, a costa de sacrificar la precisión física al no tener el mismo polo negativo para los tres. [ 46 ]

Derivaciones precordiales

Los electrodos precordiales se ubican en el plano transversal (horizontal), perpendiculares a los otros seis electrodos. Los seis electrodos precordiales actúan como polos positivos para los seis electrodos precordiales correspondientes: (V1 , V2 , V3 , V4 , V5 y V6 ) . El terminal central de Wilson se utiliza como polo negativo. Recientemente, se han utilizado electrodos precordiales unipolares para crear electrodos precordiales bipolares que exploran el eje de derecha a izquierda en el plano horizontal. [ 47 ]

Clientes especializados

En raras ocasiones, se pueden colocar electrodos adicionales para generar otras derivaciones con fines diagnósticos específicos. Las derivaciones precordiales derechas se pueden usar para estudiar mejor la patología del ventrículo derecho o la dextrocardia (y se denotan con una R (p. ej., V5R ) . Las derivaciones posteriores (V7 a V9 ) se pueden usar para demostrar la presencia de un infarto de miocardio posterior. La derivación de Lewis o derivación S5 (que requiere un electrodo en el borde esternal derecho en el segundo espacio intercostal) se puede usar para detectar mejor la actividad auricular en relación con la de los ventrículos. [ 48 ]

Se puede insertar un electrodo esofágico en una parte del esófago donde la distancia a la pared posterior de la aurícula izquierda es de aproximadamente 5-6  mm (permaneciendo constante en personas de diferentes edades y pesos). [ 49 ] Un electrodo esofágico permite una diferenciación más precisa entre ciertas arritmias cardíacas, en particular el aleteo auricular , la taquicardia por reentrada del nodo AV y la taquicardia por reentrada auriculoventricular ortodrómica . [ 50 ] También puede evaluar el riesgo en personas con síndrome de Wolff-Parkinson-White , así como terminar la taquicardia supraventricular causada por reentrada . [ 50 ]

Un electrograma intracardíaco (ICEG) es esencialmente un ECG con algunas derivaciones intracardíacas adicionales (es decir, dentro del corazón). Las derivaciones estándar del ECG (derivaciones externas) son I, II, III, aVL, V1 y V6 . Se añaden de dos a cuatro derivaciones intracardíacas mediante cateterismo cardíaco. El término "electrograma" (EGM), sin mayor especificación, generalmente se refiere a un electrograma intracardíaco. [ 51 ]

Ubicación de los electrodos en un informe de ECG

Un informe estándar de ECG de 12 derivaciones (un electrocardiograma) muestra un trazado de 2,5 segundos de cada una de las doce derivaciones. Los trazados suelen estar dispuestos en una cuadrícula de cuatro columnas y tres filas. La primera columna corresponde a las derivaciones de las extremidades (I, II y III), la segunda a las derivaciones aumentadas de las extremidades (aVR, aVL y aVF) y las dos últimas a las derivaciones precordiales (V1 a V6 ) . Además, puede incluirse una tira de ritmo como cuarta o quinta fila. [ 45 ]

La sincronización a lo largo de la página es continua y registra los trazados de los 12 conductores durante el mismo período de tiempo. En otras palabras, si la salida se registrara con agujas sobre papel, cada fila cambiaría de conductor a medida que el papel se desliza bajo la aguja. Por ejemplo, la fila superior registraría primero el conductor I, luego el conductor aVR, luego V1 y finalmente V4 , por lo que ninguno de estos cuatro trazados de los conductores corresponde al mismo período de tiempo, ya que se registran secuencialmente a lo largo del tiempo. [ 52 ]

Contigüidad de los caminos

Diagrama que muestra los conductores contiguos del mismo color en el diseño estándar de 12 conductores.

Cada una de las 12 derivaciones del ECG registra la actividad eléctrica del corazón desde un ángulo diferente y, por lo tanto, se alinea con diferentes áreas anatómicas del corazón. Se dice que dos derivaciones que observan áreas anatómicas vecinas son contiguas . [ 45 ]

Además, dos derivaciones precordiales adyacentes se consideran contiguas. Por ejemplo, aunque V4 es una derivación anterior y V5 es una derivación lateral, son contiguas porque están una al lado de la otra.

