Electrophysiology CINRE, hospital BORY
epCINRE / SAECG a Neskoré potenciály

SAECG a Neskoré potenciály

  • SAECG (Signal-Averaged ECG) je "špeciálne" povrchové EKG,
    • ktoré zobrazí neskoré potenciály na konci QRS komplexu.
    • Na bežnom 12-zvodovom EKG tieto neskoré potenciály nevidno.
      • Výnimkou je epsilon vlna pri ARVD,
      • kedy neskoré potenciály vidíme ako epsilon vlnu
        • na konci QRS nad pravou komorou (V1-V3)
  • Neskoré potenciály
    • vznikajú pre spomalenú a frakcionovanú depolarizáciu
      • v poškodenom myokarde.
    • objavujú sa "neskôr" po depolarizácií zdravého myokardu,
      • keď depolarizačná vlna dorazí a začne prechádzať
        • cez poškodený myokard,
      • preto sa vznikajú tesne za QRS komplexom,
    • Informujú o prítomnosti substrátu pre vznik reentry arytmie.
    • Pozitívne SAECG má:
      • 93% pacientov po infarkte a po komorovej tachykardii.
      • 18-33% pacientov po infarkte a bez anamnézy komorovej tachykardie.
    • Negatívne SAECG po infarkte
      • majú vysokú negatívnu prediktívnu hodnotu (95-99%),
        • pacient je takmer bez rizika komorovej arytmie.
  • Komorová arytmia v teréne neskorých potenciálov potrebuje spúšťač:
    • Komorovú extrasystolu, minerálovú dysbalanciu, katecholamíny, ischémiu.
  • SAECG sa vyšetruje pomocou špeciálneho EKG prístroja, ktorý:
    • "naukladá" 300 QRS komplexov na seba, a počas "ukladania"
    • amplifikuje (zväčší) každý QRS komplex (hlavne signály za QRS).
    • Odfiltruje ST segment, T vlnu a artefakty (svalový tremor, dýchanie).
    • Výsledok je jeden spriemerovaný amplifikovaný QRS komplex
      • ktorý vznikol ako priemer z 300 QRS komplexov.
  • Abnormálne SAECG:
    • fQRS > 114 ms
    • RMS40 < 20 µV
    • LAS40 > 38 ms
  • SAECG sú pozitívne
    • ak sú pozitívnme minimálne 2 vyššie uvedené parametre
  • Pozitívne SAECG sú rizikový faktor komorovej arytmie a náhlej srdcovej smrti:
    • po infarkte, pri KCHS, pri nonischemickej alebo hypertrofickej kardiomyopatii, ARVD, Brugada syndróme.
  • SAECG P vlny (šírka filtrovanej P vlny) môžu predikovať fibriláciu predsiení.

Signal-averaged ECG interpretation
Neskoré potenciály zachytí a vytlačí špeciálny EKG prístroj pomocou metódy SAECG.

Epsilon wave, ECG, Signal-averaged ECG ARVC, ARVD
Neskoré potenciály na bežnom EKG nevidíme. Jediná výnimka je epsilom vlna pri ARVD. Práve epsilon vlna vzniká pre neskoré potenciály.


Fyziologický QRS komplex

  • Depolarizácia sa v nepoškodenom komorovom myokarde
    • šíri rýchlo po prevodovom systéme (2-4 m/s):
      • Hisov zväzok -> Tawarové ramienka -> Purkyňové vlákna
    • a pomaly (0,2-0,5m/s) cez pracovný myokard
  • Ostrý začiatok QRS:
    • Depolarizácia difúzne vystupuje z prevodového systému na myokard septa.
    • Septum sa potom synchrónne depolarizuje zľava doprava
      • čo vidíme ako ostrý začiatok QRS (q kmit v laterálnych zvodoch)
  • Ostrý koniec QRS
    • Depolarizácia difúzne vystupuje z prevedového systému na komorový myokard
    • a komory sa postupne synchrónne depolarizujú
      • Pravá komora z pravého Tawarového ramienka
      • Ľavá komora z ľavého Tawarového ramienka
    • Depolarizácia komôr difúzne náhle skončí (ostrý koniec QRS)

  • Čo ak sa depolarizačná vlna spomalí v určitej časti komorového myokardu?
  • Čo bude na EKG, ak sa depolarizácia spomalí.
    • napr. v pravej komore na prednej stene?
  • Prečo je pri ARVD na konci QRS malá epsilon vlna vo zvodoch V1 až V3?
Normal QRS complex, ECG
QRS komplex začína ostrým q kmitom (v laterálnych zvodoch) a končí ostrým s kmitom.


