心電図
回転とは水平面における電気軸の指標である。移行帯の向きによって評価する。CTと同様に足側からみて時計方向回転か反時計方向かを判断する。正常ではV3かV4になる。反時計方向回転とは移行帯がV1方向へ移動することで左室の圧負荷か容量負荷、時に正常の男性でもみられる。時計方向回転は右室の圧負荷、右室容量負荷、右室肥大、横隔膜低位、肺気腫などでみられる。
心電図の所見のとり方から診断のプロセスは記載すると膨大になるので、財団法人心臓血管研究所の山下武志による分類をここで記す。どんな心電図をみたにしろそれによって行うことは「放置する」、「自分の力で片付ける」、「緊急に他人の力を借りる」の3つに分けることができる。緊急性の評価には心電図よりもバイタルサインの方がはっきりとする。モニター心電図をみてVTのような波形があって循環動態が悪く意識障害などを起こしていれば緊急に処置をする必要があるが、声をかけて「何ですか?」と言われるようだったらそれはあくまで心電図上だけの問題であり、循環動態は全く悪くなっていない。
P波とP波の間隔、R波とR波の間隔を計測し、その逆数から心房拍数、心室拍数を求める。間隔は3心拍を平均する。心房細動などP波がないときはPP間隔は記載しない。
PP間隔(秒)、RR間隔、心房拍数(60〜100)、心室拍数(60〜100)を記載する。
調律の判定をする。これは整脈か時に不整脈か、絶対的不整脈かを判定する。
QRS平均電気軸と移行帯を測定する
電気軸は-30から100が正常で、移行帯はV3あたりならOK。
基本測定 PQ時間 QRS幅 QT時間
波形 P波電位(0.25以下)と振幅(0.10以下)。 Q波、異常Q波は幅が0.04以上か振幅がR波の1/4以上である。 QRS波、特にRV5+SV1が3.5をこえる、またはRaVLが1.2を超える場合は心肥大を疑う。また低電位がないかも調べる。 ST、ST上昇、ST下降がないか? T波は高くないか(12mV以上、これは高カリウム血症を疑う)、陰性T波はないか?これは心筋症や心筋虚血を疑う。 U波はないか?U波は低カリウム血症を、陰性U波は心室負荷、心筋虚血を疑う。 不整脈はないか?徐脈、頻脈、心室性期外収縮、上室性期外収縮、心房細動、心房粗動、その他。
総合所見 J波の有無は? 早期再分極によるJ波は低体温時などでもみられるほか、特発性心室頻拍症例の31%に早期再分極異常であるJ波が認められたと報告がある。J波は健常者でも5%に認められる。
心外膜炎や心筋炎では自覚症状は感冒、胸痛といったものだが心電図は特徴的である。V1、aVR以外全ての誘導で下に凸なST上昇を示す。ミラーイメージのST低下は認められない。心筋梗塞とは異なり、T波の増高は伴わず、陰性T波出現したとしてもST部分が基線に戻ってから出現する。広範な誘導でPR部分の低下を認め、aVR誘導ではPR部分の上昇を認める。心嚢水が貯留すると低電位を示す。
QRS幅の拡大を認めるもののいずれの脚ブロックの特徴を示さないものである。プルキンエ線維や心室筋レベルでの広範なブロックで生じる。
心カテーテル検査の際には、心室や心房の内側に電極をあてて活動を記録することができる。電気信号の伝導路は心臓の内側を走るため伝達の様子を詳細に調べられるほか、電気刺激を与えてその影響を直接観察することも可能である。不正な伝導路を焼灼するカテーテルアブレーション療法では、焼灼部位の決定にも治療効果の確認にもこの心電図が欠かせない。
典型的な正常波形を右に示す。心拍一回ごとに心電図に現れる波形は、大きくP、Q、R、S、T波の5つの波で構成され、中でも目立つQ、R、S波は一括してQRS波と呼ばれる。図にはないが、これ以外にもU波という波が存在する。横軸は、1mmの1目盛が 0.04秒であり、1秒は25目盛りにあたる。縦軸は電圧で、1mVのキャリブレーションの波が記録されているが、一般的には1目盛0.1mVが使用される。
(注)各波の正常値は教科書によって多少の相違がある。
カルシウムチャネルはL型のチャネルが心臓では重要な意義を持っている(T型チャネルは洞房結節などでは生理学的な意義がある)。カルシウムチャネルは他のチャネルと異なり、開口率が上昇すると細胞内、細胞外のイオン濃度の変化がおこる。カルシウムイオンは心筋の収縮力を決定する因子であるためにカルシウムチャネルからのイオンの流入は非常に重要である。カルシウムチャネルはナトリウムチャネルと比べて活性化に時間がかかる。脱分極後のプラトー相の形成に重要な役割があると考えられている。また浅い膜電位でも不活性化されないため特殊心筋の自動能の形成で重要な役割がある。一定時間開口すると不活性化し、不応期をつくるのはナトリウムチャネルと同様である。
病院に収容中の患者や、救急車やドクターカーで搬送中の傷病者に対してバイタルサイン(1チャネルあるいはそれ以上の心電図、心拍数、血圧、体温、呼吸数、血中酸素飽和度など)を持続的に監視するための医療機器。3個または5個の電極を胸部に貼り付ける。電極が3個の機種は3点誘導式、5個の機種は5点誘導式であり、循環器科や救急科、手術室、集中治療室(ICU)などでは基本的に、複数の方向から心臓の異常を監視できる5点誘導式の機種を使用する。一般病棟などで使用する3点誘導式の機種は最低限の(限定的な)情報しか得られない。
