Система отведений Франка

Описание. В начале 60-х годов д-р. Е. Франк предложил систему расположения электродов и метод вычисления трехмерного вектора электрической активности сердца, представленного его составляющими X, Y и Z – Рисунок 8, использующие семь активных ЭКГ-электродов ( A, C, E, F, H, I и M ) и референтный земляной электрод.

Рис. 8

В обычной 12-ти канальной ЭКГ, отведения, фронтальной плоскости соответствуют как униполярные, так и биполярные отведения, тогда как в горизонтальной плоскости используются только униполярные отведения. В противоположность этому метод Франка обеспечивает действительно трехмерный (3D) образ электрической активности сердца во фронтальной, горизонтальной и саггитальной плоскостях, регистрируемый одномоментно в трех ортогональных проекциях – Рисунок 9. Запись во фронтальной плоскости соответствует электрическим процессам вдоль оси X – справа налево и Y - сверху вниз, запись в горизонтальной плоскости соответствует осям X – справа налево и Z - спереди назад и т.д..

Рис. 9

Применимость к длительному мониторированию. В сравнении с обычной 12-ти канальной ЭКГ система Франка использует на два электрода меньше. Кроме этого, измененное положение электродов требует только трех грудных электродов, вместо шести, уменьшая мешающее влияние на клинические процедуры.

Таким образом, можно сделать следующие выводы по системе отведений Франка:

• Число электродов – восемь;

• Электроды H и M создают пациенту определенные неудобства;

• Обработка и хранение. Требуется только три независимых канала – X, Y и Z для восстановления полной ЭКГ по 12-ти отведениям;

• Измененное положение и меньшее число грудных электродов уменьшают помехи клиническим процедурам;

• Артефакты. Шейный и задний электроды могут стать источниками двигательных артефактов.

Метод EASI

Описание. Система отведений EASI представляет собой метод вычисления 12-ти канальной ЭКГ с использованием конфигурации только из пяти электродов и была первоначально разработана для целей ЭКГ мониторирования. Электроды располагаются в верхнем грудинном положении ( S ), в нижнем грудинном ( E ) положении на уровне пятого межреберья, в левой и правой подмышечных линиях ( I и A ) на том же уровне, что и нижний грудинный электрод. Пятый земляной электрод модно поместить в любом месте - Рисунок 10.

Рис. 10

Как формируется 12-lead EASI ЭКГ. Научное обоснование метода 12-lead EASI базируется на векторкардиографическом приближении доктора Гордона Довера. Действительно, электроды E, A и I в конфигурации EASI располагаются так же, как и в модифицированной векторкардиографической системе Франка.

Три вектора EASI

Отведение ES: S( - ) - E ( + )

Отведение AS: S( - ) - A ( + )

Отведение AI: I ( - ) - A ( + )

12-ти канальная ЭКГ получается в результате линейного преобразования этих трех векторов с использованием оптимизированных постоянных коэффициентов. Для каждого из вычисляемых отведений преобразование выполняется в следующем виде:

V_i = a _i v _es + b _i v _as + c _i v _ai

где v_i – напряжение в данный момент для вычисляемого отведения i , а a _{i ,} b _i и c _i - коэффициенты для разностей потенциалов v _es , v _as и v _ai в тот же момент времени между электродами E и S, A и S , и A и I – соответственно.

В идеале, коэффициенты a _{i ,} b _i и c _i должны определяться для каждого пациента индивидуально. Исследования, проведенные при разработке системы EASI позволили оптимизировать значения этих коэффициентов для типичного взрослого человека. Исходные знапчения коэффициентов определялись с использованием системы Франка, а затем эмпирически корректировались. Для улучшения совпадения восстановленной ЭКГ с обычной 12-ти канальной ЭКГ использовался дополнительный прекордиальный электрод в позиции V4. Клинические исследования показали очень хорошее совпадение обычной и синтезированной 12-ти канальной ЭКГ при использовании такой шестиэлектродной конфигурации. С учетом результатов этих исследований были оптимизированы значения коэффициентов для пятиэлектродной схемы. Дальнейшие исследования с этими наборами коэффициентов показали прекрасные результаты.

