Артефакты экг что это: Артефакты на записи RR-интервалов. Причины возникновения и методы коррекции

Содержание

Артефакты электроэнцефалографического исследования: их выявление и дифференциальный диагноз | Гуляев С.А., Архипенко И.В.

Актуальность проблемы Электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ) позволяет врачу-неврологу контролировать функциональное состояние головного мозга при различных неврологических заболеваниях. Но в настоящее время в отечественной неврологической школе интерес к этому методу невелик. Одним из аспектов данной проблемы является тот факт, что анализ данных ЭЭГ-исследования нельзя уместить только в рамки изменений частотно-волновых гармонических характеристик. Большинство патогномонично значимых феноменов зачастую имеют асинхронный, случайный и псевдохаотический вариант представленности в записи. Также они обладают определенными индивидуальными особенностями, требующими описательных и нематематических характеристик, что не позволяет использовать методы «автоматического» формирования медицинского заключения на основе простых аналитических механизмов гармонических функций.

Электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ) позволяет врачу-неврологу контролировать функциональное состояние головного мозга при различных неврологических заболеваниях. Но в настоящее время в отечественной неврологической школе интерес к этому методу невелик. Одним из аспектов данной проблемы является тот факт, что анализ данных ЭЭГ-исследования нельзя уместить только в рамки изменений частотно-волновых гармонических характеристик. Большинство патогномонично значимых феноменов зачастую имеют асинхронный, случайный и псевдохаотический вариант представленности в записи. Также они обладают определенными индивидуальными особенностями, требующими описательных и нематематических характеристик, что не позволяет использовать методы «автоматического» формирования медицинского заключения на основе простых аналитических механизмов гармонических функций.
Особенную важность индивидуальный подход к анализу ЭЭГ приобретает при анализе различного вида артефактов. Современная ЭЭГ-аппаратура регистрирует чрезвычайно малые величины изменений биоэлектрических потенциалов, из-за этого истинная ЭЭГ-активность может сильно искажаться вследствие воздействия разнообразных физических (технических) и/или физиологических воздействий [2]. В части случаев подобные искажения можно убрать при помощи аналогово-цифрового преобразования и различных фильтров, но если артефактное воздействие совпадает по частотно-волновым характеристикам с реальной ЭЭГ-записью, эти способы становятся неэффективными [1]. Определенную помощь в выделении и нейтрализации подобных артефактов может оказать использование полиграфической записи с автоматическим устранением «типичного» графоэлемента, но такой подход тоже не всегда достаточно эффективен, и в результате основная работа по выявлению и устранению артефактов из ЭЭГ- записи ложится на врача-специалиста.
Особую важность дифференциальная диагностика приобретает при различных пароксизмальных состояниях, в частности эпилепсии. По данным Jeavons (1983), ошибки дифференциальной диагностики весьма существенны, ее гипердиагностика эпилепсии составляет до 20–25% всех случаев впервые диагностированной эпилепсии. Случаи гиподиагностики встречаются реже и составляют, по данным разных авторов, до 10% случаев [3]. В большинстве случаев подобные ошибки связаны не только с особенностями течения заболевания и трудностью верификации его клинической картины, но и с неправильной интерпретацией данных электрофизиологических исследований и, чаще всего, с восприятием артефактов в качестве истинной биоэлектрической активности головного мозга (БЭАГМ).
Цель данной работы состоит в демонстрации, предложении методик определения и классификации наиболее характерных ЭЭГ-артефактов, возникающих при проведении ЭЭГ-исследования.
Материалом для исследования послужил анализ ЭЭГ-записей пациентов различных возрастов, проходивших ЭЭГ-исследование для исключения различных патологических состояний (согласно рекомендациям H. Luders [5], W. Penfield [6]).
Результаты
По происхождению артефакты ЭЭГ-записи можно разделить на физические, возникновение которых связано с различными техническими (технологическими) погрешностями, и физиологические, в возникновении которых принимают участие различные физиологические процессы организма. Наиболее часто из физических артефактов встречаются: сетевая наводка, телефонный артефакт, обрыв проводника, плохой контакт электрода, артефакт высокого импеданса. Из физиологических артефактов часто регистрируются: ЭКГ-артефакт, сосудистый РЭГ-артефакт, кожно-гальванический артефакт (реакция КГР), глазодвигательный артефакт, электроокулограмма (ЭОГ), миографический артефакт – электромиограмма (ЭМГ).
Физические артефакты
Сетевая наводка от сети переменного тока частотой 50 Гц (рис.1) в современных ЭЭГ-регистраторах встречается редко. Причиной ее появления, помимо неисправности аппаратуры, является влияние мощных электромагнитных полей сетевого тока от медицинской аппаратуры (магнитно-резонансной, рентгенологической, физиотерапевтической). Для устранения сетевой наводки необходимо отрегулировать энцефалограф, проверить наличие заземления аппаратуры, нарушение контакта в электродных проводниках. В случае необходимости проведения исследования вблизи источников электромагнитных излучений можно на короткое время выключить все электроприборы, если это невозможно, например, в операционной или палате интенсивной терапии, то можно применить фильтр высокой частоты. Однако следует учитывать, что в этом случае из ЭЭГ исчезают соответствующие частоты биоэлектрической активности головного мозга обследуемого.
Телефонный артефакт. Сходным с сетевой наводкой по происхождению и форме является артефакт от телефонного звонка. Он возникает при расположении телефонного аппарата рядом с пациентом и плохом контакте проводников, что позволяет ЭЭГ-анализатору регистрировать электромагнитные волны, возникающие во время работы телефонного звонка. При последующем анализе при выявлении телефонного артефакта нужно проводить его дифференциальную диагностику со сходными физиологическими графоэлементами, такими как сонные веретена и группы заостренных βволн по типу «щеток» (феномена низкоамплитудной быстрой активности lafa) (рис. 2).
Полный обрыв проводника (потеря контакта с пациентом). Для этого артефакта характерны резкие скачки потенциала с «зашкаливанием» (рис. 3). Чаще всего они появляются при обрыве соединительного провода, плохой установке электрода, поляризации электрода или при накоплении электрических зарядов на теле обследуемого пациента. В таких случаях нужно проверить целостность проводов, соединяющих электроды с входной коробкой электроэнцефалографа.
При обрыве соединительного провода или появлении потенциала поляризации необходимо заменить электрод. По данным Л.Р. Зенкова [2], потенциалы поляризации чаще появляются при использовании дешевых медных и латунных электродов, подвергнутых некачественному золочению или серебрению; для устранения подобной ситуации электроды подвергают хлорированию.
Статический разряд. Данный артефакт чаще всего возникает в условиях низкой влажности, проявляясь в виде единичных электромагнитных всплесков (рис. 4). Для устранения электрических зарядов с тела можно переустановить электроды, подвергнуть кожу под электродом абразии специальной пастой (мелкой наждачной бумагой или стерильной инъекционной иглой) до легкого покраснения, не повреждая дермы, предложить пациенту снять синтетическую одежду.
Артефакт высокого импеданса. Возникает при неправильном наложении электрода на кожу пациента, высыхании контактного геля или отхождения электрода от кожной поверхности. Артефакт характеризуется выявляемой под одним электродом продолженной островолновой активностью, симулирующей электромиограмму. Устраняется при восстановлении контакта электрода с кожей пациента и проводящей средой (рис. 5).
Физиологические артефакты
Как правило, их возникновение обусловлено различными биологическими процессами, протекающими в организме пациента. Наиболее часто в ЭЭГ-записи встречаются электрокардиограмма (ЭКГ-артефакт), реограмма (РЭГ, РГ-артефакт), кожно-гальваническая реакция (КГР-артефакт), электромиограмма (ЭМ-артефакт) и др. Ниже представлены наиболее характерные изменения ЭЭГ-записи, вызываемые физиологическими артефактами.
ЭКГ-артефакт. Чаще всего возникает у обследуемых, страдающих повышением артериального давления, преимущественно в монополярных и поперечных биполярных отведениях. Его возникновение связывают с повышением активности симпатической нервной системы, что облегчает проведение ЭКГ-сигнала на периферийные ткани. ЭКГ-артефакт (рис. 6) представлен ритмичными острыми комплексами, имитирующими эпилептиформную активность – доброкачественный эпилептиформный паттерн детства (ДЭПД), но в отличие от нее лишен медленно-волнового компонента или в случае имитации ДЭПД – его частота устойчива и совпадает с частотой комплексов QRS на ЭКГ, поскольку для ДЭПД ритмичность и совпадение с QRS комплексами не характерны.
Сосудистый РЭГ-артефакт. Также у больных, страдающих повышением артериального давления, часто наблюдается РЭГ-артефакт, который появляется при установке электрода над поверхностью пульсирующего сосуда. Он имеет характерный для реограммы вид, включающий крутой подъем – анакроту и более пологий спуск – катакроту. Может симулировать дельта- активность (рис. 7). Выявление РЭГ-артефакта, как правило, не представляет большого труда, поскольку его основной графоэлемент имеет характерную форму и выявляется чаще всего под конкретным электродом. Устраняется РЭГ-артефакт небольшим смещением электрода в сторону (из зоны сосуда).
Кожно-гальванический артефакт (реакция КГР). Возникает вследствие активации парасимпатической нервной системы больного и повышения потоотделения, вследствие чего происходит общее цикличное изменение импеданса кожных покровов и системы кожа-электрод. На ЭЭГ регистрируются медленно-волновые «тренды», имитирующие смещение электродов. Подавить этот артефакт можно дополнительным обезжириванием кожных покровов пациента, а в случае неэффективности протирания кожи можно ограничить нижнюю полосу пропускания электроэнцефалографа до 0,1 с (рис. 8).
Глазодвигательный артефакт, электроокулограмма. Проявляется в виде медленно-волновых колебаний во фронтополярных отведениях частотой 0,3–2 Гц. Определенные сложности представляет его дифференциальная диагностика с медленно-волновой активностью глубинных отделов лобных долей головного мозга (рис. 9). Возникновение ЭОГ связано с изменением положения глазного яблока (сетчатки). Для ЭОГ характерно затухание амплитуды от лобных отведений по направлению к затылочным, а также симметричность и стереотипная форма потенциалов. Устранить ЭОГ можно, попросив пациента зафиксировать глазные яблоки, придерживая веки собственными пальцами.
Миографический артефакт, электромиограмма. ЭМГ выявляется при мышечном напряжении лобных, жевательных и затылочных мышц. Она может быть спровоцирована как спонтанным напряжением пациента, так и его непроизвольной реакцией на чрезмерно плотно одетую фиксирующую электроды систему.
Дифференцировать ЭМГ следует с β-ритмом, сонными веретенами и спайковой активностью на ЭЭГ (рис. 10). β-ритм отличается от ЭМГ меньшей амплитудой колебаний, неправильным и нерегулярным ритмом. Сонные веретена представляют собой модулированные, диффузные колебания частотой 11–15 Гц, амплитудой около 50 мкВ, продолжительностью от 0,5 до 3 с. Спайковая активность – это потенциалы с острой формой, длительностью 5–50 мс, их амплитуда может превышать фоновую активность в десятки и даже тысячи раз. Устранить ЭМГ можно, предложив обследуемому не сжимать зубы, приоткрыть рот, расслабить мышцы лба и шеи. Если после всех вышеизложенных мероприятий регистрация ЭМГ-артефакта сохраняется, то можно использовать фильтры высоких частот с ограничением полосы пропускания свыше 15 или 30 Гц.
Обсуждение и выводы
Многообразие проявлений артефактов ЭЭГ-записи, трудности в их устранении, а также их сходство с истинными ЭЭГ-паттернами часто заставляют начинающих специалистов отрицать диагностическую ценность метода ЭЭГ в клинической практике, направляя пациентов на другие, подчас дорогостоящие диагностические методы, основанные на иных физических принципах. Тем не менее, как показано выше, выявление, устранение и дифференциальная диагностика ЭЭГ-артефактов не представляет какую-либо сложную и неразрешимую для специалиста проблему.
ЭЭГ-артефакты имеют определенные характеристики, что позволяет отделить их от основной записи (табл. 1, 2), поэтому даже при проведении исследования на современной диагностической аппаратуре специалист должен распознавать и отмечать регистрируемые артефакты, прилагая максимальные усилия к их устранению из основной ЭЭГ-записи, но вместе с тем, полное устранение физиологических артефактов не всегда необходимо, т.к. именно их наличие может косвенно указывать на основную медицинскую патологию, по поводу которой пациент и обратился к врачу.
Возможно, подобные недостатки можно разрешить посредством изменения подготовки специалистов, проводящих нейрофизиологические исследования, с выделением в курсе обучения отдельных тем, посвященных диагностике ЭЭГ-артефактов.