心電図モニタ、ハートモニタとも呼ばれており、測定項目は心電図・血圧・脈拍・呼吸パターンなどが重要であるが、なんといっても心電図が生体情報モニタリングの中心である。 侵襲性がない(患者の体を傷つけずに検査できる)ため、対象は心疾患に限らず呼吸器疾患、絶対安静の患者、その他急変の可能性が無視できないすべての患者に用いられる。
患者の心電図を長時間にわたり連続モニタするため、液晶画面などの表示装置に、心電図、心拍数などを表示し、必要によっては警報を発することを主な機能とする最も基本的な生体情報モニタである。
全身状態の不安定な患者が入院しているときや手術中などは、脈拍など最低限のバイタルサインを監視するためにも簡易な心電図モニタを利用する。
QRS波とは心室の電気的興奮を反映する波と考えられている。心室内の電気伝導は心室中隔に沿って左下方向に進むため、その進行方向に当たる下肢からの誘導(aVF)では上向きに、進行方向と反対の右上肢(aVR)などからの誘導では下向きになる。この向きが異なっているとき(軸偏位があるとき)は心室内での電気伝導路が正常ではないことを示唆する。心室内で電気的興奮が均一に伝わらなかったときには、すべての心筋が興奮し終わるまで時間がかかるため幅が広くなる。
QRS波の各々の波形は定義に従って命名される。最初の陰性波をQ波という。最初の陽性波をR波という。陽性波の後の陰性波をS波という。それ以上の陽性波や陰性波があった場合はR'波、S'波という。大きい波は大文字で小さい波は小文字で表す。II誘導でqRSというのが正常パターンである。
心房粗動は右房内(右房中隔-右房自由壁-下大静脈三尖弁輪間峡部)を反時計方向に旋回するリエントリー性頻拍である。心房の興奮頻度は250〜350/min程度でリズムは正である。P波の代わりに鋸歯状のF波が認められる。F波は下降部分は緩徐であり、上行部分はより急緩である。下行部分の数によって2:1、3:1、4:1のAFLと表現される。伝導比が変動するためにRR不整となることもある。心房細動との合併も多く、RR不整が認められた場合はこの可能性も考え経過を見ていく必要がある。かつては心房細動と心房粗動の合併を心房粗細動と読んでいた。大雑把に言えば、尖った方をF波の向きとし下向きのF波がII、III、aVF誘導で認められV1誘導で上向きのF波が認められれば典型的な心房粗動でありcommon typeとされる。上向きのF波がII、III、aVF誘導で認められる場合などはuncommon typeとされている。これは右房内を時計回りにマクロリエントリーが形成される場合である。2:1のAFLの場合には粗動波はT波に重なり、粗動波の同定が困難で発作性上室性頻拍のようにみえることがある。頚動脈洞マッサージといった副交感神経刺激やATP、ベラパミルにて房室伝導を抑制すると粗動波の同定が容易になり鑑別しやすくなる。
正常なP波が規則的に出現するがそれに引き続くQRSが間欠的に欠落し、ブロックの直前のPQ時間は直後のPQ時間より長いことで診断される。ヒス束より上位のブロックであるAHブロックであることが多く高度なブロックに進展しても補充調律は0.12秒より小さく、極端な徐脈になりにくい。そのため、無症候性ならば突然死のリスクは低くペースメーカーの適応とならないことが多い。
PP間隔が徐々に短縮したのちにP-QRSが脱落する。
上室性期外収縮では通常のP波とは形状の異なるP'波が出現し、予想される周期よりも早期にP'-QRS-Tが出現する。RR間隔は短縮するがQRSの形状は正常である。上室性期外収縮の後洞結節はリセットされるため、上室性期外収縮を挟むP波の間隔は正常PP周期の2倍以内となる。出現形式により2段脈、3段脈、2連発、3連発、short run、blocked AVPC,心室内変行伝導を伴うPACに分類される。通常の収縮と期外収縮が交互に出現する場合を二段脈という。通常の収縮が2回あり期外収縮が1回認められるときは三段脈という。期外収縮が連発する回数によって2連発、3連発、short run(3連発以上)という表現を用いる。blocked AVPCは先行するP’波がQRSの不応期によって心室へ興奮が伝導されない場合をいう。II度房室ブロックと鑑別が必要となるがwenckebach型II度房室ブロックはPP間隔が一定のため鑑別は容易である。P'波がT波と重なると発見が難しい場合もある。RR間隔が突然延長し、PP間隔が通常のPP間隔の2倍以内である場合はblocked AVPCを疑い、すべての誘導のT波を観察するとT波に重なるP'波を発見できる場合が多い。心室内変行伝導を伴うPACは上室性期外収縮であるがQRS波の拡大を伴うものである。先行するP'波を認め、QRS波の最初の立ち上がり方向が通常のQRS波と同様である。心室筋の不応期に上室性期外収縮が起こったときに出現する。通常左脚は右脚より不応期からの回復が早いため右脚ブロック型のQRS波形となることが多い。その他、上室性期外収縮であるがQRS波の拡大を伴う場合は脚ブロックに合併した上室性期外収縮がある。
RR間隔の延長と心拍数の低下で徐脈を診断する。P波の自動認識の精度が高まれば今後自動解析が期待できる。