Применение для длительного мониторирования. При использовании любого метода формирования отведений, точное расположение электродов очень важно для правильного диагноза и, соответственно, рекомендаций по терапии. Морфология QRS в прекордиальных отведениях, которые близки к сердцу, может очень сильно изменяться при смещении электрода, даже по межреберному пространству. Поскольку в системе EASI электроды располагаются в определенных, анатомически привязанных точках, достичь высокой точности их размещения существенно проще. Более того, поскольку электроды располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, обеспечивается значительно более низкий уровень помех при движениях пациента.

Благодаря меньшему, чем в обычной системе, числу отведений их наложение значительно упрощается, особенно для женщин с большой и мужчин с волосатой грудью.

При традиционной 12-ти канальной конфигурации ЭКГ, большое число электродов и отводящих проводов мешают выполнению процедур рентгенографии, эхокардиографии или аускультации. При использовании системы EASI левое прекордиальное пространство всегда свободно для аускультации, дефибрилляции и других клинических процедур, делая гораздо более прстым 12-ти канальное ЭКГ мониторирование и регистрацию редких клинически значимых событий.

Сравнение сдругими системами отведений. Приведенная ниже таблица показывает, что система EASI является оптимальной системой отведений благодаря следующим своим качествам:

• Небольшое число электродов;

• Улучшенный комфорт пациента;

• Меньший объем сохраняемых и обрабатываемых данных;

• Одновременное отображение 12-ти отведений ЭКГ;

• Незначительные помехи клиническим процедурам;

• Снижению двигательных артефактов.

Сравнение систем отведений

	Обычная 12-канальная ЭКГ	Модифиц. 12-канальная ЭКГ	Стандартная 5-канальная ЭКГ	Система Франка	EASI
Число электродов	10	10	5	8	5
Удобство пациента	Нет	Нет	Да	Нет	Да
Число независи-мых отведений	8	8	3	3	3
Число отобража-емых отведений	12	12	7	12	12
Помехи клиниче-ским процедурам	Есть	Есть	Нет	Нет	Нет
Артефакты	Высокие	Средние	Низкие	Средние	Низкие

Клинические преимущества системы 12-lead EASI ЭКГ. Таким образом можно сформулировать следующие основные преимущества системы отведений EASI перед традиционно используемыми в кардиографии.

Используя то же число электродов, что и стандартная 5-ти электродная мониторная система, EASI позволяет:

• Отображать и документировать изменения ST по всем 12-ти ЭКГ отведениям;

• Отображать нарушения ритма по всем 12-ти отведениям.

Система EASI обеспечивает следующие преимущества перед обычной и моди-фицированной 12-ти канальной системой отведений:

• Простое и точное определение положения электродов обеспечивает воспроизводимость результатов;

• Экономия времени и средств;

• Повышение удобств и мобильности пациента;

• Снижение объемов сохраняемых и обрабатываемых данных .

Литература:

1. Frank E. An accurate, clinically practical system for spatial vectorcardiography. Circulation 1956;12:737.

2. Dower GE, Machado HB, Osborne JA. On deriving the electrocardiogram from vectrocardiographic leads Clin Cardiol 1980;3:87-95.

3. Dower GE. EASI 12-Lead Electrocardiography. Totemite Inc., Point Roberts, WA 1996; A1-A2.

4. Dower GE. EASI 12-Lead Electrocardiography. Totemite Inc., Point Roberts, WA 1996; Chapter 2

5. Cremons J. A critical review of derived 12-lead electrocardiography. J Cardiovascular Mgmt May/June 1996.

Материал подготовил Шульгин В.И. Харьков, “ ХАИ МЕДИКА “, 2002 г.

Государственный комитет СССР по народному образованию

С.Е. КВАШНИН, А. Г. ФОМИН