EKG

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
    • Umrechnung von mm in ms abhängig von der Schreibgeschwindigkeit
    • Siehe auch: Papiervorschub
  • y-Achse: Spannung
    • Standard-Kalibrierung: 10 mm ≙ 1 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 mm ≙ 40 ms
        • Ein großes Kästchen = 5 kleine Kästchen = 5 mm ≙ 200 ms
        • 10 große Kästchen = 50 kleine Kästchen = 50 mm ≙ 2 s
      • Bei 50 mm/s
        • Kleines Kästchen = 1 mm ≙ 20 ms
        • Großes Kästchen = 5 kleine Kästchen = 5 mm ≙ 100 ms
        • 10 große Kästchen = 50 kleine Kästchen = 50 mm ≙ 1 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 (Erdungselektrode) 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

• Extremitätenableitungen: 6 Ableitungen in der Frontalebene
  • Einthoven-Ableitungen: 3 bipolare Extremitätenableitungen
    • Ableitung I: Rechter Arm zu linkem Arm
    • Ableitung II: Rechter Arm zu linkem Bein
    • Ableitung III: Linker Arm zu linkem Bein
  • Goldberger-Ableitungen: 3 unipolare Extremitätenableitungen
    • aVL: Rechter Arm und linkes Bein zu linkem Arm
    • aVR: Linker Arm und linkes Bein zu rechtem Arm
      • -aVR: An der x-Achse gespiegelte Ableitung aVR
    • aVF: Linker Arm und rechter Arm zu linkem Bein
  • Cabrera-Kreis: Zusammenfassende Darstellung der verschiedenen Extremitätenableitungen
• Brustwandableitungen
  • Wilson-Ableitungen: 6 unipolare Ableitungen in der Horizontalebene
    • V₁: 4. ICR parasternal rechts und Wilson-Sammelelektrode
    • V₂: 4. ICR parasternal links und Wilson-Sammelelektrode
    • V₃: Punkt zwischen V₂ und V₄ und Wilson-Sammelelektrode
    • V₄: 5. ICR medioklavikulär links und Wilson-Sammelelektrode
    • V₅: Vordere Axillarlinie Höhe V₄ und Wilson-Sammelelektrode
    • V₆: Hintere Axillarlinie Höhe V₄ und Wilson-Sammelelektrode
• Benachbarte Ableitungen: Anatomisch direkt nebeneinander liegende Ableitungen
  • Extremitäten: Winkel von 30°, am einfachsten über den Cabrera-Kreis beurteilbar
  • Brustwand: Entsprechend der Nummerierung

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

• Lewis-Ableitung ^[1]
  • Modifizierte Ableitung I zur Hervorhebung der P-Wellen
  • Elektroden: Rot (rechter Arm) ans Manubrium sterni, gelb (linker Arm) 5. ICR rechts parasternal
  • Skalierung: 20 mm/mV
• Linksdorsale Ableitungen: Bei V.a. proximalen oder lateralen Hinterwandinfarkt z.B. durch Verschluss des proximalen R. circumflexus
  • V₇: Hintere Axillarlinie auf Höhe von V₄ und Wilson-Sammelelektrode
  • V₈: Skapularlinie auf Höhe von V₄ und Wilson-Sammelelektrode
  • V₉: Paravertebral links auf Höhe von V₄ und Wilson-Sammelelektrode
• Rechtsthorakale Ableitungen: V_3–6–6 spiegelbildlich auf der rechten Seite : Bei V. a. Myokardinfarkt des rechten Ventrikels oder Situs inversus
  • V_3R: Punkt zwischen V₂ und V_4r und Wilson-Sammelelektrode
  • V_4R: 5. ICR medioklavikulär rechts und Wilson-Sammelelektrode
  • V_5R: Vordere Axillarlinie Höhe V_4r und Wilson-Sammelelektrode
  • V_6R: Hintere Axillarlinie Höhe V_4r und Wilson-Sammelelektrode

Zur verbesserten Ableitungsqualität bei Lungenemphysem und damit einhergehendem „Fassthorax“ können die Brustwandelektroden versuchsweise einen ICR tiefer angelegt werden!

Projektionen der Extremitätenableitungen ^[2]

Projektionen der Brustwandableitungen ^[2]

Bei der Befundung eines EKG ist es wichtig, die Befunde sowohl im Zusammenhang mit der klinischen Präsentation 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 ein beispielhaftes systematisches Vorgehen .

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

• Siehe auch: Praxistipp EKG-Befundung

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.

Herzfrequenz

• Berechnung
  • Papiervorschub 50 mm/s: HF = 300/RR-Abstand in cm
  • Papiervorschub 25 mm/s: HF = 150/RR-Abstand in cm
• Grobe Abschätzung: Anzahl der QRS-Komplexe, die sich innerhalb einer Ableitung auf dem DIN-A4-Blatt im Querformat befindet, mit 10 multipliziert
• Interpretation
  • Normale Herzfrequenz: 50–100/min
  • Tachykardie: >100/min (siehe auch: Tachykarde Rhythmusstörungen)
  • Bradykardie: <50–60/min (siehe auch: Bradykarde Rhythmusstörungen)

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

• Definition: Einteilung nach Richtung der elektrischen Herzachse in der Frontalebene
  • Relevante Ableitungen: Nur Ableitungen der Frontalebene
• Normale Lagetypen: Die Herzachse verschiebt sich im Laufe des Lebens nach links
  • Rechtstyp: Nur bei Kindern und Jugendlichen
  • Steiltyp: Bei Jugendlichen und schlanken Erwachsenen
  • Indifferenztyp (Normaltyp): Klassischer Lagetyp bei Erwachsenen
  • Linkstyp: Bei älteren Personen
• Sonderfälle
  • S_IS_IIS_III-Typ: In allen Extremitätenableitungen sind sowohl R- als auch S-Zacken vorhanden
    • Sagittaltyp: Zusätzlich haben R- und S-Zacken eine ähnlich hohe Amplitude
  • S_IQ_III-Typ: Tiefe S-Zacke in Ableitung I und tiefe Q-Zacke in Ableitung III

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

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

Lagetypbestimmung

Bestimmung mittels Cabrera-Kreis

• Prinzipien
  • Ableitung mit größtem positiven Ausschlag → 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. Ableitung mit größtem positiven Ausschlag 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

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 Lungenembolie
• 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

• Definition: P-Welle entspricht der Erregungsausbreitung in den Vorhöfen
  • Ausgangspunkt der Erregung: Sinusknoten
  • Ausbreitung: Vom rechten über den linken Vorhof
  • Vektor: Richtung Herzspitze
  • Endpunkt: Vorhöfe vollständig erregt → EKG-Linie geht zurück zur isoelektrischen Linie

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

PQ-Zeit und PQ-Strecke

• PQ-Zeit
  • Definition: Zeit zwischen Anfang der P-Welle und Beginn des QRS-Komplexes (intraatriale Erregungsausbreitung und atrioventrikuläre Überleitung)
  • Dauer: ≤0,20 s
• PQ-Strecke
  • Definition: Zeit zwischen Ende der P-Welle und Beginn des QRS-Komplexes (isoelektrische Linie)
  • Dauer: ≤0,10 s

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 sind beide Kammern vollständig 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 V_1/2/2 bis V_5/6 /6
  • R/S-Umschlag: Brustwandableitungen, bei denen die größte Zacke von S auf R wechselt
    • Normalerweise bei V_2/3/3 oder V_3/4/4
• 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.Siehe hierzu auch: Schenkelblock.