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EKG

Letzte Aktualisierung: 6.9.2021

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Die Elektrokardiografie (EKG) ist ein bedeutendes Standarddiagnostikum in der Erkennung kardialer Erkrankungen. Durch Anlage externer Elektroden wird die kardiale Erregungsausbreitung abgeleitet und in Form einer charakteristischen Linie festgehalten. Zu den Beurteilungskriterien gehören Lagetyp, Frequenz und Regelmäßigkeit des Ausschlags sowie Abstände und Amplituden der einzelnen Komplexe (z.B. P-Welle, PQ-Strecke, QRS-Komplex, ST-Strecke). In diesem Kapitel erfolgt ein Überblick über die wichtigsten Beurteilungskriterien, während spezielle Befunde im Rahmen der jeweiligen Erkrankungen abgehandelt werden.

  • Prinzip des EKG: Aufzeichnung von elektrischer Spannung zwischen Kardiomyozyten über einen Zeitraum
    • x-Achse: Zeit
    • y-Achse: Spannung
      • Standard-Kalibrierung: 10 mm1 mV
      • Eichzacke: Ausschlag, der durch eine Spannung von 1 mV entsteht
    • Ableitung: Messung der Spannung zwischen 2 oder mehr Elektroden
      • Entspricht der Spannung in einer bestimmten Richtung
      • Durch Wahl verschiedener Elektroden entstehen unterschiedliche Ableitungen
        • Bipolare Ableitung: Ableitung zwischen einer differenten und einer indifferenten Elektrode
        • Unipolare Ableitung: Ableitung zwischen einer differenten Elektrode und einer als Referenz dienenden Zusammenschaltung mehrerer Elektroden
    • Schreibgeschwindigkeit (Papiervorschub): Legt fest, wie viele mm auf der x-Achse einer Sekunde entsprechen
      • Standard in Deutschland für 12-Kanal-EKGs: 50 mm/s
      • Alternativ (insb. zur Überwachung und Rhythmusanalyse) und in vielen anderen Ländern: 25 mm/s
      • Praxistipp: Anhand der Kästchen des Millimeterpapiers lassen sich die Zeiten unter Beachtung der Schreibgeschwindigkeit auszählen
        • Bei 25 mm/s
          • Ein kleines Kästchen = 1 mm40 ms
          • Ein großes Kästchen = 5 kleine Kästchen = 5 mm200 ms
          • 10 große Kästchen = 50 kleine Kästchen = 50 mm2 s
        • Bei 50 mm/s
          • Kleines Kästchen = 1 mm20 ms
          • Großes Kästchen = 5 kleine Kästchen = 5 mm100 ms
          • 10 große Kästchen = 50 kleine Kästchen = 50 mm1 s

Bei der Zeitmessung im EKG muss unbedingt die Schreibgeschwindigkeit beachtet werden!

Wenn nicht explizit angegeben, kann man die Schreibgeschwindigkeit bspw. anhand der QRS-Komplexe erkennen: Sie sind normalerweise ca. 100 ms lang, passen also bei einer Schreibgeschwindigkeit von 50 mm/s ungefähr in ein großes Kästchen (5 mm).

Damit EKGs vergleichbar sind, haben sich aus der Vielzahl an theoretisch möglichen Ableitungen standardisierte Kombinationen ergeben. Am bedeutendsten ist das sog. 12-Kanal-EKG.

12-Kanal-EKG

  • Definition: Standardisierte Kombination von 12 Ableitungen, die sich für die meisten klinischen Fragestellungen eignet
  • Elektroden: 9 Messelektroden plus eine Erdungselektrode → 10 Elektroden insg.
  • Praxistipp zur Anlage eines EKG: In Deutschland sind die Elektroden des 12-Kanal-EKGs standardisiert farbcodiert, sowohl bei den Extremitätenelektroden als auch bei der Brustwand beginnt man mit den „Ampelfarben“ rot, gelb, grün
    • Extremitätenelektroden: Rechter Arm rot, linker Arm gelb, linkes Bein grün, rechtes Bein (Erdung) schwarz
    • Brustwandelektroden: V1 rot, V2 gelb, V3 grün, V4 braun, V5 schwarz, V6 violett

Zur Aufzeichnung eines 12-Kanal-EKG werden inkl. der Erdung 10 Elektroden benötigt.

In der Praxis ist mit „EKG“ meist ein 12-Kanal-EKG gemeint.

Ableitungen des 12-Kanal-EKG

Bei Frauen sollten die Brustwandelektroden nicht wegen der Mammae nach unten verschoben werden! Falls die Ableitungsqualität bei korrekter Lage auf der Mamma zu schlecht ist, kann die Empfindlichkeit am Gerät erhöht werden.

3-Kanal-EKG

  • Definition: Kombination von 3 Ableitungen, die sich insb. für die Rhythmusanalyse, Überwachung und in Notfallsituationen eignet
  • Elektroden: 3 Elektroden, Position variabel
  • Ableitungen: Häufig Nutzung der Einthoven-Ableitungen

Das 3-Kanal-EKG dient primär der Rhythmusanalyse und -überwachung, die Platzierung der Elektroden ist variabel.