Литература
1. Гуляев С.А., Архипенко И.В. и др. Электроэнцефалография в диагностике заболеваний нервной системы. – Владивосток: изд-во ДВГУ, 2012. 200 с.
2. Зенков Л.Р. Электроэнцефалография с элементами эпилептологии. – Таганрог: Изд–во ТРТУ, 1996.
3. Мухин К.Ю., Петрухин А.С., Глухова Л.Ю. Эпилепсия: атлас электроклинической диагностики. – М.: Альварес Паблишинг, 2004. 440 с.
4. Петрухин А.С., Мухин К.Ю., Глухова Л.Ю. Принципы диагностики и лечения эпилепсии в педиатрической практике. – М., 2009. 43 с.
5. Luders H., Noachtar S. eds. Atlas and Classification of Electroencephalography. –Philadelphia: WB Saunders, 2000. 208 p.
6. Penfield W., Jasper H. Epilepsy and the Functional Anatomy of the Human Brain. – Boston: Little, Brown & Co, 1954. 469 p.

.

Артефакты ЭЭГ - Академия неврологии

Электроэнцефалографическое исследование (ЭЭГ) позволяет врачу-неврологу контролировать функциональное состояние головного мозга при различных неврологических заболеваниях. Однако современная ЭЭГ-аппаратура регистрирует чрезвычайно малые величины изменений биоэлектрических потенциалов, из-за этого истинная ЭЭГ-активность может сильно искажаться вследствие воздействия разнообразных физических (технических) и/или физиологических воздействий, что приводит к возникновению различного вида артефактов.

Виды артефактов на ЭЭГ

По происхождению артефакты ЭЭГ-записи можно выделить:

  • физические, возникновение которых связано с различными техническими (технологическими) погрешностями:
    • наиболее часто встречаются сетевая наводка, телефонный артефакт, обрыв проводника, плохой контакт электрода, артефакт высокого импеданса
  • физиологические, в возникновении которых принимают участие различные физиологические процессы организма:
    • часто регистрируются ЭКГ-артефакт, сосудистый РЭГ-артефакт, кожно-гальванический артефакт (реакция КГР), глазодвигательный артефакт, электроокулограмма (ЭОГ), миографический артефакт – электромиограмма (ЭМГ).

Физические артефакты

Сетевая наводка

Сетевая наводка от сети переменного тока частотой 50 Гц (рис. 1) в современных ЭЭГ-регистраторах встречается редко.

Рис. 1 Сетевая наводка 50 Гц по отведениям правого полушария

Причины: неисправность аппаратуры, влияние мощных электромагнитных полей сетевого тока от медицинской аппаратуры (магнитно-резонансной, рентгенологической, физиотерапевтической).

Как исправить: для устранения сетевой наводки необходимо отрегулировать энцефалограф, проверить наличие заземления аппаратуры, нарушение контакта в электродных проводниках. В случае необходимости проведения исследования вблизи источников электромагнитных излучений можно на короткое время выключить все электроприборы, если это невозможно, например, в операционной или палате интенсивной терапии, то можно применить фильтр высокой частоты. Однако следует учитывать, что в этом случае из ЭЭГ исчезают соответствующие частоты биоэлектрической активности головного мозга обследуемого.

Телефонный артефакт

Сходным с сетевой наводкой по происхождению и форме является артефакт от телефонного звонка.

Причины: при расположении телефонного аппарата рядом с пациентом и плохом контакте проводников, что позволяет ЭЭГ-анализатору регистрировать электромагнитные волны, возникающие во время работы телефонного звонка.

Как исправить: при последующем анализе при выявлении телефонного артефакта нужно проводить его дифференциальную диагностику со сходными физиологическими графоэлементами, такими как сонные веретена и группы заостренных β-волн по типу «щеток» (феномена низкоамплитудной быстрой активности lafa) (рис. 2).

Рис. 2. Сходные с телефонным артефактом графоэлементы, встречающиеся в ЭЭГ-записи

Полный обрыв проводника (потеря контакта с пациентом)

Для этого артефакта характерны резкие скачки потенциала с «зашкаливанием» (рис. 3).

Рис. 3. Обрыв проводника в лобном отведении

Причины: чаще всего обрыв соединительного провода, плохая установка электрода, поляризация электрода или накопление электрических зарядов на теле обследуемого пациента.

Как исправить: нужно проверить целостность проводов, соединяющих электроды с входной коробкой электроэнцефалографа. При обрыве соединительного провода или появлении потенциала поляризации необходимо заменить электрод.

Статический разряд

Причины: чаще всего в условиях низкой влажности, проявляясь в виде единичных электромагнитных всплесков (рис. 4).

Как исправить: можно переустановить электроды, подвергнуть кожу под электродом абразии специальной пастой (мелкой наждачной бумагой или стерильной инъекционной иглой) до легкого покраснения, не повреждая дермы, предложить пациенту снять синтетическую одежду.

Рис. 4. Артефакты, полученные в результате накопления электрических зарядов на теле пациента

Артефакт высокого импеданса

Причины: неправильное наложение электрода на кожу пациента, высыхание контактного геля или отхождения электрода от кожной поверхности. Артефакт характеризуется выявляемой под одним электродом продолженной островолновой активностью, симулирующей электромиограмму (рис. 5).

Как исправить: восстановить контакт электрода с кожей пациента и проводящей средой.

Рис. 5. Высокий импеданс на электроде Р3, имитирующий пароксизмальную активность

Физиологические артефакты

ЭКГ-артефакт

Причины: чаще всего возникает у обследуемых, страдающих повышением артериального давления, преимущественно в монополярных и поперечных биполярных отведениях. Его возникновение связывают с повышением активности симпатической нервной системы, что облегчает проведение ЭКГ-сигнала на периферийные ткани. ЭКГ-артефакт (рис. 6) представлен ритмичными острыми комплексами, имитирующими эпилептиформную активность – доброкачественный эпилептиформный паттерн детства (ДЭПД), но в отличие от нее лишен медленно-волнового компонента или в случае имитации ДЭПД – его частота устойчива и совпадает с частотой комплексов QRS на ЭКГ, поскольку для ДЭПД ритмичность и совпадение с QRS комплексами не характерны.

Рис. 6. А – ЭКГ, Б – ДЭПД

Сосудистый РЭГ-артефакт

Причины: у больных, страдающих повышением артериального давления, РЭГ-артефакт, который появляется при установке электрода над поверхностью пульсирующего сосуда. Он имеет характерный для реограммы вид, включающий крутой подъем – анакроту и более пологий спуск – катакроту. Может симулировать дельта- активность (рис. 7).

Как исправить: небольшое смещение электрода в сторону (из зоны сосуда) устранит артефакт.

Рис. 7. РЭГ-артефакт

Кожно-гальванический артефакт (реакция КГР)

Причины: активация парасимпатической нервной системы больного и повышение потоотделения, вследствие чего происходит общее цикличное изменение импеданса кожных покровов и системы кожа-электрод.

На ЭЭГ регистрируются медленно-волновые «тренды», имитирующие смещение электродов.

Как исправить: подавить артефакт можно дополнительным обезжириванием кожных покровов пациента, а в случае неэффективности протирания кожи можно ограничить нижнюю полосу пропускания электроэнцефалографа до 0,1 с (рис. 8).

Рис. 8. Кожно-гальваническая реакция

Глазодвигательный артефакт, электроокулограмма

Проявляется в виде медленно-волновых колебаний во фронтополярных отведениях частотой 0,3–2 Гц. Определенные сложности представляет его дифференциальная диагностика с медленно-волновой активностью глубинных отделов лобных долей головного мозга (рис. 9).

Рис. 9. Глазодвигательный артефакт

Причины: изменение положения глазного яблока (сетчатки).

Для ЭОГ характерно затухание амплитуды от лобных отведений по направлению к затылочным, а также симметричность и стереотипная форма потенциалов.

Как исправить: попросить пациента зафиксировать глазные яблоки, придерживая веки собственными пальцами.