Electrofisiología

El estudio del sistema de conducción cardíaca se denomina electrofisiología cardíaca (EP). Un estudio de EP se realiza mediante un cateterismo cardíaco derecho : se introduce un alambre con un electrodo en su extremo en las cavidades cardíacas derechas a través de una vena periférica y se coloca en diversas posiciones cerca del sistema de conducción para registrar su actividad eléctrica.

Las posiciones estándar del catéter para un estudio electrofisiológico incluyen la "aurícula derecha alta" o hRA cerca del nódulo sinusal , un "His" a través del tabique de la válvula tricúspide para medir el haz de His , un "seno coronario" en el seno coronario y un "ventrículo derecho" en el ápice del ventrículo derecho. [ 53 ]

Interpretación

La interpretación del ECG se basa fundamentalmente en la comprensión del sistema de conducción eléctrica del corazón . La conducción normal comienza y se propaga siguiendo un patrón predecible, y cualquier desviación de este patrón puede ser una variación normal o patológica . Un ECG no equivale a la actividad de bombeo mecánico del corazón; por ejemplo, la actividad eléctrica sin pulso produce un ECG que debería bombear sangre, pero no se perciben pulsos (lo que constituye una emergencia médica y requiere reanimación cardiopulmonar ). La fibrilación ventricular produce un ECG, pero es demasiado disfuncional para generar un gasto cardíaco que permita la supervivencia. Se sabe que ciertos ritmos tienen un buen gasto cardíaco y otros, un gasto cardíaco deficiente. En última instancia, un ecocardiograma u otra técnica de imagen anatómica resulta útil para evaluar la función mecánica del corazón. [ 54 ]

Como en todas las pruebas médicas, lo que se considera "normal" se basa en estudios poblacionales . Se considera normal una frecuencia cardíaca entre 60 y 100 latidos por minuto (lpm), ya que los datos muestran que esta es la frecuencia cardíaca habitual en reposo. [ 55 ]

Teoría

El complejo QRS es vertical en una derivación cuando su eje está alineado con el vector de esa derivación.
Representación esquemática de un ECG normal

La interpretación del ECG es, en última instancia, un proceso de reconocimiento de patrones. Para comprender los patrones encontrados, es útil entender la teoría de lo que representan los ECG. Esta teoría se basa en el electromagnetismo y se resume en los cuatro puntos siguientes: [ 56 ]

  • La despolarización del corazón hacia el electrodo positivo produce una deflexión positiva.
  • La despolarización del corazón en dirección opuesta al electrodo positivo produce una deflexión negativa.
  • La repolarización del corazón hacia el electrodo positivo produce una deflexión negativa.
  • La repolarización del corazón en dirección opuesta al electrodo positivo produce una deflexión positiva.

Así, la dirección general de la despolarización y repolarización produce una deflexión positiva o negativa en el trazado de cada electrodo. Por ejemplo, la despolarización de derecha a izquierda produciría una deflexión positiva en el electrodo I, ya que los dos vectores apuntan en la misma dirección. En cambio, esa misma despolarización produciría una deflexión mínima en V1 y V2 , dado que los vectores son perpendiculares; este fenómeno se denomina isoeléctrico.

El ritmo normal produce cuatro entidades: una onda P , un complejo QRS , una onda T y una onda U , cada una de las cuales tiene un patrón bastante único.

  • La onda P representa la despolarización auricular.
  • El complejo QRS representa la despolarización ventricular.
  • La onda T representa la repolarización ventricular.
  • La onda U representa la repolarización del músculo papilar.

Los cambios en la estructura del corazón y su entorno (incluida la composición sanguínea) modifican los patrones de estas cuatro entidades.

La onda U no suele observarse y su ausencia generalmente se ignora. La repolarización auricular suele estar oculta en el complejo QRS, mucho más prominente, y normalmente no se puede visualizar sin electrodos adicionales especializados.

