تخطيط كهربية القلب

بالنسبة للبالغين، لا تدعم الأدلة استخدام تخطيط كهربية القلب (ECG) لدى من لا يعانون من أعراض أو المعرضين لخطر منخفض للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية كإجراء وقائي. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} وذلك لأن تخطيط كهربية القلب قد يُشير خطأً إلى وجود مشكلة، مما يؤدي إلى تشخيص خاطئ ، والتوصية بإجراءات جراحية، والإفراط في العلاج . مع ذلك، قد يُطلب من العاملين في بعض المهن الحساسة، مثل طياري الطائرات، ^{[ 23 ]} إجراء تخطيط كهربية القلب كجزء من فحوصاتهم الصحية الروتينية. كما يُمكن النظر في فحص اعتلال عضلة القلب الضخامي لدى المراهقين كجزء من الفحص البدني الرياضي تحسبًا للموت القلبي المفاجئ . ^{[ 24 ]}

إلى جانب جهاز تخطيط القلب الكهربائي القياسي، توجد أجهزة أخرى قادرة على تسجيل إشارات تخطيط القلب. وقد ظهرت الأجهزة المحمولة منذ طرح جهاز هولتر في عام 1962.

تقليديًا، كانت هذه الأجهزة تستخدم أقطابًا كهربائية مع لاصقات على الجلد لتسجيل تخطيط القلب الكهربائي، لكن الأجهزة الحديثة تُثبّت على الصدر كلاصقة واحدة دون الحاجة إلى أسلاك، وقد طوّرتها شركات مثل Zio (Zio XT) وTZ Medical (Trident) و Philips (BioTel) وBardyDx (CAM) وغيرها الكثير. تستطيع الأجهزة القابلة للزرع، مثل منظم ضربات القلب الاصطناعي وجهاز مقوم نظم القلب ومزيل الرجفان القابل للزرع ، قياس إشارة "المجال البعيد" بين الأقطاب الكهربائية في القلب والبطارية/المولد المزروع، وهي إشارة تُشبه إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تقنيًا، تُسمى الإشارة المسجلة في القلب مخططًا كهربائيًا ، ويتم تفسيرها بشكل مختلف). أدى تطوير جهاز هولتر إلى ابتكار مسجل الحلقة القابل للزرع ، والذي يؤدي الوظيفة نفسها ولكنه جهاز قابل للزرع مزود ببطاريات تدوم لسنوات.

بالإضافة إلى ذلك، تتوفر العديد من مجموعات Arduino المزودة بوحدات استشعار تخطيط القلب الكهربائي وأجهزة الساعات الذكية القادرة على تسجيل إشارة تخطيط القلب الكهربائي أيضًا، مثل الجيل الرابع من ساعة Apple Watch (2018) وساعة Samsung Galaxy Watch 4 (2021) والأجهزة الأحدث.

تُصنّف الأقطاب الكهربائية إلى ثلاث فئات: أقطاب الأطراف، وأقطاب الأطراف المُعززة، وأقطاب الصدر. يحتوي تخطيط القلب الكهربائي ذو الاثني عشر قطبًا على ثلاثة أقطاب للأطراف وثلاثة أقطاب للأطراف المُعززة مُرتبة على شكل أضلاع عجلة في المستوى الإكليلي ( العمودي )، وستة أقطاب للصدر تقع في المستوى المستعرض العمودي (الأفقي). ^{[ 35 ]}

ينبغي وضع الأقطاب الكهربائية بدقة في مواقع قياسية، مع الإشارة إلى الاتجاهين "اليسار" أو "اليمين" وفقًا للاتجاهات التشريحية ، أي الجانب الأيسر أو الأيمن للمريض. يجب تسجيل أي استثناءات ناتجة عن حالات طارئة أو غيرها من المشكلات لتجنب التحليل الخاطئ. ^{[ 36 ]}

تُدرج أدناه الأقطاب الكهربائية الاثني عشر القياسية لتخطيط كهربية القلب. ^{[ 37 ]} تقيس أقطاب تخطيط كهربية القلب الجهد الكهربائي، وهي ثنائية القطب بطبيعتها. لذلك، فإن جميع أقطاب تخطيط كهربية القلب ثنائية القطب فعليًا، حيث تحتوي على قطب موجب وقطب سالب؛ أما مصطلح " القطب أحادي القطب" ، فرغم شيوعه، إلا أنه غير منطقي ويجب تجنبه. ^{[ 33 ]}

يُستخدم نوعان شائعان من الأقطاب الكهربائية: لاصقة رقيقة مسطحة، ووسادة دائرية ذاتية اللصق. تُستخدم الأولى عادةً في تسجيل تخطيط كهربية القلب لمرة واحدة، بينما تُستخدم الثانية للتسجيلات المستمرة نظرًا لقدرتها على الالتصاق لفترة أطول. يتكون كل قطب من هلام إلكتروليتي موصل للكهرباء وموصل من الفضة/كلوريد الفضة . ^{[ 38 ]} يحتوي الهلام عادةً على كلوريد البوتاسيوم ، وأحيانًا كلوريد الفضة أيضًا، للسماح بتوصيل الإلكترونات من الجلد إلى السلك ومن ثم إلى جهاز تخطيط كهربية القلب. ^{[ 39 ]}

يُستخدم القطب الافتراضي للحصول على قياسات مفيدة من أقطاب ما قبل القلب، كما يسمح أيضًا بإنشاء أقطاب الأطراف المعززة.