Источник: Гуляев С.А., Архипенко И.В., Артефакты электроэнцефалографического исследования: их выявление и дифференциальный диагноз. РМЖ. 2013; 10: 486.

Артефакты или помехи на ЭЭГ / Наши новости

05 апреля 2021

Помехи при выполнении ЭЭГ

При проведение ЭЭГ возможно появление так называемых артефактов — помех, которые могут повлиять на результат исследования.

Во время исследования к вам или к вашему ребенку может подойти ЭЭГ-оператор для того, чтобы свести артефакты к минимуму. Именно ЭЭГ-оператор контролирует процесс записи и при необходимости переустанавливает электроды, добавляет гель, поправляет шапочку.

Cреди большого количества артефактов можно не увидеть эпилептиморфную активность или, наоборот, ошибочно принять помехи за нее.

Артефакты делятся на два типа:

      • Физические (аппаратные и внешние помехи)
        • плохое крепление электродов, их механическое смещение
        • нарушение контактов в подводящих проводах
        • слишком высокий (более 30 кОм)/малый (менее 0,5 кОм) импеданс
        • внешние помехи (сетевая наводка, помехи от источников электрических сигналов — трамвай, троллейбус и др., звонящий телефон рядом
      • Физиологические (регистрируемые от пациента)
        • потенциал от движения глазных яблок — ЭОГ (электроокулограмма)
        • связанные с напряжением в шейных, лобных, височных и других мышцах — ЭМГ (мышечные потенциалы)
        • связанные с сердечной деятельностью человека — ЭКГ-артефакты
        • колебания импеданса в такт кровенаполнения сосуда при установке электрода на его поверхности — «Сосудистые волны»
        • при чрезмерной потливости, при загрязнении кожи головы — КГР (кожногальвонический артефакт)
        • движения во время исследования — двигательные артефакты
У нас вы можете пройти любое ЭЭГ исследование: рутинное или видео ЭЭГ-мониторинг (дневной, ночной, суточный). Наши чуткие и внимательные ЭЭГ-операторы создадут все условия для комфортного и качественного исследования.
  • Предыдущая новость
  • Следующая новость

Артефакты при холтеровском мониторировании

В предыдущих разделах обсуждалось применение холтеровского мониторинга при обследовании и лечении больных с сердечно-сосудистым заболеванием. Однако необходимо, чтобы и оператор, и врач осознавали все те многочисленные артефакты, которые могут возникнуть как в ходе 24-часовой регистрации, так и при воспроизведении записи [57, 58]. Для больного очень важно, чтобы неадекватная интерпретация искаженных данных не оказала нежелательного влияния на его лечение. Хотя применение холтеровского мониторинга при выборе клинического подхода к лечению многих больных имеет исключительную ценность, ошибки в интерпретации его данных могут стоить не менее дорого. В этом разделе будет описан ряд технических проблем, своевременное распознавание которых необходимо для коррекции процесса выбора адекватного клинического лечения.

Технические проблемы с регистрирующими устройствами, воспроизводящим устройством или самописцем могут проявляться самым различным образом, что обусловит неверную интерпретацию электрокардиографических событий. Чрезмерная фильтрация сигнала, неправильная калибровка, насыщение усилителя и плохо отрегулированный самописец — это лишь некоторые из множества потенциальных проблем, которые могут сделать бессмысленной интерпретацию окончательных результатов (рис. 1.37 и 1.38).

Морфологические изменения комплекса QRSили зубцаТчасто отмечаются в связи с изменением дыхания или положения тела. Распознавание этих часто наблюдаемых вариаций весьма важно для правильной интерпретации мониторной записи, особенно у больных с подозрением на ишемическую болезнь сердца (рис. 1.39).

Несоответствующий вывод изображения или неправильная установка ленты при воспроизведении, если их вовремя не распознать, могут привести к ошибочному диагнозу и неправильному назначению терапии. На рис. 1.40 показана запись, во время которой ЭКГ-сигнал при воспроизведении был инвертирован, что обусловило получение электрокардиограммы с инверсией зубца Р,увеличением зубцаQи инверсией зубцаТ.Ввиду такой инверсии легко поставить неправильный диагноз эктопического предсердного или узлового ритма с аномалиями реполяризации.

Первое впечатление от записи на рис. 1.41 таково: зарегистрирована АВ-блокада I степени с укороченным интервалом QT(см. рис. 1.41), повышением сегментаSTи появлением преждевременного желудочкового комплекса при тахикардии, вероятно, наджелудочкового происхождения. Более тщательный анализ кривой показал, что запись воспроизводилась в обратном направлении, в результате чего на ЭКГ наблюдаются указанные измененияT,QRSиР; «повышение» сегментаSTв действительности является угнетением. Необходимость использования двухканальной регистрации уже подчеркивалась ранее (см. рис. 1.22) в связи с определением возможного происхождения преждевременных комплексов. Такая регистрация не менее важна для выявления артефактов, которые в случае доступности только одноканальной регистрации способны привести к ошибочным клиническим решениям. На рис. 1.42 в отведении V5 определяется внезапная пауза, продолжительность которой кратна длительности синусового цикла, что позволяет предположить синоатриальную блокаду в отношении 2:1. Однако в отведенииV1 «отсутствующий» синусовый комплекс четко регистрируется; это означает, что синоатриальная блокада в действительности является артефактом отведения.

Рис. 1.37. Запись, показывающая влияние частичного истощения батарей на качество холтеровского мониторирования. Обратите внимание на преимущественное снижение вольтажа зубцов [57].

Рис. 1.38. Пример псевдоритма АВ-соединения, который может наблюдаться при холтеровском мониторировании, если нижний предел частоты пропускания усилителя установлен неправильно, вследствие чего активность предсердий и процесс реполяризации не регистрируются [57].

Рис. 1.39. Запись (А, Б), показывающая влияние изменения положения тела на форму сегмента ST—Ти комплексаQRS,которое часто отмечается при холтеровском мониторировании у больных без серьезного заболевания сердца [57].

Рис. 1.40. Запись, при получении которой допущена ошибка в полярности сигнала с инверсией Р, QRSиТвследствие неправильного подключения электродов [57].

Рис. 1.41. Фрагменты записи, показывающей увеличение интервала PR, уменьшение интервалаQTи повышение сегментаST.На самом же деле эта запись представляет собой зеркальное отражение реальной последовательности, так как при воспроизведении лента была пущена в обратную сторону [57].

Рис. 1.42. Запись, полученная одновременно с регистрацией в отведениях V1 и V5,наглядно показывает преимущество двухканальной системы регистрации. В отведении V5 участок, предполагающий наличие синоатриального блока 2:1, в действительности связан с потерей сигнала от лектрода V5 в момент нормального синусового ритма.

Рис. 1.43. Более сложный случай, аналогичный показанному на рис. 1.42. На двухканальной записи определяется многократное исчезновение сигнала на верхнем фрагменте и однократное — на нижнем фрагменте. Эти данные, предполагающие выраженное нарушение функции синусового узла, в действительности являются лишь артефактом, обусловленным потерей сигнала [58].

Более тонкие технические артефакты могут обусловить клиническое решение о срочной имплантации водителя ритма даже при отсутствии у больного симптоматических проявлений. Рис. 1.43 иллюстрирует подобный случай, когда, несмотря на использование двухканального монитора, кратковременное повреждение системы регистрации привело к появлению сначала короткой, а затем длинной паузы (MV1). Ключом к пониманию артефактной природы этой регистрации служит отсутствие паузы в первой части записи в отведенииMV5, а также неопределенная длительность второй паузы и большая продолжительность паузы в MV1 ив MV5.

На рис. 1.42 и 1.43 такие внезапные паузы по своей продолжительности явно кратны длительности синусового цикла. Эти технические артефакты связаны либо с повреждением проводов, отходящих от электродов, либо с неполадками в электронике. Однако существуют и другие артефакты, приводящие к резким изменениям ритма, которые могут быть ошибочно интерпретированы как остановка синусового узла, в результате чего будет принято решение о немедленной имплантации пейсмекера. Такой артефакт хорошо показан на рис. 1.44. На этой записи отмечаются выраженное замедление синусового ритма и остановка синусового узла. Более тщательное изучение записи показало, что перед паузами, во время пауз и после них может определяться вариабельное увеличение длительности PR, QRSиQT.Данную запись следует правильно интерпретировать как артефакт, обусловленный перерастяжением ленты с результирующим искажением формы сигнала и соответствующим изменением интервалаPP.

Вследствие технических артефактов могут наблюдаться и аритмии. При однократном возникновении таких нарушений ритма их неправильная интерпретация не приведет к ошибкам в терапии, однако рекуррентная «аритмия» может обусловить серьезные клинические ошибки. На рис. 1.45, А показан пример псевдопредсердного преждевременного комплекса. Подобные комплексы появляются вследствие внезапного кратковременного изменения скорости протяжки ленты. На рис. 1.45, Б показан «узловой» ритм с наджелудочковыми преждевременными комплексами; это тоже артефакт, возникший в результате комбинации неполадок в усилителе (см. рис. 1.38) и колебаний скорости протяжки ленты.

Рис. 1.44. Появление эпизодов псевдоостановки синусового узла на самом деле обусловлено существенными колебаниями скорости ленты и (или) ее перерастяжением. У больного не было каких-либо аномалий функции синусового узла. Обратите внимание на значительное увеличение интервала PRи длительности комплексаQRS,особенно выраженное на фрагментах Б и Г [58].

Ошибочная диагностика возможна и при возникновении артефактов в системе запись — воспроизведение. На рис. 1.46, А наблюдается явный приступ трепетания предсердий при стабильном ритме желудочков. При более тщательном изучении записи в начальной части кривой на рис. 1.46. Б обнаруживается исчезновение «трепетания предсердий» при смещении нулевой линии_На самом деле это пример синусового ритма с шумом на поверхностном электроде, который имитирует пароксизм трепетания предсердии.

Рис. 1.45. Появление ложных экстрасистол связано с застреванием ленты в лентопротяжном механизме (А, Б). Подобные технические неполадки вызывают возникновение «преждевременных комплексов» с чрезвычайно коротким интервалом PRочень узким комплексомQRS[58].

Рис. 1.46. Псевдомерцание/трепетание предсердий (А). Отсутствие нарушений ритма было установлено ретроспективно при анализе фрагмента Б, где наблюдается постепенное исчезновение колебаний нулевой линии, которые были вызваны шумом электрода и не имели никакого отношения к мышечному тремору или трепетанию предсердий [58].