Cuadrícula de fondo

Los ECG normalmente se imprimen en una cuadrícula. El eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical el voltaje. Los valores estándar en esta cuadrícula se muestran en la imagen adyacente a 25 mm/seg (o 40 ms por mm): [ 57 ]

  • Un recuadro pequeño mide 1  mm × 1  mm y representa 0,1 mV × 0,04 segundos.
  • Una caja grande mide 5  mm × 5  mm y representa 0,5 mV × 0,20 segundos.

El recuadro "grande" está representado por un grosor de línea mayor que los recuadros pequeños.

Medición de tiempo y voltaje con papel gráfico de ECG
Medición de tiempo y voltaje con papel gráfico de ECG

La velocidad de impresión estándar en Estados Unidos es de 25  mm por segundo (5 cuadros grandes por segundo), pero en otros países puede llegar a ser de 50  mm por segundo. Se utilizan velocidades más rápidas, como 100 y 200  mm por segundo, durante los estudios de electrofisiología.

No todos los aspectos de un ECG dependen de registros precisos o de una escala conocida de amplitud o tiempo. Por ejemplo, determinar si el trazado corresponde a un ritmo sinusal solo requiere el reconocimiento y la comparación de características, y no la medición de amplitudes o tiempos (es decir, la escala de las cuadrículas es irrelevante). En cambio, los requerimientos de voltaje de la hipertrofia ventricular izquierda requieren conocer la escala de la cuadrícula.

Ritmo y frecuencia

En un corazón normal, la frecuencia cardíaca es la velocidad a la que se despolariza el nódulo sinoauricular, ya que es la fuente de despolarización del corazón. La frecuencia cardíaca, al igual que otros signos vitales como la presión arterial y la frecuencia respiratoria, cambia con la edad. En adultos, una frecuencia cardíaca normal se sitúa entre 60 y 100 lpm (normocardiocardio), mientras que en niños es mayor. [ 58 ] Una frecuencia cardíaca inferior a la normal se denomina bradicardia (<60 en adultos) y superior a la normal se denomina taquicardia (>100 en adultos). Una complicación de esto se produce cuando las aurículas y los ventrículos no están sincronizados y la frecuencia cardíaca debe especificarse como auricular o ventricular (por ejemplo, la frecuencia ventricular en la fibrilación ventricular es de 300 a 600 lpm, mientras que la frecuencia auricular puede ser normal [60-100] o más rápida [100-150]).

En corazones en reposo normales, el ritmo fisiológico del corazón es el ritmo sinusal normal (RSN). El ritmo sinusal normal produce el patrón prototípico de onda P, complejo QRS y onda T. Generalmente, cualquier desviación del ritmo sinusal normal se considera una arritmia cardíaca . Por lo tanto, la primera pregunta al interpretar un ECG es si existe o no ritmo sinusal. Un criterio para el ritmo sinusal es que las ondas P y los complejos QRS aparezcan en una relación 1:1, lo que implica que la onda P causa el complejo QRS. [ 52 ]

Una vez establecido o no el ritmo sinusal, la segunda cuestión es la frecuencia cardíaca. En el caso del ritmo sinusal, esta se refiere a la frecuencia de las ondas P o de los complejos QRS, ya que su relación es 1:1. Si la frecuencia es demasiado rápida, se trata de taquicardia sinusal , y si es demasiado lenta, de bradicardia sinusal .

Si no se trata de un ritmo sinusal, entonces es necesario determinar el ritmo antes de proceder con una interpretación más detallada. Algunas arritmias con hallazgos característicos:

La determinación de la velocidad y el ritmo es necesaria para dar sentido a la interpretación posterior.

Eje

Diagrama que muestra cómo se puede utilizar la polaridad del complejo QRS en las derivaciones I, II y III para estimar el eje eléctrico del corazón en el plano frontal.