يُعرف القطب الافتراضي باسم الطرف المركزي لـ ويلسون (WCT). بالنسبة للأقطاب الصدرية، يتم تكوين WCT عن طريق حساب متوسط ​​الأقطاب الطرفية الثلاثة القياسية (I وII وIII):

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

لذا، فإن WCT عبارة عن قطب كهربائي افتراضي يقع خلف القلب قليلاً. وهي نقطة مفيدة لقياس الجهد الكهربائي لأقطاب الصدر. ^{[ 33 ]}

كان يُستخدم مخطط WCT سابقًا كمرجع لأقطاب الأطراف الافتراضية، إلا أن استخدامه بهذه الطريقة كان يُنتج أقطابًا ذات سعات صغيرة جدًا. يُستخدم الآن تعديل غولدبيرغر لإنتاج كل قطب من أقطاب الأطراف المُعززة، aVF و aVR و aVL، مما يُنتج أقطابًا ذات سعة أكبر بنسبة 50% من مخطط WCT القياسي. يتم تكوين مخطط WCT الخاص بغولدبيرغر وفقًا لما يلي: ^{[ 33 ]}

${\displaystyle aVR=RA-{\frac {LA+LL}{2}}}$

${\displaystyle aVL=LA-{\frac {RA+LL}{2}}}$

${\displaystyle aVF=LL-{\frac {RA+LA}{2}}}$

في تخطيط كهربية القلب ذي الاثني عشر قطبًا، تُعتبر جميع الأقطاب أحادية القطب باستثناء أقطاب الأطراف (aVR، aVL، aVF، V1 _، V2 _، V3 _، V4 _، V5 _، وV6 ₎ . يتطلب قياس الجهد الكهربائي قطبين، لذا، كهربائيًا، تُقاس الأقطاب أحادية القطب من القطب المشترك (السالب) والقطب أحادي القطب (الموجب). يُصعّب هذا المتوسط ​​للقطب المشترك ومفهوم القطب أحادي القطب المجرد فهمَه، ويزداد تعقيدًا بسبب الاستخدام غير الدقيق لمصطلحي "القطب" و"الإلكترود". في الواقع، بدلًا من أن يكون مرجعًا ثابتًا، فإن قيمة VW _تتذبذب خلال دورة القلب. كما أنها لا تُمثل بدقة جهد مركز القلب نظرًا لأجزاء الجسم التي تنتقل عبرها الإشارات. ^{[ 40 ]} ولأن الجهد الكهربائي، بحكم تعريفه، قياس ثنائي القطب بين نقطتين، فإن وصف قطب تخطيط كهربية القلب بأنه "أحادي القطب" غير منطقي كهربائيًا، ويجب تجنبه. تنص جمعية القلب الأمريكية على أن "جميع الأسلاك ثنائية القطب بشكل فعال، وأن مصطلح "أحادي القطب" في وصف أسلاك الأطراف المعززة وأسلاك الصدر يفتقر إلى الدقة." ^{[ 41 ]}

تُسمى الأقطاب I وII وIII بأقطاب الأطراف . تقع الأقطاب الكهربائية التي تُكوّن هذه الإشارات على الأطراف - قطب على كل ذراع وقطب على الساق اليسرى. ^{[ 42 ] [ 43 ]} تُشكّل أقطاب الأطراف رؤوس ما يُعرف بمثلث إينتهوفن . ^{[ 44 ]}

• يمثل Lead I الجهد الكهربائي بين قطب الذراع الأيسر (LA) الموجب وقطب الذراع الأيمن (RA):

${\displaystyle I=LA-RA}$

• يمثل القطب الثاني الجهد الكهربائي بين قطب الساق اليسرى (LL) الموجب وقطب الذراع اليمنى (RA):

${\displaystyle II=LL-RA}$

• يمثل القطب الثالث الجهد الكهربائي بين قطب الساق اليسرى (LL) الموجب وقطب الذراع اليسرى (LA):

${\displaystyle III=LL-LA}$

تُعدّ الأقطاب aVR و aVL و aVF أقطابًا طرفية مُعززة . وهي مُشتقة من نفس الأقطاب الثلاثة المستخدمة في الأقطاب I و II و III، ولكنها تستخدم الطرف المركزي لغولدبيرغر كقطب سالب. يتكون الطرف المركزي لغولدبيرغر من مُدخلات من قطبين طرفيين، مع اختلاف هذه المُدخلات لكل قطب مُعزز. ويُشار إليه فيما يلي بـ "القطب السالب".