Рис. 1.47. Ложная пароксизмальная синусовая тахикардия (А, Б). На фрагменте Б определяется повышение частоты сердечного ритма, предположительно обусловленное синусовой тахикардии. Отмечается укорочение интервалов PR, QRSиQT,что, скорее всего, связано с преждевременным истощением батарей [58].

Рис. 1.48. .Типичные фрагменты записи, полученной при холтеровском мониторировании, во время которого наблюдалось временное нарушение подачи питания от батареи.

А — кажущееся ускорение частоты сердечного ритма при кратковременном, снижении мощности батареи. Б — более значительное снижение мощности батареи провоцирует появление ложной наджелудочковой тахикардии с частотой ритма около 300 уд/мин.

Эпизоды пароксизмальной тахикардии также могут быть проявлением технического артефакта. Изменения выраженности артефакта могут приводить к едва заметному или, наоборот, открытому Проявлению данного события. На рис. 1,47. А показан синусовый ритм с узкими интервалами PR, QRSиQT.Запись на рис. 1,47, Б которая была получена в момент почти полного истощения батареи, создает впечатление синусовой тахикардии. При более тщательном изучении записи обнаруживается не только повышение частоты сердечного ритма, но и дальнейшее уменьшение интерваловPR QRSиQTчто указывает на значительное изменение скорости протяжки ленты. Более яркий пример такого явления показан на рис 1 48 На верхнем фрагменте записи — внезапное кратковременное снижение мощности батареи вызывает резкое «ускорение» сердечного ритма; на нижнем фрагменте показан более продолжительный эпизод ускорения сердечного ритма. Ритм сердца около 300 уд/мин (на нижней записи) имитирует трепетание предсердии с проведением 1:1, но по указанным выше причинам это явный артефакт.

Артефакты способны также имитировать желудочковые нарушения ритма; неверная интерпретация таких артефактов врачом может иметь серьезные клинические последствия. Это хорошо показывает запись, полученная при холтеровском мониторинге и представленная на рис. 1.49. На верхнем фрагменте (см. рис. L49, А) наблюдается синусовый ритм с нормальными интерваламиPR, QRSиQT.несколько мгновений спустя (см. рис. 1.49, Б) регистрируется выраженное повышение частоты сердечного ритма, которое сопровождается расширением «комплексаQRS».При более внимательном рассмотрении кривой среди«QRS»необычной формы можно обнаружить нормальные комплексыQRSпри частоте ритма примерно 120 уд/мин. Эта запись представляет электродный артефакт во время физической активности больного с синусовой тахикардией.

Артефакты способны также имитировать нарушения проведения. Подобные «дефекты» проведения могут быть практически безопасными с клинической точки зрения, но иногда они приводят к принятию неадекватного решения об имплантации водителя ритма. Типичный пример такого случая с существенными клиническими осложнениями показан на рис. 1.50. На верхнем фрагменте записи (А) наблюдается эпизодическая блокада АВ-проведения II степени (Мобитц II), которая переходит в блокаду более высокой степени (фрагмент Б). Более тщательное изучение записи показывает, что «нераспространяющиеся волны Р» в действительности являются комплексами QRS,искаженными вследствие неполадок в усилителе. Следует избегать принятия решения относительно имплантации пейсмекера при получении неадекватных данных или на основании ошибочной интерпретации записи. Однако иногда при холтеровском мониторировании можно обнаружить нормальную «активность пейсмекера» в отсутствие какого-либо искусственного водителя ритма (временного иди постоянного), что иллюстрирует запись на рис. 1.51. На нижней кривой определяется быстрый артефакт, напоминающий импульс пейсмекера. В действительности же это артефакт движения электрода у больного, не имеющего ни временного, ни постоянного водителя ритма.

Рис. 1.49. Ложная желудочковая тахикардия (запись получена у больного без какого-либо учащения сердцебиения). А — наблюдается синусовый ритм. Б—в отведениях V1 и V5 отмечается необычная регулярная активность. Более тщательное исследование записи выявляет синусовую тахикардию с узкими комплексами QRS, выделяющимися на фоне волн неправильной формы. Налицо существенный артефакт, связанный с неполадками в отводящих электродах.

На рис. 1.52 показано чисто артефактное нарушение ритма. В данном случае две различные формы QRSпредполагают наличие двух независимых наджелудочковых мест возникновения ритма (например, синусовая и АВ-узловая парасистола). Истинное объяснение этого наиболее необычного ритма заключается в том, что регистрация производилась на ленте, ранее использованной при холтеровском мониторировании у другого больного. В результате ЭКГ-элементы, зарегистрированные у данного больного (низкоамплитудныеQRS), накладывались на электрокардиограмму предыдущего больного (высокоамплитудныеQRS).Это было описано как эффект «сиамских близнецов».

Рис. 1.50. Ложная АВ-блокада у больного без обморочных приступов в анамнезе, но с дефектом внутрижелудочкового проведения типа блокады левой ножки пучка Гиса.

А и Б — наблюдаются ложные эпизоды АВ-блокады II степени с нераспространяющимися синусовыми возбуждениями. Низкоамплитудные комплексы, первоначально интерпретируемые как активность предсердий, на самом деле являются нормальными комплексами QRS, угнетение которых обусловлено неполадками в усилителе [58].

Рис. 1.51. Непрерывная одноканальная запись, показывающая псевдопейсмекерную активность. Существенные неполадки в усилителе и электродах имитируют- присутствие искусственного водителя ритма.

Рис. 1.52. Ложная альтерация электрической активности сердца обусловлена наличием эффекта «сиамских близнецов».

Запись, полученная при холтеровском мониторировании, показывает безусловно сложные нарушения ритма. Наблюдаемая здесь странная аритмия является результатом регистрации ЭКГ-данных двух больных на одну и ту же ленту [58].

выявление и дифференциальный диагноз – тема научной статьи по клинической медицине читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

АРТЕФАКТЫ ПРИ

ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ: ВЫЯВЛЕНИЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ

СА. Гуляев, И.В. Архипенко

ARTIFACTS ON EEG: IDENTIFICATION AND DIFFERENTIAL DIAGNOSIS

SA. Guljaev, I.V. Arkhipenko

Институт детской неврологии и эпилепсии имени Святителя Луки, Москва

Артефакты, получаемые в ходе проведения электроэнцефалографического исследования (ЭЭГ), представляют собой дефект записи. Современная электроэнцефалографическая аппаратура регистрирует чрезвычайно малые величины изменений биоэлектрических потенциалов, в связи с чем истинная ЭЭГ-записъ может искажатъся вследствие воздействия разнообразных физических (технических) и/или физиологических артефактов. Нередко это создает значителъные трудности при ее расшифровке и интерпретации.

Целъю данной работы поставлена демонстрация наиболее характерных артефактов, возникающих при проведении эЭГ-исследования, на примере отделъных записей для повышения знаний врачей, проводящих ЭэГ-исследования.

В работе показано, что практически все ЭЭГ-артефакты имеют определенные (уникалъные) характеристики, позволяющие опытному специалисту отделитъ их от основной записи. Поэтому даже при проведении исследования на современной диагностической аппаратуре специалист долженраспознаватъ и от-мечатъ регистрируемые артефакты, прилагая максималъные усилия к их устранению из основной записи ЭЭГ.

Ключевые слова: ЭЭГ, артефакты, диагностика.

Artifacts produced in the course of electroencephalographic studies (EEG) is a defect of the recording. Modern equipment detects electroencephalographic extremely small values of changes of bioelectric potentials, and therefore the true EEG recording may be distorted due to the impact of various physical (technical) and/ or physiological artifacts. Often this makes it very difficult for her explanation and interpretation.

The purpose of this article is demonstration of the most typical artifacts that appear during EEG recording to increase the knowledge of doctors conducting EEG study.

It is shown that almost all of EEG artifacts have specific (unique) features that allow to experienced doctors separate them from the main record. Therefore, even during the study on the modern diagnostic equipment EEG-technician and doctors must recognize the recorded artifacts, doing its best efforts to remove themfrom the main recording of EEG. Key words: EEG, artifacts, diagnostics.

Современная электроэнцефалографическая аппаратура регистрирует чрезвычайно малые величины изменений биоэлектрических потенциалов, в связи с чем истинная запись ЭЭГ может искажаться вследствие воздействия разнообразных физических (технических) и/или физиологических артефактов. В большинстве случаев подобные искажения убираются при помощи аналогово-цифрового преобразования и различных фильтров, но если артефакт-ное воздействие совпадает по частотно-волновым характеристикам с реальной записью ЭЭГ, эти способы становятся неэффективными [1]. Определенную помощь в выделении и нейтрализации подобных артефактов может оказать использование полиграфической записи с автоматическим устранением «типичного» графоэле-

мента, но такой подход не всегда достаточно эффективен. В результате, основная работа по выявлению и устранению артефактов из записи ЭЭГ ложится на врача-специалиста.

Особую важность подобная дифференциальная диагностика приобретает при диагностике различных пароксизмальных состояний, в частности, при эпилепсии. По данным Деауош (1983), ошибки дифференциальной диагностики эпилепсии достаточно распространены. Гипердиагностика эпилепсии составляет 20-25% всех случаев впервые диагностированной эпилепсии. Случаи гиподиагностики встречаются реже и составляют, по данным разных авторов, до 10% случаев [3]. В большинстве случаев подобные ошибки связаны не только с особенностями течения заболевания и трудностью верифика-

© Гуляев СА., Архипенко ИВ., 2012.

Артефакты при электроэнцефалографическом исследовании: —

выявление и дифференциалъный диагноз 3

Рус. жур. дет. невр.: т. VII, вып. 3, 2012. —

ции его клиническом картины, но и с неправильной интерпретацией данных электрофизиологических исследований. Таким образом, современное ЭЭГ-исследование функциональной активности головного мозга требует от врача умения адекватно и качественно проводить дифференциальную диагностику истинной мозговой активности и различного рода артефактов.

Цель данной работы состоит в демонстрации наиболее характерных ЭЭГ-артефактов, возникающих при проведении ЭЭГ-исследования.

Материалом для исследования послужил анализ записей ЭЭГ пациентов различных возрастов, проходивших ЭЭГ-исследование для исключения различных патологических состояний (согласно рекомендациям [5,6]).