Spezielle Ableitungen

Bei Personen mit einem Lungenemphysem und entsprechender Thoraxdeformität können die Elektroden der Brustwandableitungen versuchsweise einen ICR tiefer angelegt werden (ggf. Verbesserung der Ableitungsqualität).

Projektionen der Extremitätenableitungen

Ableitungen Bezeichnung Projektion
I, aVL Hohe linkslaterale Ableitungen Hohe Seitenwand des linken Ventrikels
II, III, aVF

Inferiore (diaphragmale) Ableitungen

Hinterwand des linken Ventrikels

Projektionen der Brustwandableitungen

Ableitung Projektion
V1 Rechtspräkordiale Ableitungen Vorderwand beider Ventrikel
V2
V3 Apikale Ableitungen Vorderwand linker Ventrikel
V4
V5 Tiefe linkslaterale Ableitungen (Tiefe) Seitenwand linker Ventrikel
V6
V7 Linksdorsale Ableitungen Hinterwand linker Ventrikel
V8
V9
V3r–6r–6r Rechtsthorakale Ableitungen Rechter Ventrikel

Bei der Befundung eines EKG ist es wichtig, die Befunde sowohl im Zusammenhang mit der klinischen Präsentation des Patienten als auch (wenn möglich) im Vergleich zu vorherigen EKGs zu beurteilen . Es ist sinnvoll, einem festen Schema zu folgen, um alle Aspekte der elektrischen Herzaktivität zu beachten und keine Pathologie zu übersehen. Die Reihenfolge der folgenden Abschnitte zeigt beispielhaft ein schematisches Vorgehen

  1. Rhythmus
  2. Herzfrequenz
  3. Lagetyp
  4. Morphologie
  5. Zeiten

Rhythmusanalyse

  1. Regelmäßige P-Wellen vorhanden?
  2. Folgt auf jede P-Welle ein QRS-Komplex?
  3. Normale PQ-Zeit?

Ein Sinusrhythmus liegt vor, wenn regelmäßige P-Wellen vorhanden sind, auf die immer ein QRS-Komplex folgt.

Übersicht wichtiger Rhythmen
Rhythmus Kennzeichen
Sinusrhythmus
AV-Block II°
AV-Block III°
Vorhofflimmern
Kammerflimmern
Asystolie
  • Nulllinie: Leicht undulierende Kurve bis Linie ohne Ausschläge, keine augeprägten Zacken, keine erkennbare Struktur

Herzfrequenz

Die automatische Frequenzberechnung durch das EKG-Gerät ist gerade bei pathologischen EKGs unzuverlässig, sodass im Zweifel eine manuelle Bestimmung erfolgen sollte.

Bestimmung der Herzfrequenz im EKG (Rechner)

Bestimmung der Zykluslänge im EKG (Rechner)

Grundlagen

Ein QRS-Vektor von 0° bedeutet, dass die elektrische Herzachse horizontal nach links zeigt, und entspricht einem Linkstyp!

Die sagittalen Lagetypen (SISIISIII- und SIQIII-Typ) können Folge einer Rechtsherzbelastung wie bspw. bei einer Lungenembolie sein!

Lagetypbestimmung

Bestimmung mittels Cabrera-Kreis

  • Prinzipien
    • Ableitung mit größtem positiven Ausschlag („positivste Ableitung“) → Herzachse zeigt ungefähr in die Richtung dieser Ableitung
    • Positiver Anteil des QRS-Komplexes ist in einer Ableitung größer als der negative Anteil („überwiegend positive Ableitung“) → Herzachse liegt auf der Hälfte des Cabrera-Kreises, in die diese Ableitung zeigt
    • Positiver Anteil des QRS-Komplexes ist in einer Ableitung kleiner als der negative Anteil („überwiegend negative Ableitung“) → Herzachse liegt auf der Hälfte des Cabrera-Kreises, in die die betrachtete Ableitung nicht zeigt
    • Ableitung mit etwa gleich großen positiven und negativen Anteilen des QRS-Komplexes → Herzachse liegt ca. im rechten Winkel zu dieser Ableitung
  • Mögliches Vorgehen
    1. „Positivste Ableitung“ in der Frontalebene suchen Elektrische Herzachse entspricht ungefähr der Richtung dieser Ableitung
    2. Betrachten der anderen Ableitungen → Auf welcher Seite der in Schritt 1 gefundenen Ableitung liegt der Hauptvektor?

Vereinfachte Lagetypbestimmung

In der Praxis haben sich vereinfachte Methoden bewährt, die ohne den Cabrera-Kreis und ohne Messung auskommen. Die hier vorgestellte Methode basiert ausschließlich auf den Ableitungen I, II und III.