• في تقنية المتجه المعزز الأيمن (aVR)، يكون القطب الموجب على الذراع الأيمن، بينما يكون القطب السالب مزيجًا من قطب الذراع الأيسر وقطب الساق اليسرى.$${\displaystyle aVR=RA-{\frac {1}{2}}(LA+LL)={\frac {3}{2}}(RA-V_{W})}$$
• في تقنية المتجه المعزز الأيسر (aVL)، يكون القطب الموجب على الذراع الأيسر، بينما يكون القطب السالب مزيجًا من قطب الذراع الأيمن وقطب الساق اليسرى.$${\displaystyle aVL=LA-{\frac {1}{2}}(RA+LL)={\frac {3}{2}}(LA-V_{W})}$$
• يحتوي جهاز القدم الموجه المعزز بالرصاص (aVF) على قطب موجب على الساق اليسرى. أما القطب السالب فهو مزيج من قطب الذراع اليمنى وقطب الذراع اليسرى.$${\displaystyle aVF=LL-{\frac {1}{2}}(RA+LA)={\frac {3}{2}}(LL-V_{W})}$$

تشكل أقطاب الأطراف المعززة aVR و aVL و aVF، بالإضافة إلى الأقطاب I و II و III، أساس نظام المرجع السداسي المحاور ، والذي يستخدم لحساب المحور الكهربائي للقلب في المستوى الأمامي. ^{[ 45 ]}

تستخدم الإصدارات القديمة من العقد (VR، VL، VF) الطرف المركزي لـ Wilson كقطب سالب، لكن السعة صغيرة جدًا بالنسبة للخطوط السميكة لأجهزة تخطيط القلب القديمة. تعمل أطراف Goldberger على تكبير نتائج Wilson بنسبة 50%، على حساب الدقة الفيزيائية لعدم وجود نفس القطب السالب للعقد الثلاث. ^{[ 46 ]}

تقع أقطاب الصدر في المستوى العرضي (الأفقي)، عمودية على الأقطاب الستة الأخرى. تعمل أقطاب الصدر الستة كأقطاب موجبة للأقطاب الستة المقابلة لها: (V1 _، V2 _، V3 _، V4 _، V5 ، وV6 _{) . يُستخدم طرف ويلسون المركزي كقطب سالب. مؤخرًا، استُخدمت أقطاب صدر أحادية القطب لإنشاء أقطاب صدر ثنائية القطب لاستكشاف المحور من} اليمين إلى اليسار في المستوى الأفقي. ^{[ 47 ]}

قد تُوضع أقطاب كهربائية إضافية، في حالات نادرة، لتوليد مسارات أخرى لأغراض تشخيصية محددة. يمكن استخدام مسارات الصدر اليمنى لدراسة أمراض البطين الأيمن بشكل أفضل أو للكشف عن انقلاب القلب (ويُرمز لها بالحرف R، مثل V5R ₎ . يمكن استخدام المسارات الخلفية (من V7 _إلى V9 ₎ لإثبات وجود احتشاء عضلة القلب الخلفي. يمكن استخدام مسار لويس أو المسار S5 (الذي يتطلب قطبًا كهربائيًا على الحافة اليمنى للقص في الفراغ الوربي الثاني) للكشف بشكل أفضل عن نشاط الأذين مقارنةً بنشاط البطينين. ^{[ 48 ]}

يمكن إدخال قطب كهربائي مريئي في جزء من المريء حيث تكون المسافة إلى الجدار الخلفي للأذين الأيسر حوالي 5-6  ملم فقط (وهي مسافة ثابتة لدى الأشخاص من مختلف الأعمار والأوزان). ^{[ 49 ]} يُتيح هذا القطب تمييزًا أدق بين بعض اضطرابات نظم القلب، وخاصة الرجفان الأذيني ، وتسرع القلب الانتيابي الأذيني البطيني ، وتسرع القلب الانتيابي الأذيني البطيني . ^{[ 50 ]} كما يُمكن استخدامه لتقييم المخاطر لدى الأشخاص المصابين بمتلازمة وولف-باركنسون-وايت ، بالإضافة إلى إنهاء تسرع القلب فوق البطيني الناتج عن إعادة الدخول . ^{[ 50 ]}

يُعدّ تخطيط كهربية القلب داخل القلب (ICEG) في جوهره تخطيطًا كهربائيًا للقلب (ECG) مع إضافة بعض الأقطاب الكهربائية داخل القلب. الأقطاب الكهربائية القياسية لتخطيط كهربية القلب (الأقطاب الخارجية) هي I وII وIII وaVL وV1 _و V6 _. تُضاف من اثنين إلى أربعة أقطاب كهربائية داخل القلب عن طريق قسطرة القلب. عادةً ما يُشير مصطلح "تخطيط كهربية القلب" (EGM) دون تحديد إضافي إلى تخطيط كهربية القلب داخل القلب. ^{[ 51 ]}

يُظهر تقرير تخطيط كهربية القلب القياسي ذو الاثني عشر قطبًا (مخطط كهربية القلب) رسمًا بيانيًا مدته 2.5 ثانية لكل قطب من الأقطاب الاثني عشر. تُرتّب هذه الرسومات عادةً في شبكة من أربعة أعمدة وثلاثة صفوف. يُمثّل العمود الأول أقطاب الأطراف (I، II، وIII)، ويُمثّل العمود الثاني أقطاب الأطراف المُعزّزة (aVR، aVL، وaVF)، ويُمثّل العمودان الأخيران أقطاب الصدر (V1 _إلى V6 ₎ . بالإضافة إلى ذلك، قد يُضاف شريط إيقاع كصف رابع أو خامس. ^{[ 45 ]}