Результаты

По происхождению, артефакты подразделяют на физические (технические, технологические) и физиологические. Наиболее часто из физических артефактов встречаются: сетевая наводка, телефонный артефакт, обрыв проводника, плохой контакт электрода, артефакт высоко-

го импеданса. Из физиологических артефактов часто регистрируются: ЭКГ-артефакт, сосудистый РЭГ-артефакт, ко жно-гальванический артефакт (реакция КГР), глазодвигательный артефакт, электроокулограмма (ЭОГ), миографический артефакт — электромиогамма (ЭМГ).

Физические артефакты. Сетевая наводка от сети переменного тока частотой 50 Гц (рис. 1) в современных ЭЭГ-регистраторах встречается редко. Причиной ее появления, помимо неисправности аппаратуры, является влияние мощных электромагнитных полей сетевого тока от медицинской аппаратуры (магнитно-резонансной, рентгенологической, физиотерапевтической). Для устранения сетевой наводки необходимо отрегулировать энцефалограф, проверить наличие заземления аппаратуры, нарушение контакта в электродных проводниках и входной коробке передач. Исправить плохой контакт электродов с кожными покровами, в местах высокого сопротивления под электродом путем обезжиривания кожи спиртом, дополнительного покрытия места контакта электрода с кожными покровами электропроводным гелем, обеспечить полное прижатие электрода к коже обследуемого пациента. В случае необходимости

Рис. 1. Сетевая наводка 50 Гц по отведениям правого полушария.

проведения исследования вблизи источников электромагнитных излучений можно на короткое время выключить все электроприборы, чтобы исключить сетевую наводку 50 Гц. Если это невозможно, например, в операционной или палате интенсивной терапии, то можно применить фильтр высокой частоты. Однако следует учитывать, что в этом случае из ЭЭГ исчезают соответствующие частоты биоэлектрической активности головного мозга обследуемого.

Телефонный артефакт. Сходным с сетевой наводкой по происхождению и форме является артефакт от телефонного звонка (рис. 2). Он возникает при расположении телефонного ап-

трудностей, если специалист присутствует во время записи и знает условия ее проведения. Тем не менее, если анализ данных проводится отсрочено во времени, то врачу необходимо обращать внимание на указанный уровень бодрствования пациента, а также на типичную локализацию и симметрию выявляемых артефактов.

Обрыв проводника (потеря контакта с пациентом). Для этого артефакта характерны резкие скачки потенциала с «зашкаливанием» (рис. 4). Чаще всего они появляются при обрыве соединительного провода, плохой установке электрода, поляризации электрода или при накоплении электрических зарядов на теле обследуемо-

Рис. 2. Телефонный артефакт, возникающий при звонке телефона.

парата рядом с пациентом, что позволяет ЭЭГ-анализатору регистрировать электромагнитные волны, возникающие во время работы телефонного звонка.

При последующем анализе в случае выявления телефонного артефакта нужно проводить его дифференциальную диагностику между сходными физиологическими графоэлементами, такими как сонные веретена и группы заостренных бета-волн по типу «щеток» (феномена низкоамплитудной быстрой активности «¡а/а») (рис. 3).

Как правило, это не вызывает значительных

го пациента. В таких случаях нужно проверить целостность проводов, соединяющих электрод с входной коробкой электроэнцефалографа, и правильность коммутации.

При обрыве соединительного провода или появлении потенциала поляризации необходимо заменить электрод. По данным Л.Р. Зенкова (1996) [2], потенциалы поляризации появляются чаще при использовании медных и латунных электродов, подвергнутых некачественному золочению или серебрению, потому что в области нарушенного покрытия в присутствии электро-

[70 иВ/см130 мм/сек 135-6 сек после Начало Г'В'

V7

Бета-ритм Миограмма

Рис. 3. Сходные с телефонным артефактом графоэлементы, встречающиеся в записи ЭЭГ.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Рис. 5. Артефакты, полученные в результате накопления электрических зарядов на теле пациента.

лита отмечаются наиболее интенсивные электрохимические процессы, которые сопровождаются появлением поляризационных потенциалов. Для устранения подобной ситуации, электроды подвергают хлорированию.

Исправить плохой контакт электродов с кожными покровами можно, как указывалось выше, путем обезжиривания кожи спиртом, дополнительного покрытия места контакта электрода с кожными покровами электропроводным гелем, обеспечить полное прижатие электрода к коже обследуемого пациента. Для устранения электрических зарядов с тела можно переустановить электроды, подвергнуть кожу под электродом абразии мелкой наждачной бумагой или стерильной инъекционной иглой до легкого покраснения, не повреждая дермы, предложить пациенту снять синтетическую одежду. Также необходимо учитывать, что при низкой влажности статический заряд может переходить от одежды медперсонала на тело обследуемого (рис. 5).

Артефакт высокого импеданса возникает при неправильном наложении электрода на кожу пациента, при высыхании контактного геля или при от-хождении электрода от кожной поверхности. Артефакт характеризуется выявляемой под одним электродом продолженной островолновой активностью, симулирующей электромиограмму (рис. 6).

Физиологические артефакты. Как прави-

ло, их возникновение обусловлено различными биологическими процессами, протекающими в организме пациента. Наиболее часто в ЭЭГ-за-писи встречаются электрокардирограмма (ЭКГ-артефакт), реограмма (РЭГ, РГ- артефакт), кож-ногальваническая реакция (КГР-артефакт), эле-ктромиограмма (ЭМГ- артефакт) и др. Ниже представлены наиболее характерные изменения ЭЭГ-записи, вызываемые физиологическими артефактами.

ЭКГ-артефакт чаще всего возникает у обследуемых, страдающих повышением артериального давления, преимущественно, в монополярных и поперечных биполярных отведениях. Его возникновение связывают с повышением активности симпатической нервной системы, что облегчает проведение ЭКГ-сигнала на периферийные ткани. ЭКГ-артефакт (рис. 7) представлен ритмичными острыми комплексами, имитирующими эпилептиформную активность — доброкачественные эпилепти-формные паттерны детства (ДЭПД), но в отличие от нее лишен медленноволнового компонента или в случае имитации ДЭПД — его частота устойчива и совпадает с частотой комплексов QRS на ЭКГ (рис. 8). Для ДЭПД не характерны ритмичность и совпадение с QRS-комплексами; к тому же, ДЭПД преимуществен-

Рис. 6. Высокий импеданс на электроде Р3, имитирующий пароксизмальную активность.

Рис. 7. ЭКГ-артефакт.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ЭКГ-артефакт

Гр1-А1 ТрЬА!

Мд-'--/ квцаЛ/ "««Ат-чу

ий^г

К7.т одопигн»

Рис. 8. А — ЭКГ-артефакт, Б — ДЭПД.

но выявляются в ограниченной зоне отведений и сохраняются при проведении изменения схемы отведений, в то время как ЭКГ-артефакт редуцируется (рис. 9).

Сосудистый РЭГ-артефакт. Также у больных, страдающих повышением артериального давления, часто можно наблюдать РЭГ-артефакт («сосудистые волны») (рис. 10), который появляется при установке электрода над поверхностью пульсурующего сосуда. Он имеет характерный для реограммы вид, включающий крутой подъем — анакроту и более пологий спуск — катакро-ту. Может симулировать дельта-активность (рис. 11). Выявление РЭГ-артефакта, как правило, не представляет большого труда, поскольку его ос-

ДЭПД (Роландические комплексы)

112 ЛЗ

М-АЗ Ы*Л1 ЕДО2 -№А1 ь

чАЛ/Ц лаДГ^

Щ^У^ЛИЛ/'-

ЮЛч -

М*' ■ ; ч-Ч1' 1Л

чЛл/З^Л^

> \jrVi

Си» И и |Ьвви. 04.07 05

новной графоэлемент имеет характерную форму и выявляется, как правило, под конкретным электродом. Устраняется РЭГ-артефакт небольшим смещением электрода в сторону (из зоны сосуда).

Кожногальванический артефакт (реакция КГР) возникает вследствие активации парасимпатической нервной системы больного и повышения потоотделения. Вследствие этого происходит общее цикличное изменение импеданса кожных покровов и системы кожа-электрод. В результате регистрируются медленноволновые «тренды», имитирующие смещение электродов. Подавить этот артефакт можно дополнительным обезжириванием кожных покровов паци-

ЭКГ-артефакт

Редуцирование ЭКГ-артефакта при ремонтаже

Рис. 9. Редуцирование ЭКГ-артефакта при проведении ремонтажа в биполярные отведения... аАдАь ЛЛ лА * л »/1л. л Л Л л I Рис. 10. РЭГ-артефакт.

РЭГ-артефакт

Медленная волна

Рис. 11. Дифференциальная диагностика РЭГ-артефакта и медленной дельта-волны (РЭГ-артефакт имеет характерные изменения фаз по типу сосудистой анакроты и катакроты, в то время как медленные волны лишены такой разности фаз).

ента и повторным наложением электродов. В случае неэффективности протирания кожи можно ограничить нижнюю полосу пропускания электроэнцефалографа до 0,1 с.

Глазодвигательный артефакт, электро-окулограмма (ЭОГ) проявляется в виде медлен-новолновых колебаний во фронтополярных от-

ведениях частотой 0,3-2 Гц. Определенные сложности представляет его дифференциальная диагностика с медленноволновой активностью из глубинных отделов лобных долей головного мозга. Возникновение ЭОГ связано с изменением положения глазного яблока (сетчатки). Для ЭОГ характерно затухание амплитуды от

Рис. 16. Миографический артефакт (напряжение жевательной мускулатуры), имитирующий бета активность. лобных отведений по направлению к затылоч- вод монтажа регистрации из монополярной ным, а также симметричность и стереотипная схемы в биполярную, что сразу выявляет движу-форма потенциалов. Особенно помогает пере- щийся электрод. Л.Р. Зенков [2] предлагает реги-

Рис. 13. Глазодвигательный артефакт (электроокулограмма - ЭОГ).

Рис. 14. Дифференциальная диагностика глазодвигательного артефакта посредством изменения монтажной схемы.

А)

Рис. 15. Дифференциальный диагноз глазодвигательного лобных долей (Б), характерная дельта-волна в отведениях

стрировать ЭОГ с помощью дополнительных электродов, которые располагаются по окружности глаз. При фиксации электродов выше и ниже глаза на ЭЭГ зарегистрируются ЭОГ вертикальных движений глаз, а при горизонтальном расположении электродов — ЭОГ горизонтальных движений глаз. Устранить ЭОГ можно, попросив пациента зафиксировать глазные яблоки, придерживая веки собственными пальцами.