El corazón tiene varios ejes, pero el más común, con diferencia, es el eje del complejo QRS (las referencias a "el eje" implican el eje QRS). Cada eje puede determinarse computacionalmente para obtener un número que represente grados de desviación respecto a cero, o puede clasificarse en varios tipos. [ 59 ]

El eje QRS es la dirección general del frente de onda de despolarización ventricular (o vector eléctrico medio) en el plano frontal. A menudo, basta con clasificar el eje en uno de tres tipos: normal, desviado a la izquierda o desviado a la derecha. Los datos poblacionales muestran que un eje QRS normal se encuentra entre −30° y 105°, donde 0° corresponde a la derivación I y los valores positivos son inferiores y los negativos superiores (lo que se comprende mejor gráficamente como el sistema de referencia hexaaxial ). [ 60 ] Más allá de +105° se encuentra la desviación del eje a la derecha y más allá de −30° la desviación del eje a la izquierda (el tercer cuadrante, de −90° a −180°, es muy raro y constituye un eje indeterminado). Un método abreviado para determinar si el eje QRS es normal es observar si el complejo QRS es mayoritariamente positivo en las derivaciones I y II (o en la derivación I y aVF si +90° es el límite superior de la normalidad). [ 61 ]

El eje QRS normal generalmente apunta hacia abajo y a la izquierda , siguiendo la orientación anatómica del corazón dentro del tórax. Un eje anormal sugiere un cambio en la forma y orientación física del corazón o un defecto en su sistema de conducción que provoca que los ventrículos se despolaricen de forma anómala. [ 52 ]

La extensión de un eje normal puede ser de +90° o 105° dependiendo de la fuente.

Amplitudes e intervalos

Animación de una onda ECG normal
Representación esquemática de un ECG normal

Todas las ondas en un trazado de ECG y los intervalos entre ellas tienen una duración predecible, un rango de amplitudes aceptables ( voltajes ) y una morfología típica. Cualquier desviación del trazado normal es potencialmente patológica y, por lo tanto, de importancia clínica. [ 62 ]

Para facilitar la medición de las amplitudes y los intervalos, un ECG se imprime en papel cuadriculado a una escala estándar: cada 1  mm (un pequeño recuadro en el papel de ECG estándar de 25 mm/s) representa 40 milisegundos de tiempo en el eje x y 0,1 milivoltios en el eje y. [ 63 ]

Análisis tiempo-frecuencia en el procesamiento de señales de ECG

En el procesamiento de señales de electrocardiograma (ECG), el análisis tiempo-frecuencia (TFA) es una técnica importante que se utiliza para revelar cómo cambian las características de frecuencia de las señales de ECG con el tiempo, especialmente en señales no estacionarias como arritmias o eventos cardíacos transitorios.

Métodos comunes

Pasos

Paso 1: Preprocesamiento

  • Eliminación de ruido de la señal: utilice la eliminación de ruido mediante ondículas, el filtrado de paso de banda (0,5–50 Hz) o el análisis de componentes principales (PCA) para eliminar el ruido electromiográfico (EMG).
  • Segmentación de la señal: Segmentar la señal en función de los ciclos del latido cardíaco (por ejemplo, detección de la onda R).

Paso 2: Seleccionar un método TFA apropiado

  • En función de los requisitos de la aplicación, elija métodos como STFT, WT o HHT.

Paso 3: Calcular el espectro tiempo-frecuencia

  • Calcula la distribución tiempo-frecuencia utilizando el método seleccionado para generar una representación tiempo-frecuencia.

Paso 4: Extracción de características

  • Extraer características de potencia de bandas de frecuencia específicas, como los componentes de baja frecuencia (LF: 0,04–0,15 Hz) y alta frecuencia (HF: 0,15–0,4 Hz).

Paso 5: Reconocimiento de patrones o diagnóstico

  • Aplicar modelos de aprendizaje automático o aprendizaje profundo para detectar o clasificar eventos cardíacos basándose en las características tiempo-frecuencia.

Escenarios de aplicación

Análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC):

  • El análisis tiempo-frecuencia ayuda a diferenciar la actividad del sistema nervioso simpático del parasimpático.

Detección de fibrilación auricular:

  • Analizar las características tiempo-frecuencia de la actividad auricular.