يُظهر الرسم البياني توقيتًا متواصلًا عبر الصفحة، مع تسجيل مسارات الأقطاب الاثني عشر خلال نفس الفترة الزمنية. بعبارة أخرى، إذا تم تتبع المخرجات بإبر على الورق، فسيتغير مسار كل صف عند سحب الورقة تحت الإبرة. على سبيل المثال، سيتتبع الصف العلوي أولًا القطب I، ثم ينتقل إلى القطب aVR، ثم إلى V1 _، ثم إلى V4 _، وبالتالي لن يكون أي من هذه المسارات الأربعة للأقطاب من نفس الفترة الزمنية، لأنها تُسجل بالتسلسل الزمني. ^{[ 52 ]}

يسجل كل من أقطاب تخطيط القلب الكهربائي الاثني عشر النشاط الكهربائي للقلب من زاوية مختلفة، وبالتالي يتوافق مع مناطق تشريحية مختلفة من القلب. ويُقال إن قطبين يرصدان منطقتين تشريحيتين متجاورتين متجاورتان . ^{[ 45 ]}

بالإضافة إلى ذلك، يُعتبر أي مسارين صدريين متجاورين متجاورين. على سبيل المثال، على الرغم من أن V4 _مسار أمامي وV5 _مسار جانبي، إلا أنهما متجاوران لأنهما متجاوران.

إن تفسير تخطيط القلب الكهربائي هو في جوهره عملية تمييز الأنماط. ولفهم هذه الأنماط، من المفيد فهم النظرية التي تُفسر ما يُمثله تخطيط القلب الكهربائي. وتستند هذه النظرية إلى الكهرومغناطيسية ، وتتلخص في النقاط الأربع التالية: ^{[ 56 ]}

• يؤدي إزالة استقطاب القلب باتجاه القطب الموجب إلى انحراف موجب
• يؤدي استقطاب القلب بعيدًا عن القطب الموجب إلى انحراف سلبي
• إعادة استقطاب القلب باتجاه القطب الموجب ينتج عنها انحراف سالب
• إعادة استقطاب القلب بعيدًا عن القطب الموجب ينتج عنه انحراف موجب

وبالتالي، يُنتج الاتجاه العام لإزالة الاستقطاب وإعادة الاستقطاب انحرافًا موجبًا أو سالبًا في مسار كل قطب. على سبيل المثال، تُنتج إزالة الاستقطاب من اليمين إلى اليسار انحرافًا موجبًا في القطب الأول (I) لأن المتجهين يشيران في الاتجاه نفسه. في المقابل، تُنتج إزالة الاستقطاب نفسها انحرافًا طفيفًا في القطبين V1 _و V2 _لأن المتجهين متعامدان، وتُسمى هذه الظاهرة بالانحياز الكهربائي.

ينتج الإيقاع الطبيعي أربعة كيانات - موجة P ، ومركب QRS ، وموجة T ، وموجة U - ولكل منها نمط فريد إلى حد ما.

• تمثل الموجة P إزالة استقطاب الأذين.
• يمثل مركب QRS إزالة استقطاب البطين.
• تمثل الموجة T إعادة استقطاب البطين.
• تمثل الموجة U إعادة استقطاب العضلة الحليمية.

تؤدي التغيرات في بنية القلب وما يحيط به (بما في ذلك تكوين الدم) إلى تغيير أنماط هذه الكيانات الأربعة.

لا تُرى الموجة U عادةً، ويتم تجاهل غيابها عمومًا. عادةً ما يكون استقطاب الأذين مخفيًا في مركب QRS الأكثر بروزًا، ولا يمكن رؤيته عادةً بدون أقطاب كهربائية إضافية متخصصة.

تُطبع مخططات كهربية القلب عادةً على شبكة. يمثل المحور الأفقي الزمن، بينما يمثل المحور الرأسي الجهد. تظهر القيم القياسية على هذه الشبكة في الصورة المجاورة بسرعة 25 مم/ثانية (أو 40 مللي ثانية لكل مم): ^{[ 57 ]}

• مربع صغير أبعاده 1  مم × 1  مم ويمثل 0.1 ملي فولت × 0.04 ثانية.
• يبلغ حجم المربع الكبير 5  مم × 5  مم ويمثل 0.5 ملي فولت × 0.20 ثانية.

يتم تمثيل المربع "الكبير" بخط أثقل من المربعات الصغيرة.

تبلغ سرعة الطباعة القياسية في الولايات المتحدة 25  ملم في الثانية (5 مربعات كبيرة في الثانية)، ولكنها قد تصل في بلدان أخرى إلى 50 ملم في الثانية. وتُستخدم  سرعات أعلى مثل 100 و200 ملم في الثانية خلال دراسات الفيزيولوجيا الكهربائية. 

لا تعتمد جميع جوانب تخطيط كهربية القلب على تسجيلات دقيقة أو معرفة مقياس السعة أو الزمن. على سبيل المثال، لا يتطلب تحديد ما إذا كان التخطيط يُمثل نظمًا جيبيًا سوى التعرف على السمات ومطابقتها، وليس قياس السعات أو الأزمنة (أي أن مقياس الشبكات غير ذي صلة). وعلى النقيض من ذلك، تتطلب متطلبات الجهد الكهربائي لتضخم البطين الأيسر معرفة مقياس الشبكة.