Глазодвигательный артефакт накладывается на медленноволновую активность, маскируя ее. Но сохранение высокоамплитудных медленных волн в лобных и центральных отведениях (справа на

Б)

артефакта (А) и объемного поражения глубинных отделов Гр2-Г8.

рисунке) позволяет заподозрить наличие объемного процесса в глубинных отделах лобных долей.

Миографический артефакт, электромиогам-ма (ЭМГ) представлен как нерегулярная, высокочастотная (более 15 Гц) электрическая активность с острой формой волны. ЭМГ выявляется при мышечном напряжении лобных, жевательных и затылочных мышц. Она может быть спровоцирован как спонтанным напряжением пациента, так и его непроизвольной реакцией на чрезмерно плотно одетую фиксирующую электроды систему.

Дифференцировать ЭМГ следует с бета-ритмом, сонными веретенами и спайковой актив-

Рис. 12. Кожно-гальваническая реакция (КГР-артефакт). которых обусловлено изменением общего импеданса, за

ностью на ЭЭГ.

Бета-ритм отличается от ЭМГ меньшей амплитудой колебаний, неправильным и нерегулярным ритмом. Сонные веретена представляют собой модулированные, диффузные колебания частотой 11-15 Гц, амплитудой около 50 мкВ, продолжительностью от 0,5 до 3 секунд. Они регистрируются преимущественно в центральных отведениях во вторую фазу сна и могут сочетаться с К-комплексами. Спайковая активность — это потенциалы с острой формой, длительностью 550 мс, высокоамплитудные. Их амплитуда может превышать фоновую активность в десятки и даже тысячи раз. Спайки склонны к группированию, формируя полиспайковую активность, и сочетанию с медленной волной.

Устранить ЭМГ можно предложив обследуемому не сжимать зубы, приоткрыть рот, расслабить мышцы лба и шеи. Если после всех вышеизложенных мероприятий регистрация ЭМГ-арте-факта сохраняется, то можно использовать фильтры высоких частот с ограничением полосы пропускания свыше 15 или 30 Гц. Однако следует учитывать, что это ограничение распространяется и на собственные колебания биоэлектрической активности головного мозга.

Но в некоторых случаях выявление миогра-

На ЭЭГ регистрируются медленные «тренды», возникновение счет активации потовых желез.

фического артефакта в записи может быть полезно для врача, помогая провести дифференциальную диагностику. Например, в случае головной боли напряжения, у обследуемого пациента будет выявляться ЭМГ-артефакт по затылочным отведениям, поскольку присутствует миотониче-ское напряжения мышц шеи и скальпа. В этом случае, подавление ЭМГ-артефакта невыгодно, и его не следует исключать из записи (рис. 17).

Обсуждение и заключение

Многообразие проявлений артефактов ЭЭГ-записи, трудности в их устранении, а так же их сходство с истинными ЭЭГ-паттернами часто заставляют начинающих специалистов отрицать диагностическую ценность метода ЭЭГ в клинической практике, направляя пациентов на другие, подчас дорогостоящие диагностические методы, основанные на других физических принципах. Тем не менее, как показано выше, выявление, устранение и дифференциальная диагностика ЭЭГ-артефактов не представляет какую-либо сложную и неразрешимую для специалиста проблему.

ЭЭГ-артефакты имеют определенные характеристики, что позволяет отделить их от основ-

Рис. 17. Миографический артефакт по затылочным отведениям, имитирующий альфа- активность у пациентки с синдромом головной боли напряжения.

Рис. 18. Сравнительная характеристика ЭМГ-артефакта со схожими ЭЭГ-феноменами.

ной записи (табл. 1, 2). Поэтому даже при прове- познавать и отмечать регистрируемые артефак-дении исследования на современной диагнос- ты, прилагая максимальные усилия к их устра-тической аппаратуре, специалист должен рас- нению из основной записи ЭЭГ. Однако полное

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Табл. 1. Критерии дифференциальной диагностики артефактной активности по данным ЭЭГ (Физические артефакты)

Физические артефакты

Артефакт Дифференциальный диагноз Характерные особенности

Сетевая наводка Бета-ритм Высокая частота сигнала (около 50 Гц), при низкой амплитуде, большая продолжительность

Обрыв проводника Дельта-волны Появление под одним отдельно взятым электродом

Статический разряд Острые волны, спайки Появление под одним отдельно взятым электродом, непродолжительность во времени, полиморфизм при повторе

Движение электрода Медленные волны тета и дельта-диапазона Выявляются под отдельно-взятым электродом, хорошо видны в биполярных монтажных схемах как симметричные сходящиеся-расходящиеся волны

Высокий импеданс Бета-ритм, спайковая активность Появление под одним отдельно взятым электродом, большая продолжительность, полиморфизм графоэлементов

Телефонный артефакт Бета-ритм, спайковая активность, сонные веретена Четкая связь со звонком телефона

Табл. 2. Критерии дифференциальной диагностики артефактной активности по данным ЭЭГ (Физиологические артефакты) Физиологические артефакты

Артефакт Дифференциальный диагноз Характерные особенности

ЭКГ Спайки, острые волны, ДЭПД Ритмичность, соответствующая ЧСС, совпадение спайка с комплексом QRS на ЭКГ-канале, устранение при переводе на биполярное отведение

РЭГ Медленные волны тета и дельта-диапазона Выраженная фазность волны с четким выделением анакроты и катакроты

ЭМГ Бета-ритм, спайковая активность Полиморфизм, преимущественная выраженность в височных и теменных отведениях, устранение при расслаблении мышц

КГР Дельта-активность Синусоподобные медленные волны и тренды

ЭОГ Дельта-активность, комплексы острая-медленная волна Выраженность в фронтополяр-ных и лобных отведениях с постепенным угасанием в задних отведениях

устранение физиологических артефактов не всегда необходимо, так как именно их наличие может косвенно указывать на основную медицинскую патологию, по поводу которой пациент и обратился к врачу.

Возможно, подобные недостатки можно раз-

решить посредством усовершенствования подготовки специалистов, проводящих нейрофизиологические исследования, с выделением в курсе обучения отдельных тем, посвященным диагностике ЭЭГ-артефактов.

ТОМ VII ВЫПУСК 3 2012

Библиография

1. Гуляев СА., Архипенко И.В. с соавт. Электроэнцефалография в диагностике заболеваний нервной системы - Изд-во ДВГУ, 2012. - 200 с.

2. Зенков Л.Р. Электроэнцефалография с элементами эпилептологии. —Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1996.

3. Мухин К.Ю., Петрухин А.С., Глухова Л.Ю. Эпилепсия, атлас электро-клинической диагностики. — М.: «Альварес Паблишинг», 2004. — 440 с.

4. Петрухин А.С., Мухин К.Ю., Глухова Л.Ю. Принципы диагностики и лечения эпилепсии в педиатрической практике. — М., 2009. — 43 с.

5. Luders H., Noachtar S., eds. Atlas and Classification of Electroencephalography. — Philadelphia: WB Saunders, 2000. — 208 p.

6. Penfield W., Jasper H. Epilepsy and the Functional Anatomy of the Human Brain. — Boston: Little, Brown & Co, 1954. — 469 p.

Артефакты при магнитно-резонансной томографии сердца: способы устранения и правильной интерпретации | Краковская

1. To A.C., Desai M.Y. Role of cardiac magnetic resonance imaging in assessing ischemic and nonischemic cardiomyopathies. Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2012; 10 (2): 223-233.

2. Стукалова О.В. Магнитно-резонансная томография сердца с отсроченным контрастированием - новый метод диагностики заболеваний сердца. Рос. электрон. журн. луч. диагн. 2013; 3 (1): 7-17.

3. Ishida M., Kato S., Sakuma H. Cardiac MRI in ischemic heart disease. Circ. J. 2009; 73 (9): 1577-1588.

4. Florian A., Jurcut R., Ginghina C., Bogaert J. Cardiac magnetic resonance imaging in ischemic heart disease: a clinical review. J. Med. Life. 2011; 4 (4): 330-345.

5. Ahmed N., Carrick D., Layland J. et al. The role of cardiac magnetic resonance imaging (MRI) in acute myocardial infarction (AMI). Heart Lung Circ. 2013; 22 (4): 243-255.

6. Di Bella E.V.R., Parker D.L., Sinusas A.J. On the dark rim artifact in dynamic contrast-enhanced MRI myocardial perfusion studies. Magn. Reson. Med. 2005; 54 (5): 1295-1299.

7. Ferreira P., Gatehouse P., Kellman P. et al. Variability of myocardial perfusion dark rim Gibbs artifacts due to subpixel shifts. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2009; 11: 17-27.

8. Qayyum A.A., Vejlstrup N.G., Ahtarovski K.A. et al. Coronary artery stent mimicking intracardiac thrombus on cardiac magnetic resonance imaging due to signal loss: case report. Magn. Reson. Imaging. 2012; 30 (6): 889-892.

9. James S.H., Wald R., Wintersperger B.J. et al. Accuracy of right and left ventricular functional assessment by short-axis vs axial cine steady-state free-precession magnetic resonance imaging: intrapatient correlation with main pulmonary artery and ascending aorta phase-contrast flow measurements. Can. Assoc. Radiol. J. 2013; 64 (3): 213-219.

10. Saremi F., Grizzard J.D., Kim R.J. Optimizing cardiac MR imaging: practical remedies for artifacts. Radiographics. 2008; 28 (4): 1161-1187.

11. Smith T, Nayak K. MRI artifacts and correction strategies. Imaging Med. 2010; 2 (4): 445-457.

12. Ferreira P.F., Gatehouse P.D., Mohiaddin R.H., Firmin D.N. Cardiovascular magnetic resonance artifacts. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2013; 15: 41-80.

13. Patel M.R., Albert T.S.E., Kandzari D.E. et al. Acute myocardial infarction: safety of cardiac MR imaging after percutaneous revascularization with stents. Radiology. 2006; 240 (3): 674-680.

14. Синицын В.Е., Стукалова О.В., Куприянова О.М. и др. Безопасность магнитно-резонансной томографии после коронарного стентирования. Кардиология. 2007; 47 (6): 94-96.