Análisis de la fibrilación ventricular:

  • Detectar cambios tiempo-frecuencia en componentes anormales de alta frecuencia.

Conducción eléctrica de las extremidades y del corazón

Formación de ondas en las extremidades durante un pulso

La animación que se muestra a la derecha ilustra cómo la trayectoria de la conducción eléctrica da origen a las ondas del ECG en las derivaciones de las extremidades. ¿Qué es la zona verde  ? Recordemos que una corriente positiva (creada por la despolarización de las células cardíacas) que viaja hacia el electrodo positivo y se aleja del electrodo negativo crea una deflexión positiva en el ECG. Del mismo modo, una corriente positiva que viaja desde el electrodo positivo hacia el electrodo negativo crea una deflexión negativa en el ECG. [ 66 ] [ 67 ] La flecha roja representa la dirección general de la despolarización. La magnitud de la flecha roja es proporcional a la cantidad de tejido que se despolariza en ese instante. La flecha roja se muestra simultáneamente en el eje de cada una de las 3 derivaciones de las extremidades. Tanto la dirección como la magnitud de la proyección de la flecha roja sobre el eje de cada derivación se muestran con flechas azules. Entonces, la dirección y la magnitud de las flechas azules son las que teóricamente determinan las deflexiones en el ECG. Por ejemplo, cuando una flecha azul en el eje de la derivación I se mueve desde el electrodo negativo hacia la derecha, en dirección al electrodo positivo, la línea del ECG asciende, creando una onda ascendente. Cuando la flecha azul en el eje de la derivación I se mueve hacia la izquierda, se crea una onda descendente. Cuanto mayor sea la magnitud de la flecha azul, mayor será la deflexión en el ECG para esa derivación específica de la extremidad. [ 68 ]

Los fotogramas 1 a 3 muestran la despolarización que se genera y se propaga a través del nodo sinoauricular . El nodo SA es demasiado pequeño para que su despolarización se detecte en la mayoría de los ECG. Los fotogramas 4 a 10 muestran la despolarización viajando a través de las aurículas, hacia el nodo auriculoventricular . Durante el fotograma 7, la despolarización viaja a través de la mayor cantidad de tejido en las aurículas, lo que crea el punto más alto en la onda P. Los fotogramas 11 y 12 muestran la despolarización viajando a través del nodo AV. Al igual que el nodo SA, el nodo AV es demasiado pequeño para que la despolarización de su tejido se detecte en la mayoría de los ECG. Esto crea el segmento PR plano. [ 69 ]

El fotograma 13 muestra un fenómeno interesante de forma simplificada. Representa la despolarización al comenzar a propagarse por el tabique interventricular, a través del haz de His y sus ramas . Tras el haz de His, el sistema de conducción se divide en la rama izquierda y la rama derecha. Ambas ramas conducen potenciales de acción a aproximadamente 1  m/s. Sin embargo, el potencial de acción comienza a propagarse por la rama izquierda unos 5 milisegundos antes que por la rama derecha, como se muestra en el fotograma 13. Esto provoca que la despolarización del tejido del tabique interventricular se extienda de izquierda a derecha, como indica la flecha roja en el fotograma 14. En algunos casos, esto genera una deflexión negativa después del intervalo PR, creando una onda Q como la que se observa en la derivación I de la animación de la derecha. Dependiendo del eje eléctrico medio del corazón, este fenómeno también puede generar una onda Q en la derivación II. [ 70 ] [ 71 ]

Tras la despolarización del tabique interventricular, la despolarización se propaga hacia el ápice del corazón. Esto se muestra en los fotogramas 15-17 y produce una deflexión positiva en las tres derivaciones de las extremidades, lo que genera la onda R. Los fotogramas 18-21 muestran la despolarización a medida que se propaga por ambos ventrículos desde el ápice del corazón, siguiendo el potencial de acción en las fibras de Purkinje . Este fenómeno genera una deflexión negativa en las tres derivaciones de las extremidades, formando la onda S en el ECG. La repolarización de las aurículas ocurre simultáneamente con la generación del complejo QRS, pero no se detecta en el ECG debido a que la masa tisular de los ventrículos es mucho mayor que la de las aurículas. La contracción ventricular ocurre entre la despolarización y la repolarización ventricular. Durante este tiempo, no hay movimiento de carga, por lo que no se produce ninguna deflexión en el ECG. Esto da como resultado un segmento ST plano después de la onda S. [ 72 ]