في القلب السليم، يُعرَّف معدل ضربات القلب بأنه معدل إزالة استقطاب العقدة الجيبية الأذينية، كونها مصدر إزالة استقطاب القلب. ويتغير معدل ضربات القلب، كغيره من العلامات الحيوية كضغط الدم ومعدل التنفس، مع التقدم في العمر. يتراوح معدل ضربات القلب الطبيعي لدى البالغين بين 60 و100 نبضة في الدقيقة (القلب الطبيعي)، بينما يكون أعلى لدى الأطفال. ^{[ 58 ]} يُطلق على معدل ضربات القلب الأقل من الطبيعي اسم " بطء القلب " (أقل من 60 نبضة في الدقيقة لدى البالغين)، بينما يُطلق على المعدل الأعلى من الطبيعي اسم " تسرع القلب " (أكثر من 100 نبضة في الدقيقة لدى البالغين). ومن مضاعفات ذلك عدم تزامن الأذينين والبطينين، ما يستدعي تحديد ما إذا كان "معدل ضربات القلب" أذينيًا أم بطينيًا (على سبيل المثال، يتراوح معدل ضربات القلب البطيني في الرجفان البطيني بين 300 و600 نبضة في الدقيقة، بينما قد يكون معدل ضربات القلب الأذيني طبيعيًا [60-100 نبضة في الدقيقة] أو أسرع [100-150 نبضة في الدقيقة]).

في حالة القلب الطبيعي أثناء الراحة، يكون النظم الفيزيولوجي للقلب هو نظم الجيوب الأنفية الطبيعي . ينتج عن نظم الجيوب الأنفية الطبيعي النمط النموذجي لموجة P، ومركب QRS، وموجة T. يُعتبر أي انحراف عن نظم الجيوب الأنفية الطبيعي اضطرابًا في نظم القلب . لذا، فإن السؤال الأول عند تفسير تخطيط كهربية القلب هو ما إذا كان هناك نظم جيوب أنفية أم لا. أحد معايير نظم الجيوب الأنفية هو ظهور موجات P ومركبات QRS بنسبة 1:1، مما يعني أن موجة P هي التي تُسبب مركب QRS. ^{[ 52 ]}

بمجرد استقرار نظم القلب الجيبي، أو عدم استقراره، يبرز السؤال الثاني وهو معدل ضربات القلب. في حالة نظم القلب الجيبي، يكون هذا المعدل إما معدل موجات P أو معدل مركبات QRS، نظرًا لتطابقهما التام. إذا كان المعدل سريعًا جدًا، فهذا يشير إلى تسرع القلب الجيبي ، وإذا كان بطيئًا جدًا، فهذا يشير إلى بطء القلب الجيبي .

إذا لم يكن نظم القلب جيبيًا، فمن الضروري تحديد النظم قبل المضي قدمًا في التفسير. بعض اضطرابات النظم ذات العلامات المميزة:

• إن غياب موجات P مع مركبات QRS "غير المنتظمة" هو السمة المميزة للرجفان الأذيني .
• يُعد نمط "الأسنان المنشارية" مع مركبات QRS السمة المميزة للرفرفة الأذينية .
• يُعد نمط الموجة الجيبية السمة المميزة للرجفان البطيني .
• إن غياب موجات P مع مركبات QRS واسعة ومعدل ضربات قلب سريع هو تسرع القلب البطيني .

يُعد تحديد المعدل والإيقاع ضروريًا لفهم التفسير اللاحق.

للقلب عدة محاور، لكن أكثرها شيوعاً هو محور مركب QRS (يشير مصطلح "المحور" إلى محور مركب QRS). يمكن تحديد كل محور حسابياً لينتج عنه رقم يمثل درجات الانحراف عن الصفر، أو يمكن تصنيفه إلى أنواع قليلة. ^{[ 59 ]}

محور QRS هو الاتجاه العام لجبهة موجة إزالة استقطاب البطين (أو متوسط ​​المتجه الكهربائي) في المستوى الأمامي. غالبًا ما يكفي تصنيف المحور إلى أحد ثلاثة أنواع: طبيعي، أو منحرف لليسار، أو منحرف لليمين. تُظهر بيانات السكان أن محور QRS الطبيعي يتراوح بين -30° و105°، حيث يُمثل 0° المسار I، والموجب يُشير إلى الأسفل والسالب إلى الأعلى (يُمكن فهم ذلك بشكل أفضل بيانيًا كنظام مرجعي سداسي المحاور ). ^{[ 60 ]} ما بعد +105° يُعتبر انحرافًا للمحور نحو اليمين، وما بعد -30° يُعتبر انحرافًا للمحور نحو اليسار (الربع الثالث من -90° إلى -180° نادر جدًا، وهو محور غير محدد). يُمكن تحديد ما إذا كان محور QRS طبيعيًا بسهولة من خلال التأكد من أن مُركب QRS موجب في الغالب في المسارين I وII (أو المسارين I وaVF إذا كانت +90° هي الحد الأعلى الطبيعي). ^{[ 61 ]}

يكون محور مركب QRS الطبيعي عادةً إلى الأسفل واليسار ، متبعًا الوضع التشريحي للقلب داخل الصدر. يشير المحور غير الطبيعي إلى تغير في الشكل الفيزيائي للقلب ووضعه، أو إلى خلل في نظام التوصيل الكهربائي فيه، مما يؤدي إلى استقطاب البطينين بطريقة غير طبيعية. ^{[ 52 ]}

يمكن أن يكون مدى المحور الطبيعي +90 درجة أو 105 درجة حسب المصدر.