ARVD a Epsilon vlna

  • ARVD (Arytmogénna dysplázia pravej komory)
  • je fibrotická a tuková prestavba pravej komory (PK)
    • táto prestavba priebieha dominantne na prednej stene PK
    • v trojuholníkovej oblasti, ktorá sa označuje ako "Triangle of Dysplasia"
      • v tejto oblasti je depolarizácia "slabšia" a hlavne pomalšia.
  • Pri ARVD prebehne úvodná depolarizácia komôr fyziologicky.
    • Vznikne "veľký" QRS komplex pretože myokard komôr je masívny.
      • čím väčšia masa myokardu sa depolarizuje, tým je väčšia EKG krivka.
      • (malá P vlna pri predsieňach, veľký QRS pri komorách)
    • Počas depolarizácie prednej steny pravej komory:
      • Vstúpi depolarizačná vlna do fibroticko-tukového trojuholníka.
      • V tomto trojuholníku sa vlna šíri pomaly a časť prednej steny (trojuholník)
        • sa tak depolarizuje s oneskorením
      • Túto oneskorenú depolarizáciu vidíme na 12-zvodovom EKG
        • za QRS vo zvodoch V1-V3 ako epsilon vlnu.
        • Preto vo V1-V3, lebo tieto zvody sú naložené nad pravou komorou.
          • V1-V3 sa "pozerajú" na pravú komoru.
  • Predná stena pravej komory pri ARVD vytvára spomínané neskoré potenciály
    • tieto neskoré potenciály vznikajú po QRS komplexe (sú za QRS komplexom)
    • majú malú amplitúdu pretože sa aktivuje len tenká fibroticko-tuková vrstva.
  • Neskoré potenciály pri ARVD
    • vidíme za QRS komplexom ako epsilon vlnu vo zvodoch V1-V3
arvd, Triangle of Dysplasia, Late potentials, arvc, epsilon wave, ECG
Pri ARVD vznikajú neskoré potenciály v "Triangle of Dysplasia". Na EKG ich vidíme vo zvodoch ktoré sa "pozerajú na pravú komoru" (V1 až V3)


Neskoré potenciály

  • Pri elektrofyziologickom vyšetrení
    • sa prikladá katéter s elektródami priamo na endokard.
  • Ak priložime na endokard pravej komory elektródy katétra,
    • tak elektródy katétra budú snímať depolarizáciu endokardu.
    • Elektródy snímajú len tú časť endokardu, kde sú priložené (cca 1-3 cm2)
      • Ak sú elektródy katétra na endokarde pravej komory,
      • tak "vidia" depolarizáciu príslušnej časti pravej komory.
  • Na obrázku vpravo je časť prednej steny pravej komory pacienta s ARVD
    • Vidíte fibroticko-tukovú časť prednej steny pravej komory cca 6 cm2
  • Úvodná depolarizácia pravej komory prebehne rýchlo
    • Túto rýchlu depolarizáciu vidíme na EKG ako QRS komplex
      • samozrejme ide o synchronnú depolarizáciu pravej a ľavej komory.
    • Depolarizácia potom vstúpi do fibroticko-tukovej časti kde sa šíri pomaly
    • a s oneskorením sa depolarizuje malá fibroticko-tuková časť pravej komory
    • ak na endokard na túto fibroticku-tukovú časť priložime elektródy katétra,
    • tak na endokardiálnom elektrograme (EGM) vidíme za QRS komplexom
      • malú elektrickú aktivitu (neskoré potenciály)
  • Neskoré potenciály
    • sú nízko amplitúdové, vysokofrekvenčné signály,
    • pre oneskorené pomalé a fragmentované vedenie v komorovom myokarde.
electrophysiology catheter, neaf field, far field, late potentials, scar, border zone, healthy myocardium
Časť prednej steny ARVD (fibroticko-tuková časť) cca 6 cm2. Depolardizácia sa nešíri rovnomerne ako v zdravom myokarde. Špica katétra s elektródami sníma len depolardizáciu, ktorá "prejde" okolo špice.



Electrophysiology anatomy, rao, rvot, ARVD, catheter ablation, late potentials
Elektrofyziologický katéter ide cez vena cava superior, potom cez trikuspidálny annulus na prednú stenu výtokového traktu pravej komory (RVOT). Posledné 2 elektródy na špici katétra snímajú depolarizačnú vlnu z endokardu. Image courtesy of Cardiotext Publishing. Copyright 2022 Shumpei Mori, Kalyanam Shivkumar.