15. Lopic N., Jelen A., Vrtnik S. et al. Quantitative determination of magnetic force on a coronary stent in MRI. J. Magn. Reson. Imaging. 2013; 37 (2): 391-397.

0102 артефакты ЭКг - Вопрос кардиологу

Если вы не нашли нужной информации среди ответов на этот вопрос, или же ваша проблема немного отличается от представленной, попробуйте задать дополнительный вопрос врачу на этой же странице, если он будет по теме основного вопроса. Вы также можете задать новый вопрос, и через некоторое время наши врачи на него ответят. Это бесплатно. Также можете поискать нужную информацию в похожих вопросах на этой странице или через страницу поиска по сайту. Мы будем очень благодарны, если Вы порекомендуете нас своим друзьям в социальных сетях.

Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 71 направлению: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.

Мы отвечаем на 97.18% вопросов.

Оставайтесь с нами и будьте здоровы!

Уменьшение артефактов ЭКГ | Numed Healthcare

Артефакт при снятии ЭКГ в 12 отведениях - очень частое явление, особенно в условиях интенсивной практики терапевта. Низкое качество сигнала может вызвать шум или артефакты на аппарате ЭКГ, что, в свою очередь, может привести к неточному анализу окончательного теста.

Ежедневно в отделениях первичной медико-санитарной помощи выполняются тысячи ЭКГ по 12 отведениям, и обеспечение самого высокого качества ЭКГ-тестов снизит необходимость повторного вызова пациентов для повторного выполнения теста или направления в больницу для дальнейшего тестирования.

Ниже приводится ряд советов и лучших практик по уменьшению артефактов ЭКГ при проведении ЭКГ в вашей практике:

  1. Проведите хорошую подготовку кожи. - Накопление масел и остатков на коже увеличивает сопротивление прохождению электрического сигнала при проведении ЭКГ. Поэтому очень важно правильно подготовить кожу пациента. Хорошая подготовка кожи должна включать:
        • Бритье или стрижка волос на груди пациента, если они есть.
        • Энергично протереть кожу марлевым тампоном.
        • Протирая кожу изопропиловым спиртом или водой с мылом, чтобы удалить кожный жир.
  1. Убедитесь, что пациент чувствует себя комфортно и расслаблен во время теста. - Обеспечение того, чтобы пациент чувствовал себя комфортно и расслабленно, уменьшит мышечный тремор и движение в максимально возможной степени. Оба эти фактора могут ухудшить качество записи ЭКГ.
  1. Используйте высококачественные электроды ЭКГ. - Убедитесь, что вы используете высококачественный электрод ЭКГ, такой как AMBU SUPAtab , который содержит влажный гель с высокой проводимостью, специально разработанный для обеспечения наилучшей адгезии.Кроме того, убедитесь, что электроды, которые вы используете, устарели, а гель для электродов свежий и влажный. Электродный гель сильно влияет на передачу сигналов от кожи к электроду.
  1. Убедитесь, что провода отведены правильно. - Убедитесь, что отведения грудной клетки и конечностей расположены в правильном положении и что электроды имеют хороший контакт с кожей. Загрузите бесплатное руководство по размещению отведений для ЭКГ в качестве справочного материала по правильному расположению проводов отведений.Кроме того, следите за тем, чтобы провода отведений не прилегали к костям, раздраженной коже или участкам, где наблюдается сильное движение мышц.
  1. Очистите зажимы типа "крокодил" - Соединения зажимов типа "крокодил" необходимо очищать перед каждым тестом. Это помогает предотвратить накопление геля на зажимах, которое происходит со временем и может повлиять на проводимость.
  1. Проверьте кабель пациента и провода отведений. - Убедитесь, что кабель пациента правильно подключен к системе ЭКГ и что между разъемами нет зазоров.Вам следует периодически проверять кабели пациента и провода отведений на предмет обрывов и трещин и при необходимости заменять.
  1. Проверить на помехи переменного тока - 50/60 Гц. Интерференция выглядит как небольшие регулярные пики и дает широкую нечеткую базовую линию на кривой ЭКГ. Вы должны проверить несколько возможных причин помех от сети переменного тока, в том числе:
        • Электрические провода в стенах, потолке или полу.
        • Наличие прочего электрооборудования в помещении
        • Неправильное заземление устройства ЭКГ.

Список литературы

1. Knight BP, Pelosi F, Michaud GF, Strickberger SA, Morady F. Клинические последствия электрокардиографического артефакта, имитирующего желудочковую тахикардию. N Engl J Med 1999; 341: 1270–1274.

2. Hurst JW. Образы в сердечно-сосудистой медицине: «переключаемые» прекардиальные отведения. Тираж 2000; 101: 2870–2871.

3. Майкл Смит M.S., B.S.E.E. Rx ДЛЯ ИСКУССТВА МОНИТОРИНГА ЭКГ.Медсестра реанимации 1984

4. Общество кардиологической науки и техники, Клинические рекомендации по консенсусу, номер 1, Запись стандартной электрокардиограммы в 12 отведениях, апрель 2005 г., дата обзора: апрель 2006 г.

Frontiers | Удаление артефактов электрокардиограммы из потенциалов локального поля, записанных нейростимулятором

с сенсорным управлением

Введение

В последнее время нейростимуляция с использованием сенсорных сигналов стала технологией для долгосрочного наблюдения за деятельностью мозга и проложила путь к разработке нейромодуляторов с замкнутым контуром и имплантируемых интерфейсов мозг-компьютер (Stanslaski et al., 2012; Qian et al., 2014; Мартини и др., 2020; Рамирес-Замора и др., 2020). Используя нейростимуляторы с сенсорным управлением, в серии исследований были достигнуты огромные успехи в изучении механизмов глубокой стимуляции мозга (DBS) (Trager et al., 2016; Neumann et al., 2017), а также эффектов нейромодуляции с замкнутым контуром (Meidahl et al., al., 2017; Velisar et al., 2019), а также возможность имплантации интерфейсов мозг-компьютер (Vansteensel et al., 2016; Golshan et al., 2020). Интегрируя записи LFP, нейростимуляторы с сенсорным управлением открыли реальное окно в хроническую деятельность мозга (Shen, 2014).Однако трудно точно записать LFP из-за электрокардиограммы (ЭКГ) и артефактов стимуляции (Sorkhabi et al., 2020). В предыдущих исследованиях с использованием нейростимуляторов с сенсорным управлением сообщалось о значительной потере данных из-за загрязнения ЭКГ (Quinn et al., 2015; Trager et al., 2016; Anidi et al., 2018; Hell et al., 2018; Swann et al., 2018). ). Исследование Quinn et al. (2015) показали, что шесть из шестнадцати записей были исключены из-за артефактов ЭКГ. В некоторых случаях артефакты ЭКГ могли развиваться в LFP, записанных во время продольного наблюдения (Trager et al., 2016). Исследователям пришлось выбрать те каналы LFP, свободные от загрязнения ЭКГ (Swann et al., 2018), что ограничивало точность целевых позиций записи.

артефактов ЭКГ можно отнести к несоответствующему коэффициенту отклонения синфазного сигнала (CMRR) модуля записи в нейростимуляторе с сенсорным управлением. Для записи LFP сигналы обычно различались между парами контактов на электроде. Пики ЭКГ считаются синфазными сигналами, которые можно отклонить путем дифференцирования.Предыдущие исследования показали, что для устранения артефактов ЭКГ значение CMRR должно быть больше 60 дБ (Sorkhabi et al., 2020). Однако достижение высокого и стабильного CMRR является очень сложной задачей для имплантируемых устройств, поскольку потребляемая мощность и размер нейростимуляторов очень ограничены. Кроме того, после имплантации небольшая утечка жидкости в нейростимулятор может нарушить симметрию дифференцированных каналов, что изменит CMRR (Quinn et al., 2015).

Хотя существует множество алгоритмов удаления артефактов ЭКГ из электрофизиологических сигналов, немногие из них могут быть применены к записи LFP.Вычитание шаблона вычисляет среднюю форму волны артефактов ЭКГ и вычитает ее из каждого всплеска в загрязненных записях (Zhou et al., 2007; Marker and Maluf, 2014). В предыдущем исследовании использовался необработанный сигнал ЭКГ и вычитание шаблона для удаления артефактов ЭКГ из LFP, записанных нейростимуляторами с сенсорным управлением (Canessa et al., 2016). Адаптивная фильтрация - еще один популярный метод удаления артефактов ЭКГ (Lu et al., 2009; Sweeney et al., 2012). Он оценивает шумовую составляющую и вычитает ее из исходной записи.Оба метода обычно требуют для справки синхронизированного сигнала ЭКГ. Независимый компонентный анализ (ICA) - широко используемый метод разделения слепых источников, который устраняет необходимость в эталонной ЭКГ (Mak et al., 2010; Sweeney et al., 2012). Однако записи нейростимуляторов с сенсорным управлением обычно производятся без эталонной ЭКГ, а количество каналов LFP слишком ограничено (например, два канала) для выполнения ICA. Следовательно, эти методы не подходят для удаления артефактов ЭКГ из большинства записей LFP.Хотя существуют некоторые методы разделения слепых источников для одноканальных записей (Sweeney et al., 2012), их надежность неубедительна из-за остаточных артефактов DBS.

В этом исследовании мы предлагаем метод удаления артефактов ЭКГ из LFP. Нейростимулятор с сенсорным управлением использовался для записи смоделированных LFP, загрязненных артефактами ЭКГ в физиологическом растворе. Мы изменили монтажные записи, чтобы добавить синхронизированный опорный канал ЭКГ. Используя опорный канал, мы использовали вычитание шаблона и адаптивную фильтрацию для удаления артефактов ЭКГ из смоделированных LFP.Мы оценили эффективность предложенного метода удаления артефактов ЭКГ и исследовали влияние артефактов DBS. Результаты показывают, что использование модифицированных монтажных изображений позволяет успешно удалить артефакты ЭКГ, таким образом обнаруживая сигналы LFP.

Материалы и методы

Проектирование и внедрение КИП

Нейростимулятор с сенсорным управлением

Регистрирующий прибор LFP показан на рисунке 1. Нейростимулятор с сенсорным управлением (G102RS, Beijing PINS Medical Co., Ltd.), которые могут быть полностью имплантированы для DBS-терапии. Перед дискретизацией сигналы сначала фильтровались встроенным полосовым фильтром 0,3–250 Гц. Затем сигналы регистрировались нейростимулятором и передавались по беспроводной сети на внешнюю платформу ПК через радиочастотную связь. Скорость передачи составляла 250 кбит / с, а задержка - менее 10 мс. Расстояние беспроводной связи составляло около 2 м. Перезаряжаемый аккумулятор был встроен в нейростимулятор для обеспечения долговременной записи.