تتميز جميع الموجات في تخطيط كهربية القلب والفترات الزمنية بينها بمدة زمنية محددة، ونطاق مقبول من السعات ( الفولتية )، وشكل نموذجي. أي انحراف عن التخطيط الطبيعي قد يكون مرضياً، وبالتالي ذا أهمية سريرية. ^{[ 62 ]}

لتسهيل قياس السعات والفترات الزمنية، تتم طباعة تخطيط القلب الكهربائي على ورق رسم بياني بمقياس قياسي:  يمثل كل 1 مم (مربع صغير واحد على ورق تخطيط القلب الكهربائي القياسي بسرعة 25 مم/ثانية) 40 مللي ثانية من الوقت على المحور السيني، و0.1 مللي فولت على المحور الصادي. ^{[ 63 ]}

في معالجة إشارات تخطيط كهربية القلب (ECG)، يعد تحليل التردد الزمني (TFA) تقنية مهمة تستخدم للكشف عن كيفية تغير خصائص تردد إشارات تخطيط كهربية القلب بمرور الوقت، وخاصة في الإشارات غير الثابتة مثل عدم انتظام ضربات القلب أو الأحداث القلبية العابرة.

الطرق الشائعة

خطوات

الخطوة 1: المعالجة المسبقة

• إزالة الضوضاء من الإشارة: استخدم إزالة الضوضاء من الموجات الصغيرة، أو ترشيح تمرير النطاق (0.5-50 هرتز)، أو تحليل المكونات الرئيسية (PCA) لإزالة الضوضاء الكهروميوغرافية (EMG).
• تجزئة الإشارة: قم بتقسيم الإشارة بناءً على دورات نبضات القلب (على سبيل المثال، اكتشاف موجة R).

الخطوة الثانية: اختيار طريقة مناسبة لتحليل التباين

• اختر طرقًا مثل STFT أو WT أو HHT بناءً على متطلبات التطبيق.

الخطوة 3: حساب طيف التردد الزمني

• احسب توزيع التردد الزمني باستخدام الطريقة المختارة لإنشاء تمثيل التردد الزمني.

الخطوة الرابعة: استخراج الميزات

• استخراج خصائص الطاقة من نطاقات تردد محددة، مثل مكونات التردد المنخفض (LF: 0.04–0.15 هرتز) ومكونات التردد العالي (HF: 0.15–0.4 هرتز).

الخطوة الخامسة: التعرف على الأنماط أو التشخيص

• تطبيق نماذج التعلم الآلي أو التعلم العميق للكشف عن الأحداث القلبية أو تصنيفها بناءً على خصائص التردد الزمني.

سيناريوهات التطبيق

تحليل تباين معدل ضربات القلب (HRV):

• يساعد تحليل التردد الزمني على فصل نشاط الجهاز العصبي الودي عن نشاط الجهاز العصبي اللاودي.

الكشف عن الرجفان الأذيني:

• قم بتحليل خصائص التردد الزمني لنشاط الأذين.

تحليل الرجفان البطيني:

• الكشف عن التغيرات الزمنية الترددية في المكونات غير الطبيعية عالية التردد.

يوضح الرسم المتحرك على اليمين كيف يُؤدي مسار التوصيل الكهربائي إلى ظهور موجات تخطيط القلب الكهربائي (ECG) في أقطاب الأطراف. ما هي المنطقة الخضراء  ؟ تذكر أن التيار الموجب (الناتج عن إزالة استقطاب خلايا القلب) الذي يسير باتجاه القطب الموجب بعيدًا عن القطب السالب يُحدث انحرافًا موجبًا على تخطيط القلب الكهربائي. وبالمثل، فإن التيار الموجب الذي يسير بعيدًا عن القطب الموجب باتجاه القطب السالب يُحدث انحرافًا سالبًا على تخطيط القلب الكهربائي. ^{[ 66 ] [ 67 ]} يُمثل السهم الأحمر الاتجاه العام لانتقال إزالة الاستقطاب. يتناسب مقدار السهم الأحمر مع كمية الأنسجة التي تتم إزالة استقطابها في تلك اللحظة. يظهر السهم الأحمر في الوقت نفسه على محور كل من أقطاب الأطراف الثلاثة. يُوضح كل من اتجاه ومقدار إسقاط السهم الأحمر على محور كل قطب طرف بأسهم زرقاء. ومن ثم، فإن اتجاه ومقدار الأسهم الزرقاء هما ما يُحددان نظريًا الانحرافات على تخطيط القلب الكهربائي. على سبيل المثال، عندما يتحرك السهم الأزرق على محور القطب الأول من القطب السالب إلى اليمين باتجاه القطب الموجب، يرتفع خط تخطيط القلب الكهربائي، مُشكِّلاً موجة صاعدة. وعندما يتحرك السهم الأزرق على محور القطب الأول إلى اليسار، تتشكل موجة هابطة. وكلما زاد مقدار السهم الأزرق، زاد انحراف تخطيط القلب الكهربائي لهذا القطب تحديدًا. ^{[ 68 ]}