EKG a Neskoré potenciály

  • Neskoré potenciály ktoré sú tesne za QRS komlexom
    • na bežnom EKG nevidíme,
    • pretože ide o malú elektrickú aktivitu ktorú klasické EKG nezachytí.
    • Výnimka je ARVD kedy neskoré potenciály vidíme ako epsilon vlnu.
    • Neskoré potenciály ale vznikajú všade tam,
      • kde je porucha a spomalené vednie cez myokard komôr.
      • napr.: okolo jazvy po infarkte, fibróza myokardu pri kardiomyopatii, rejekcia transplantovaného srdca, edém pri zápale myokardu
  • Aby sme neskoré potenciály zachytili na EKG,
    • tak potrebujeme špeciálny EKG prístroj a metódu ktorá ich zachytí.
  • Neskoré potenciály môžeme zobraziť na špeciálnom EKG prístroji
    • pomocou metódy SAECG (Signal-Averaged ECG).
      • metóda spriemerovaného QRS signálu

ecg, Normal QRS complex, without late potentials
Neskoré potenciály na bežnom EKG nevidíme (jediná výnimka je epsilon vlna pri ARVD).


SAECG (Signal-Averaged Electrocardiogram)

  • SAECG (Signal-Averaged ECG)
    • je výsledný priemer elektrických vektorov z 200 až 400 QRS komplexov.
      • najčastejšie ide o priemer 300 QRS komplexov
    • Zjednodušene, je to jeden QRS komplex ktorý vznikne
      • "naukladaním" 300 QRS komplexov na seba.
    • "Ukladá" sa aj oblasť pred (P vlna) a za QRS komplexom
      • (práve za QRS bývajú neskoré potenciály)
  • SAECG zobrazí neskoré potenciály,
    • ktoré informujú o arytmogénnom komorovom substráte.
    • Neskoré potenciály informujú o prítomnosti substrátu, nelokalizujú ho
  • Princíp detekcie neskorých potenciálov:
    • EKG zvody sa nakladajú špeciálnou metódou, aj na chrbát (podľa Franka).
    • EKG prístroj tak sníma smer elektrických vektorov
      • v 3 ortogonálnych (na seba kolmých) rovinách
    • EKG tak "vidí" elektrické vektory v 3D priestore
      • na osi X, Y a Z, a preto "neprehliadne" žiadny elektrický vektor.
      • čo je veľmi dôležité pretože neskoré potenciály sú veľmi malé vektory.
    • Špeciálny EKG prístroj sníma kontinuálne EKG 3 až 7 minút.
    • Postupne "ukladá" 300 rovnakých QRS komplexov "na seba"
      • (vylúči extrasystoly).
    • Počas "ukladania" odfiltruje
      • skeletálne a respiračné artefakty, ST segment a T vlnu.
      • a amplifikuje (zosilňuje) elektrické signály
    • Nakoniec urobí priemer signálov z 300 QRS komplexov
      • a vytvorí "jeden" výsledný QRS komplex,
      • zobrazí aj signály pred a za QRS komplexom
  • EKG prístroj na konci vytlačí
    • jeden amplifikovaný (zväčšený) QRS komplex a hodnoty:
      • fQRS
      • RMS40
      • LAS40

SAECG, Signal-averaged ECG lead placement
Na obrázku je 300 QRS komplexov "naukladaných" na seba. pri SAECG sa hodnotí takto zpriemerovaný QRS komplex, ktorý je zväčšený (amplifikovaný).


fQRS

  • fQRS (filtrovaný QRS) je šírka výsledného priemerného QRS komplexu.
  • Pretože neskoré potenciály vznikajú oneskorene po depolarizácií komôr,
    • tak rozširujú QRS komplex.
  • Abnormálny fQRS > 114 ms
  • fQRS sa nehodnotí pri Tawarovej blokáde,
    • pretože pri Tawarovej blokáde je QRS rozšírený,
      • a neskoré potenciály sú prekryté širokým QRS.
    • Princíp:
      • cez neporušené ramienko sa rýchlo depolarizuje jedna komora
      • a potom sa pomaly depolarizuje druhá komora cez myokard
        • pretože má blokované Tawarové ramienko.
      • Práve táto oneskorená depolarizácie prekryje neskoré potenciály.

fQRS, saecg interpretation criteria, filtered QRS duration
fQRS je šírka spriemerovaného QRS komplexu (ktorý vznikne z 300 QRS komlexov).