Los fotogramas 24 a 28 de la animación muestran la repolarización de los ventrículos. El epicardio es la primera capa de los ventrículos en repolarizarse, seguido del miocardio. El endocardio es la última capa en repolarizarse. Se ha demostrado que la fase de meseta de la despolarización dura más en las células endocárdicas que en las epicárdicas. Esto provoca que la repolarización comience en el ápice del corazón y se desplace hacia arriba. Dado que la repolarización es la propagación de una corriente negativa a medida que los potenciales de membrana disminuyen hasta volver al potencial de membrana en reposo, la flecha roja en la animación apunta en la dirección opuesta a la repolarización. Esto, por lo tanto, crea una deflexión positiva en el ECG y genera la onda T. [ 73 ]

Isquemia e infarto

La isquemia o los infartos de miocardio sin elevación del segmento ST (NSTEMI) pueden manifestarse como depresión del segmento ST o inversión de las ondas T. También pueden afectar la banda de alta frecuencia del complejo QRS .

Los infartos de miocardio con elevación del segmento ST (STEMI) presentan diferentes hallazgos electrocardiográficos característicos según el tiempo transcurrido desde el inicio del infarto. El signo más temprano son las ondas T hiperagudas, ondas T picudas debidas a la hiperpotasemia local en el miocardio isquémico. Esto progresa en cuestión de minutos hasta elevar el segmento ST al menos 1  mm. En el transcurso de unas horas, puede aparecer una onda Q patológica y la onda T se invertirá. En el transcurso de unos días, la elevación del segmento ST se resolverá. Las ondas Q patológicas generalmente permanecen de forma permanente. [ 74 ]

La arteria coronaria ocluida puede identificarse en un STEMI según la ubicación de la elevación del segmento ST. La arteria descendente anterior izquierda (DAI) irriga la pared anterior del corazón y, por lo tanto, causa elevaciones del segmento ST en las derivaciones anteriores (V1 y V2). La arteria circunfleja izquierda ( ACx ) irriga la cara lateral del corazón y, por lo tanto, causa elevaciones del segmento ST en las derivaciones laterales (I, aVL y V6 ) . La arteria coronaria derecha (ACD) generalmente irriga la cara inferior del corazón y, por lo tanto, causa elevaciones del segmento ST en las derivaciones inferiores (II, III y aVF). [ 75 ]

Artefactos

Un trazado de ECG se ve afectado por el movimiento del paciente. Algunos movimientos rítmicos (como escalofríos o temblores ) pueden crear la ilusión de arritmia cardíaca. [ 76 ] Los artefactos son señales distorsionadas causadas por fuentes secundarias internas o externas, como el movimiento muscular o la interferencia de un dispositivo eléctrico. [ 77 ] [ 78 ]

La distorsión plantea desafíos importantes para los proveedores de atención médica, [ 77 ] quienes emplean diversas técnicas [ 79 ] y estrategias para reconocer de forma segura [ 80 ] estas señales falsas. Separar con precisión el artefacto del ECG de la señal real del ECG puede tener un impacto significativo en los resultados de los pacientes y en las responsabilidades legales . [ 81 ]

Se estima que la colocación incorrecta de los electrodos (por ejemplo, invertir dos de los electrodos de las extremidades) ocurre en el 0,4 % al 4 % de todos los registros de ECG, [ 82 ] y ha dado lugar a diagnósticos y tratamientos inadecuados, incluido el uso innecesario de terapia trombolítica . [ 83 ] [ 84 ]

Interpretación

Whitbread, enfermera consultora y paramédica, sugiere diez reglas del ECG normal, cuya desviación probablemente indique patología. [ 85 ] Estas se han ampliado, creando las 15 reglas para la interpretación de 12 derivaciones (y de 15 o 18 derivaciones). [ 86 ]

Regla 1: Todas las ondas en aVR son negativas.