تُظهر الإطارات من 1 إلى 3 عملية إزالة الاستقطاب التي تتولد في العقدة الجيبية الأذينية وتنتشر عبرها . العقدة الجيبية الأذينية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رصد إزالة استقطابها في معظم تخطيطات كهربية القلب. تُظهر الإطارات من 4 إلى 10 عملية إزالة الاستقطاب التي تنتقل عبر الأذينين باتجاه العقدة الأذينية البطينية . خلال الإطار 7، تنتقل إزالة الاستقطاب عبر أكبر كمية من الأنسجة في الأذينين، مما يُنتج أعلى نقطة في موجة P. تُظهر الإطارات من 11 إلى 12 عملية إزالة الاستقطاب التي تنتقل عبر العقدة الأذينية البطينية. ومثل العقدة الجيبية الأذينية، فإن العقدة الأذينية البطينية صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رصد إزالة استقطاب أنسجتها في معظم تخطيطات كهربية القلب. وهذا ما يُنتج مقطع PR المسطح. ^{[ 69 ]}

يُظهر الإطار 13 ظاهرةً مثيرةً للاهتمام بطريقةٍ مُبسّطة. فهو يُصوّر إزالة الاستقطاب أثناء انتقالها عبر الحاجز بين البطينين، مرورًا بحزمة هيس وفروعها . بعد حزمة هيس، ينقسم نظام التوصيل إلى فرع الحزمة الأيسر وفرع الحزمة الأيمن. ينقل كلا الفرعين جهد الفعل بسرعة تقارب 1 متر  /ثانية. مع ذلك، يبدأ جهد الفعل بالانتقال عبر فرع الحزمة الأيسر قبل حوالي 5 مللي ثانية من بدء انتقاله عبر فرع الحزمة الأيمن، كما هو موضح في الإطار 13. يؤدي هذا إلى انتشار إزالة استقطاب نسيج الحاجز بين البطينين من اليسار إلى اليمين، كما هو موضح بالسهم الأحمر في الإطار 14. في بعض الحالات، يُؤدي هذا إلى انحرافٍ سالب بعد فترة PR، مُكوّنًا موجة Q مثل تلك الظاهرة في المسار I في الرسوم المتحركة على اليمين. اعتمادًا على المحور الكهربائي المتوسط ​​للقلب، يُمكن أن تُؤدي هذه الظاهرة إلى ظهور موجة Q في المسار II أيضًا. ^{[ 70 ] [ 71 ]}

بعد زوال استقطاب الحاجز بين البطينين، ينتقل هذا الاستقطاب باتجاه قمة القلب. يظهر ذلك في الصور من 15 إلى 17، وينتج عنه انحراف موجب في جميع أقطاب الأطراف الثلاثة، مما يُشكل موجة R. ثم تُظهر الصور من 18 إلى 21 زوال الاستقطاب أثناء انتقاله عبر البطينين من قمة القلب، مُتبعًا جهد الفعل في ألياف بوركنجي . تُحدث هذه الظاهرة انحرافًا سالبًا في جميع أقطاب الأطراف الثلاثة، مُشكلةً موجة S على تخطيط القلب الكهربائي. يحدث إعادة استقطاب الأذينين في نفس وقت تكوّن مُركب QRS، لكن لا يُرصد ذلك بواسطة تخطيط القلب الكهربائي نظرًا لأن كتلة أنسجة البطينين أكبر بكثير من كتلة أنسجة الأذينين. يحدث انقباض البطينين بين زوال استقطابهما وإعادة استقطابهما. خلال هذه الفترة، لا يوجد انتقال للشحنة، لذا لا يظهر أي انحراف على تخطيط القلب الكهربائي. ينتج عن ذلك استواء قطعة ST بعد موجة S. ^{[ 72 ]}

تُظهر الإطارات من 24 إلى 28 في الرسوم المتحركة إعادة استقطاب البطينين. غشاء القلب الخارجي هو أول طبقة من البطينين تُعاد استقطابها، يليه غشاء عضلة القلب. أما غشاء القلب الداخلي فهو آخر طبقة تُعاد استقطابها. وقد ثبت أن مرحلة الهضبة من إزالة الاستقطاب تدوم لفترة أطول في خلايا غشاء القلب الداخلي مقارنةً بخلايا غشاء القلب الخارجي. وهذا ما يجعل إعادة الاستقطاب تبدأ من قمة القلب وتتحرك للأعلى. وبما أن إعادة الاستقطاب هي انتشار تيار سالب مع انخفاض جهد الغشاء عائدًا إلى جهد غشاء الراحة، فإن السهم الأحمر في الرسوم المتحركة يشير إلى الاتجاه المعاكس لإعادة الاستقطاب. وبالتالي، يُحدث هذا انحرافًا موجبًا في تخطيط كهربية القلب، مُنتجًا موجة T. ^{[ 73 ]}

قد يتجلى نقص التروية أو احتشاء عضلة القلب غير المصحوب بارتفاع في مقطع ST (غير STEMI) على شكل انخفاض في مقطع ST أو انقلاب في موجات T. وقد يؤثر أيضًا على نطاق التردد العالي لمركب QRS .