  1. Einteilung der Ableitungen I, II und III in überwiegend positiv („+“) und überwiegend negativ („-“)
  2. Zuordnung gemäß folgender Tabelle
Vereinfachte Lagetypbestimmung über die Einthoven-Ableitungen
Lagetyp Ableitung
I II III
Überdrehter Linkstyp (ÜLT) +
Linkstyp (LT) + +
Indifferenztyp* (IT) + + +
Steiltyp* (ST) + + +
Rechtstyp (RT) + +
Überdrehter Rechtstyp (ÜRT) – /+ +

*wenn alle Ableitungen positiv: I>III = Indifferenztyp, III>I = Steiltyp

Klinische Bedeutung

  • Im Laufe des Lebens physiologische Änderung des Lagetyps von rechts nach links (bis etwa +90°)
  • Verschiebung der Herzachse nach links oder rechts → Hypertrophie des entsprechenden Herzanteils möglich
  • Rechtsverschiebung oder sagittale Herzachse: Rechtsherzbelastungszeichen, bspw. bei LAE
  • Störungen der ventrikulären Erregungsausbreitung → Häufig Veränderungen der elektrischen Herzachse

Sensitivität und Spezifität von Lagetypveränderungen sind sehr gering, bei der Interpretation müssen andere Befunde einbezogen werden!

P-Welle

Das Erkennen der P-Welle ist insb. für die Rhythmusanalyse essenziell!

PQ-Zeit und PQ-Strecke

Verlängerungen und Schwankungen der PQ-Zeit sind Hinweise auf einen AV-Block I° oder II°!

QRS-Komplex

  • Definition: QRS-Komplex entspricht der Erregungsausbreitung in den Herzkammern
    • Innenschicht der Herzkammern wird vor der Außenschicht erregt
    • Am Ende des QRS-Komplexes ist die gesamte Kammer erregt
  • Morphologie und Bedeutung
    • Q-Zacke: Initialer negativer Ausschlag des QRS-Komplexes
    • R-Zacke: Jeder positive Ausschlag des QRS-Komplexes
    • S-Zacke: Jeder negative Ausschlag nach dem ersten positiven Ausschlag
    • R-Progression: Physiologische Zunahme der R-Zacken-Amplitude der von V1/2 bis V5/6
    • R/S-Umschlag: Brustwandableitungen, bei denen die größte Zacke von S auf R wechselt
      • Normalerweise bei V2/3 oder V3/4
  • Dauer: ≤100 ms
  • Nomenklatur: Für die genaue Beschreibung der QRS-Komplexe in einzelnen Ableitungen haben sich bestimmte Schreibweisen etabliert
    • Definition Zacke: Der initiale Ausschlag und jede Richtungsänderung mit Überschreitung der isoelektrischen Linie
      • Jede Zacke wird mit einem Buchstaben bezeichnet, Richtungsänderungen ohne Überschreitung der Nulllinie („Knotungen“) jedoch nicht
    • Relative Höhe der Zacke: Ausschläge des QRS-Komplexes werden entweder groß- oder klein geschrieben, je nachdem ob sie im Vergleich zu den anderen Ausschlägen des selben Komplexes groß oder klein sind
    • Zusätzliche Ausschläge: Gibt es mehr als einen positiven oder mehr als zwei negative Ausschläge, so werden die zusätzlichen Zacken mit einem Strich (') bzw. mehreren Strichen gekennzeichnet

Verbreiterungen und Deformierungen des QRS-Komplexes sind typische Zeichen einer intraventrikulären Erregungsausbreitungsstörung, für Details siehe Schenkelblock!

ST-Strecke

  • Definition: ST-Strecke erstreckt sich vom Ende der S-Zacke bis zum Beginn der T-Welle und entspricht der vollständigen Erregung der Ventrikel
    • In dieser Zeit ist kein Potenzialunterschied messbar (isoelektrische Linie)

Veränderungen der ST-Strecke wie ST-Hebungen und ST-Senkungen sind wichtig für die Ischämiediagnostik! Siehe hierzu auch: EKG bei Myokardinfarkt.

T-Welle

Mit dem Begriff „Erregungsrückbildungsstörungen“ werden pathologische Veränderungen sowohl der ST-Strecke als auch der T-Welle bezeichnet! Beiden ist gemeinsam, dass sie durch eine Ischämie verursacht sein können.

Diskordant negative T-Wellen sind ein unspezifischer, potenziell pathologischer Befund, der bspw. bei akuten Ischämien auftreten kann!

Kaliumstörungen können über Veränderungen der T-Welle auffallen: Hypokaliämie führt typischerweise zu einer Abflachung, während Hyperkaliämie hohe und spitze T-Wellen verursacht!

QT-Zeit

Verlängerungen der QT-Zeit (Long-QT-Syndrom) können zu lebensbedrohlichen Torsade-de-Pointes-Tachykardien führen!

Definitionen

  • P-Welle: Erste Welle eines Erregungszyklus
    • Korrelat: Erregungsausbreitung im Vorhofmyokard
  • PQ-Strecke: Distanz zwischen Ende der P-Welle und Beginn des QRS-Komplexes