Regla 2: El segmento ST (punto J) comienza en la línea isoeléctrica (excepto en V1 y V2 donde puede elevarse en no más de 1  mm).

Regla 3: El intervalo PR debe tener una duración de 0,12 a 0,2 segundos.

Regla 4: El complejo QRS no debe exceder los 0,11–0,12 segundos.

Regla 5: Las ondas QRS y T tienden a tener la misma dirección general en las derivaciones de las extremidades.

Regla 6: La onda R en las derivaciones precordiales (del pecho) crece desde V1 hasta al menos V4, donde puede o no volver a disminuir.

Regla 7: El QRS es principalmente vertical en I y II.

Regla 8: La onda P es vertical en I II y V2 a V6.

Regla 9: No hay onda Q o solo una pequeña q (<0,04 segundos de ancho) en I, II y V2 a V6.

Regla 10: La onda T es positiva en I II y V2 a V6. El final de la onda T no debe descender por debajo de la línea de base isoeléctrica.

Regla 11: ¿La onda S más profunda en V1 más la onda R más alta en V5 o V6 suman >35  mm?

Regla 12: ¿Existe una onda épsilon ?

Regla 13: ¿Hay onda J?

Regla 14: ¿Existe una onda delta ?

Regla 15: ¿Existen patrones que representen un infarto de miocardio oclusivo (IMO)?

Diagnóstico

Se pueden realizar numerosos diagnósticos y hallazgos a partir de la electrocardiografía, muchos de los cuales se describen anteriormente. En general, los diagnósticos se basan en los patrones observados. Por ejemplo, un complejo QRS "irregularmente irregular" sin ondas P es característico de la fibrilación auricular ; sin embargo, también pueden presentarse otros hallazgos, como un bloqueo de rama que altera la forma de los complejos QRS. Los ECG pueden interpretarse de forma aislada, pero deben aplicarse, como todas las pruebas diagnósticas , en el contexto del paciente. Por ejemplo, la observación de ondas T picudas no es suficiente para diagnosticar hiperpotasemia; dicho diagnóstico debe verificarse midiendo el nivel de potasio en sangre. Por el contrario, el descubrimiento de hiperpotasemia debe ir seguido de un ECG para detectar manifestaciones como ondas T picudas, complejos QRS ensanchados y ausencia de ondas P. A continuación, se presenta una lista organizada de posibles diagnósticos basados ​​en el ECG. [ 87 ]

Trastornos del ritmo o arritmias: [ 88 ]

Bloqueo cardíaco y problemas de conducción:

Trastornos electrolíticos e intoxicación:

Isquemia e infarto:

Estructural:

Otros fenómenos:

Historia

Un antiguo dispositivo comercial de ECG (1911)
Electrocardiograma de 1957
  • En 1872, se informa que Alexander Muirhead conectó cables a la muñeca de un paciente con fiebre para obtener un registro electrónico de su ritmo cardíaco. [ 90 ]
  • En 1882, John Burdon-Sanderson, trabajando con ranas, fue el primero en apreciar que el intervalo entre variaciones de potencial no era eléctricamente inactivo y acuñó el término "intervalo isoeléctrico" para este período. [ 91 ]
  • En 1887, Augustus Waller [ 92 ] inventó un electrocardiógrafo que consistía en un electrómetro capilar de Lippmann acoplado a un proyector. El trazado del latido cardíaco se proyectaba sobre una placa fotográfica fijada a un tren de juguete. Esto permitía registrar el latido cardíaco en tiempo real.
  • En 1895, Willem Einthoven asignó las letras P, Q, R, S y T a las deflexiones en la forma de onda teórica que creó utilizando ecuaciones que corregían la forma de onda real obtenida por el electrómetro capilar para compensar la imprecisión de dicho instrumento. El uso de letras distintas de A, B, C y D (las letras utilizadas para la forma de onda del electrómetro capilar) facilitó la comparación cuando las líneas sin corregir y corregidas se dibujaban en el mismo gráfico. [ 93 ] Einthoven probablemente eligió la letra inicial P para seguir el ejemplo establecido por Descartes en geometría . [ 93 ] Cuando se obtuvo una forma de onda más precisa utilizando el galvanómetro de cuerda , que coincidía con la forma de onda corregida del electrómetro capilar, continuó utilizando las letras P, Q, R, S y T, [ 93 ] y estas letras todavía se utilizan hoy en día. Einthoven también describió las características electrocardiográficas de varios trastornos cardiovasculares.
  • En 1897, el ingeniero francés Clément Ader inventó el galvanómetro de cuerda . [ 94 ]
  • En 1901, Einthoven, que trabajaba en Leiden , Países Bajos , utilizó el galvanómetro de cuerda: el primer ECG práctico. [ 95 ] Este dispositivo era mucho más sensible que el electrómetro capilar que utilizó Waller.
  • En 1924, Einthoven fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina por su trabajo pionero en el desarrollo del ECG. [ 96 ]
  • En 1927, General Electric desarrolló un aparato portátil capaz de producir electrocardiogramas sin necesidad de utilizar un galvanómetro de cuerda. Este dispositivo combinaba tubos amplificadores similares a los de una radio con una lámpara interna y un espejo móvil que dirigía el trazado de los impulsos eléctricos sobre una película. [ 97 ]
  • En 1937, Taro Takemi inventó un nuevo electrocardiógrafo portátil. [ 98 ]
  • En 1942, Emanuel Goldberger aumentó el voltaje de las derivaciones unipolares de Wilson en un 50 % y creó las derivaciones de extremidades aumentadas aVR, aVL y aVF. Al añadirlas a las tres derivaciones de extremidades de Einthoven y las seis derivaciones precordiales, se obtiene el electrocardiograma de 12 derivaciones que se utiliza en la actualidad. [ 99 ]
  • A finales de la década de 1940, Rune Elmqvist inventó una impresora de inyección de tinta que utilizaba finos chorros de tinta desviados por potenciales eléctricos del corazón, con buena respuesta en frecuencia y registro directo del ECG en papel. El dispositivo, llamado Mingograf, fue comercializado por Siemens Elema hasta la década de 1990. [ 100 ]

Etimología

La palabra deriva del griego electro , que significa relacionado con la actividad eléctrica; kardia , que significa corazón; y graph , que significa "escribir". [ 101 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ La versión con '-K-', más comúnmente utilizada en inglés americano que en inglés británico , es un préstamo de principios del siglo XXdel acrónimo alemán EKG para Elektrokardiogramm (electrocardiograma), [ 1 ] lo que refleja que los médicos alemanes fueron pioneros en el campo en ese momento. Hoy en día, el estilo AMA y, bajo su influencia estilística, la mayoría de las publicaciones médicas estadounidenses usan ECG en lugar de EKG. [ 2 ] El término alemán Elektrokardiogramm, así como su equivalente en inglés, electrocardiogram, constan de loselementos del vocabulario científico neolatino / internacional elektro- (cognado electro- ) y kardi- (cognado 'cardi-'), este último del griego kardia (corazón). [ 3 ] La versión '-K-' se conserva con mayor frecuencia en circunstancias donde puede haber confusión verbal entre ECG y EEG ( electroencefalografía ) debido a la pronunciación similar.

Referencias

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  • El curso completo de ECG en una hoja A4 de ECGpedia , una enciclopedia wiki para un curso sobre interpretación de ECG.
  • Wave Maven: una amplia base de datos de preguntas de práctica sobre ECG proporcionada por el Centro Médico Beth Israel Deaconess.
  • PysioBank: una base de datos científica gratuita con señales fisiológicas (en este caso, ECG).
  • Academia de Electrocardiografía: clases, ejercicios y cuestionarios gratuitos sobre electrocardiografía.
  • Centro de aprendizaje de ECG creado por la Biblioteca de Ciencias de la Salud Eccles de la Universidad de Utah.
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