تختلف نتائج تخطيط كهربية القلب (ECG) في حالات احتشاء عضلة القلب مع ارتفاع مقطع ST (STEMI) تبعًا للوقت المنقضي منذ حدوث الاحتشاء. أولى العلامات هي موجات T الحادة، وهي موجات مدببة ناتجة عن فرط بوتاسيوم الدم الموضعي في عضلة القلب المصابة بنقص التروية. يتطور هذا الارتفاع خلال دقائق ليصل إلى ارتفاع في مقطع ST بمقدار 1  مم على الأقل. خلال ساعات، قد تظهر موجة Q غير طبيعية ، ثم تنقلب موجة T. يزول ارتفاع مقطع ST خلال أيام. تبقى موجات Q غير الطبيعية بشكل دائم في الغالب. ^{[ 74 ]}

يمكن تحديد الشريان التاجي المسدود في احتشاء عضلة القلب الحاد مع ارتفاع القطعة ST (STEMI) بناءً على موقع ارتفاع القطعة ST. يغذي الشريان التاجي الأمامي النازل الأيسر (LAD) الجدار الأمامي للقلب، وبالتالي يُسبب ارتفاعات في القطعة ST في المساري الأمامية (V1 _و V2 ₎ . يغذي الشريان التاجي المحيطي الأيسر (LCx) الجانب الوحشي للقلب، وبالتالي يُسبب ارتفاعات في القطعة ST في المساري الوحشية (I وaVL وV6 ₎ . عادةً ما يغذي الشريان التاجي الأيمن (RCA) الجانب السفلي من القلب، وبالتالي يُسبب ارتفاعات في القطعة ST في المساري السفلية (II وIII وaVF). ^{[ 75 ]}

يتأثر تخطيط كهربية القلب بحركة المريض. فبعض الحركات الإيقاعية (مثل الارتعاش أو الرعشة ) قد توحي بوجود اضطراب في نظم القلب. ^{[ 76 ]} أما التشويشات فهي إشارات مشوهة ناتجة عن مصادر داخلية أو خارجية ثانوية، مثل حركة العضلات أو تداخل من جهاز كهربائي. ^{[ 77 ] [ 78 ]}

يشكل التشويش تحديات كبيرة لمقدمي الرعاية الصحية، ^{[ 77 ]} الذين يستخدمون تقنيات ^{[ 79 ]} واستراتيجيات متنوعة للتعرف على هذه الإشارات الخاطئة بأمان ^{[ 80 ]} . ويمكن أن يكون للفصل الدقيق بين تشويش تخطيط القلب الكهربائي وإشارة تخطيط القلب الكهربائي الحقيقية تأثير كبير على نتائج المرضى والمسؤوليات القانونية . ^{[ 81 ]}

تشير التقديرات إلى أن وضع الأقطاب الكهربائية بشكل غير صحيح (على سبيل المثال، عكس قطبين من أقطاب الأطراف) يحدث في 0.4% إلى 4% من جميع تسجيلات تخطيط كهربية القلب، ^{[ 82 ]} وقد أدى ذلك إلى تشخيص وعلاج غير صحيحين، بما في ذلك الاستخدام غير الضروري للعلاج الحالّ للخثرات . ^{[ 83 ] [ 84 ]}

تقترح ويتبريد، وهي ممرضة استشارية ومسعفة، عشر قواعد لتخطيط القلب الكهربائي الطبيعي، يُرجّح أن يشير أي انحراف عنها إلى وجود حالة مرضية. ^{[ 85 ]} وقد أُضيفت إليها قواعد أخرى، لتُصبح 15 قاعدة لتفسير تخطيط القلب الكهربائي ذي 12 قطبًا (و15 أو 18 قطبًا). ^{[ 86 ]}

القاعدة 1: جميع الموجات في aVR سالبة.

القاعدة 2: يبدأ الجزء ST (نقطة J) على الخط متساوي الجهد (باستثناء V1 و V2 حيث يمكن أن يرتفع بما لا يزيد عن 1  مم).

القاعدة 3: يجب أن يكون فاصل PR بطول 0.12-0.2 ثانية.

القاعدة الرابعة: يجب ألا يتجاوز مركب QRS 0.11-0.12 ثانية.

القاعدة 5: تميل موجات QRS و T إلى أن يكون لها نفس الاتجاه العام في أقطاب الأطراف.

القاعدة 6: تنمو موجة R في مساري الصدر (الصدر) من V1 إلى V4 على الأقل حيث قد تنخفض مرة أخرى أو لا.

القاعدة 7: يكون مركب QRS منتصبًا بشكل رئيسي في المرحلتين الأولى والثانية.

القاعدة 8: تكون الموجة P منتصبة في I II و V2 إلى V6.

القاعدة 9: لا توجد موجة Q أو توجد موجة q صغيرة فقط (<0.04 ثانية في العرض) في I و II و V2 إلى V6.

القاعدة 10: تكون موجة T منتصبة في I II و V2 إلى V6. يجب ألا تنخفض نهاية موجة T عن خط الأساس متساوي الجهد.

القاعدة 11: هل مجموع أعمق موجة S في V1 وأعلى موجة R في V5 أو V6 يساوي >35  مم؟

القاعدة 12: هل توجد موجة إبسيلون ؟

القاعدة 13: هل توجد موجة J؟

القاعدة 14: هل توجد موجة دلتا ؟

القاعدة 15: هل هناك أي أنماط تمثل احتشاء عضلة القلب الانسدادي (OMI)؟

الكلمة مشتقة من الكلمة اليونانية electro ، والتي تعني متعلق بالنشاط الكهربائي؛ وkardia ، والتي تعني القلب؛ و graph ، والتي تعني "الكتابة". ^{[ 101 ]}