RMS40

  • RMS40 (Root Mean Square of the last 40 ms) je kvadratický priemer
    • veľkosti elektrických vektorov posledných 40 ms QRS komplexu.
  • Malý RMS svedčí pre prítomnosť neskorých potenciálov
      • Pretože neskoré potenciály sú malé elektrické vektory ktoré vznikajú
        • s oneskorením, po depolarizácii komôr, čiže na konci QRS
  • Veľký RMS svedčí proti neskorým potenciálom
  • Abnormálny RMS40 < 20 µV
  • Kvadratický priemer (RMS) sa používa pri výpočte priemernej veľkosti vektorov
    • pri výpočte mení záporné čísla na kladné.
    • Ak máme na konci QRS 4 elektrické vektory (5, -7, 10, -4) ktoré majú rôzny smer a teda aj rôzne znamienko:
      • RMS: [52 + (-7)2 +102 (-4)2] / 4 = 47,5 a potom: √47,5 = 6,89
        • RMS ešte meria vektory v určitých momentoch počas cyklu. Pomocou RMS sa ráta aj striedavý elektrický prúd.

saecg interpretation criteria, RMS 40 ms, Root Mean Square of the last 40 ms
RMS40 je kvadratický priemer veľkosti elektrických vektorov posledných 40 ms spriemerovaného QRS komplexu.


LAS40

  • LAS40 (Low Amplitude Signal duration <40 μV) je
    • dĺžka terminálnej časti QRS s amplitúdou <40 µV
  • EKG software označí koniec QRS a potom sa posúva smerom ku QRS
    • až kým QRS nedosiahne veľkosť 40 µV.
    • Potom odmeria túto dĺžku.
    • Neskoré potenciály predĺžia terminálnu časť QRS s amplitúdou <40 μV
      • Neskoré potenciály sú prítomné ak má termánálna časť QRS >38 ms
  • Abnomrálna LAS40 > 38 ms

Low Amplitude Signal duration <40 μV, LAS 40, saecg interpretation criteria
LAS40 je dĺžka terminálnej časti QRS komplexu s amplitúdou pod 40 µV


SAECG v Klinickej praxi

  • SAECG je špeciálne EKG ktoré dokáže na konci QRS zobraziť neskoré potenciály
  • O prítomnosti neskorých potenciálov informujú 3 parametre:
    • fQRS, RMS40, LAS40
    • Abnormálne minimálne 2 parametre,
      • informujú o prítomnosti neskorých potenciálov.
  • Neskoré potenciály svedčia pre prítomnosť arytmogénneho substrátu,
    • teda sú rizikový faktor pre komorovú arytmiu.
  • SAECG sa používajú v skórovacích systémoch ako doplňujúci rizikový faktor.

  • Diagnózy pri ktorých sa používajú SAECG:
    • Koronárna choroba srdca (po infarkte myokardu, ischemická kardiomyopatia)
    • Nonischemická kardiomyopatia
    • Hypertrofická kardiomyopatia
    • ARVD (Arytmogénna dysplázia pravej komory)
    • Brugada syndróm
    • Transplantácia srdca (rejekcia)

  • Pozitívne SAECG má:
    • 93% pacientov po infarkte a po komorovej tachykardii.
    • 18-33% pacientov po infarkte a bez anamnézy komorovej tachykardie.
  • Negatívne SAECG po infarkte
    • majú vysokú negatívnu prediktívnu hodnotu (95-99%),
      • pacient je takmer bez rizika komorovej arytmie.

Late potentials mechanism, fQRS, RMS, LAS, 40, scar, border zone, healthy myocardium
Neskoré potenciály vznikajú aj v jazve po infarkte (konkrétne vo viabilných zvyškoch jazvy).


P vlna a SAECG

  • Princíp SAECG pri P vlne je rovnaký ako pri QRS
    • EKG prístroj naukladá na seba 300 P vĺn a potom hodnotí parametre
  • P vlna > 155 ms pri sínusovom rytme je rizikový faktor fibrilácie predsiení.
    • RMS40 a LAS40 sa pri P vlne nehodnotia
  • SAECG P vlny sa v klinickej praxi bežne nepoužíva.

SAECG P wave, P wave signal-averaged electrocardiography
Pri SAECG P vlny sa hodnotí šírka filtrovanej P vlny


Reference 1 - SAECG

Reference 2 - SAECG

Reference 3 - SAECG