Рис. 1. Иллюстрация сенсорной системы нейростимулятора.

Модификация записываемых монтажей

Для записи LFP сигналы обычно дифференцировались между парами контактов в электроде, т. Е. Биполярная запись. Например, на рисунке 2 сигнал был дифференцирован между контактом 1 и контактом 3 в электроде DBS после сети пассивных фильтров. Монополярная стимуляция осуществлялась синхронно между титановым корпусом нейростимулятора (анод, имплантированный в грудную клетку) и терапевтическим контактом 2 (катодом).Потенциалы, генерируемые стимуляцией и источником ЭКГ, были примерно одинаковыми на контактах 1 и 3. Таким образом, и потенциалы ЭКГ, и импульсы стимуляции можно было рассматривать как синфазные сигналы в биполярной цепи записи.

Рис. 2. Схема записывающего модуля в нейростимуляторе с сенсорным управлением. LFP регистрировались в биполярном канале записи (между контактами 1 и 3). Сигналы ЭКГ регистрировались в монополярном канале записи (между титановым корпусом и контактом 4).Конденсаторы и резисторы в каждой цепи образуют пассивные полосовые фильтры (0,3–250 Гц) аналоговых входных схем. Монополярная стимуляция проводилась между титановым корпусом и контактом 2.

Чтобы добиться эффективного удаления артефактов ЭКГ, мы разработали монтаж записи, добавив канал для эталонной ЭКГ в нейростимуляторе. Как показано на Рисунке 2 (красные линии), монополярный канал записи был разделен между титановым корпусом и другим контактом в электроде DBS.В этом монополярном канале сигналы ЭКГ регистрировались синхронно с LFP в биполярном канале записи. Хотя монополярный монтаж записи может привести к более сильным артефактам DBS, запись сигналов ЭКГ возможна до тех пор, пока аналого-цифровой преобразователь не насыщен. В следующих разделах мы описываем тесты возможности синхронизированной биполярной и монополярной записи во время стимуляции и оцениваем преимущества модифицированных монтажных изображений для удаления артефактов ЭКГ.

Запись данных

Настройка имитации записи

Как показано на рисунке 3, для имитации записи сигнала после имплантации титановый корпус нейростимулятора и электроды DBS были полностью погружены в фантом ASTM (ASTM, 2011), заполненный физиологическим раствором при комнатной температуре. Электроды DBS (модель L301, Beijing PINS Medical Co., Ltd.) имеют четыре платино-иридиевых цилиндрических контакта. Контакты имели диаметр 1,3 мм, длину 1,5 мм и расстояние между ними 0,5 мм.Два дисковых электрода Ag / Cl рядом с электродами DBS передавали синусоидальный сигнал 23 Гц, который имитировал LFP, который был выбран по следующим причинам: (1) бета-диапазон (13–35 Гц) LFP, зарегистрированный нейростимуляторами с сенсорным управлением. является наиболее подходящей полосой для выявления механизмов DBS и разработки стратегии стимуляции с обратной связью (Trager et al., 2016; Meidahl et al., 2017; Neumann et al., 2017; Velisar et al., 2019), и (2) исходя из предыдущего клинического опыта, ЭКГ в основном загрязняют низкочастотный диапазон (ниже 100 Гц) в этих конкретных LFP, особенно в бета-диапазоне.Для соответствующих сигналов в высокочастотном диапазоне (выше 100 Гц) фильтр высоких частот может удалить артефакты ЭКГ (Redfern et al., 1993; Zhou and Kuiken, 2006; Marker and Maluf, 2014). Метод, предложенный в настоящем исследовании, направлен на извлечение LFP в загрязненной ЭКГ полосе частот, то есть низкочастотной полосе. Таким образом, для валидации метода должно быть достаточно тона 23 Гц. Два дополнительных дисковых электрода Ag / Cl рядом с титановым корпусом выдавали стандартную форму волны ЭКГ, генерируемую цифровым функциональным генератором.Период сигнала ЭКГ был установлен на 750 мс.

Рисунок 3. Иллюстрация моделируемой настройки записи. Титановый корпус и электроды DBS были полностью погружены в фантом, заполненный физиологическим раствором. Размер фантома выражен в сантиметрах. Синусоидальный сигнал с частотой 23 Гц и стандартная форма волны ЭКГ подавались двумя парами дисковых электродов Ag / Cl. Записи передавались на компьютер по беспроводной сети.

Стимуляция и запись

Контакты электродов 1 и 3 были настроены как биполярный монтаж для записи LFP.Корпус нейростимулятора с возможностью считывания и контакт электрода 2 были сконфигурированы как монополярный монтаж для эталонной записи ЭКГ. Биполярные и монополярные записи синхронизировались нейростимулятором с сенсорным экраном. Частота дискретизации составляла 1000 Гц. Монополярная стимуляция осуществлялась между корпусом и контактом 2 электродов DBS. В реальном сценарии записи после имплантации сенсорных нейростимуляторов шум от линии электропередачи не был обнаружен. Однако в моделировании физиологического раствора нейростимулятор мог уловить сильные шумы в линии электропередачи.Чтобы избежать перекрестных помех (дифференциальных гармоник) между стимуляцией и частотой сети (50 Гц), частота стимуляции была установлена ​​на 150 Гц. Длительность импульса стимуляции составляла 60 мкс. Для изучения эффектов артефактов DBS амплитуда стимуляции была отключена, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0 В. Сегмент чистого LFP был записан после того, как источник ЭКГ и стимуляция были отключены. При каждом условии данные записывались не менее 300 с.

Предварительная обработка данных

Все записи сначала были отфильтрованы фильтром верхних частот 1 Гц (цифровой Баттерворт) для подавления колебаний базовой линии, а затем отфильтрованы фильтром нижних частот 470 Гц (цифровой Баттерворт) для исключения более высоких частот наложения спектров.Для записи чистого LFP частота сети 50 Гц и ее гармоники при 100 Гц фильтровались адаптивным фильтром-ловушкой (Keshtkaran and Yang, 2014). Для записей LFP, загрязненных ЭКГ, артефакты DBS в сочетании с выводами промышленной частоты были отфильтрованы. Чтобы сохранить информацию в частотной области в максимально возможной степени, мы использовали специально разработанный адаптивный фильтр ловушки для удаления артефактов DBS. Для записи опорного сигнала ЭКГ данные были отфильтрованы адаптивным фильтром, используемым для промышленной частоты, а затем отфильтрованы фильтром нижних частот 100 Гц (цифровой Баттерворт 3-го порядка).

Удаление артефакта ЭКГ

В этом исследовании для записи ЭКГ был добавлен монополярный канал. Мы воспользовались преимуществами двух ранее существовавших методов, а именно вычитания шаблона и адаптивной фильтрации, чтобы оценить эффективность удаления артефактов ЭКГ. MATLAB (версия 2016a) использовался для всех расчетов.

Вычитание шаблона

Метод вычитания шаблона извлекает шаблон артефакта ЭКГ из загрязненных записей LFP и вычитает шаблон в каждом пике артефактов ЭКГ.Метод в основном включал три этапа: (1) обнаружение импульсов ЭКГ, (2) извлечение шаблона артефакта ЭКГ и (3) вычитание шаблона артефакта ЭКГ. Для обнаружения спайков ЭКГ мы применили точный детектор комплекса QRS, предложенный Пэном и Томпкинсом (1985) и Гамильтоном и Томпкинсом (1986) к опорному каналу ЭКГ. Обнаруженные зубцы R использовали для выравнивания артефактов ЭКГ в загрязненных LFP. Шаблон был извлечен путем усреднения артефактов ЭКГ и отфильтрован фильтром нижних частот 100 Гц (цифровой Баттерворт 3-го порядка).Отфильтрованный шаблон затем вычитали из загрязненных ЭКГ LFP.

Адаптивная фильтрация

Общая методология адаптивной фильтрации заключается в оценке артефактов ЭКГ от загрязненных LFP путем минимизации ошибок между выходным сигналом и эталоном ЭКГ. В этом исследовании мы воспользовались встроенным набором инструментов адаптивного фильтра в частотной области (dsp.FrequencyDomainAdaptiveFilter) в MATLAB для разработки адаптивного фильтра. Длина вектора коэффициентов адаптивного фильтра составляла 64, а длина блока обновлений коэффициентов составляла 1000.Адаптивный фильтр частотной области повторял вектор коэффициентов после преобразования входных данных в частотную область с использованием дискретных преобразований Фурье. Подробные алгоритмы см. В Shynk (1992). Вход был эталоном ЭКГ, а желаемый сигнал - загрязненным LFP. Выходами были оценочные артефакты ЭКГ. Затем предполагаемые артефакты ЭКГ были вычтены из загрязненных записей LFP.

Оценка производительности

Спектральная плотность мощности (СПМ) была оценена методом Велча.Частотное разрешение PSD составляло 1 Гц, а перекрытие окна Хэмминга составляло 50%. Логарифмические PSD были построены для сравнения между чистыми LFP, загрязненными LFP и очищенными LFP. Для количественной оценки удаления артефактов были рассчитаны отношение сигнал-шум (SNR) и среднеквадратичная логарифмическая ошибка (RMSLE) PSD.

SNR был определен как отношение средней мощности в полосах сигнала и шума. SNR был рассчитан как:

S⁢N⁢R = 10⁢log10⁢P⁢o⁢w⁢e⁢rs⁢i⁢g⁢n⁢a⁢lP⁢o⁢w⁢e⁢rn⁢o⁢i⁢s⁢e (1)

, где Мощность сигнал представляет собой среднюю мощность сигнала в диапазоне 22–23 Гц, Мощность шум представляет собой среднюю мощность загрязнения ЭКГ в диапазоне 1–100 Гц , кроме 22–23 Гц.Более высокий SNR указывает на лучшее удаление артефактов ЭКГ.

Поскольку спектр не был равномерно распределен по полосе, мы использовали RMSLE для оценки разницы между PSD очищенных LFP и смоделированных чистых LFP. Путем логарифмического преобразования RMSLE оценивает различия между небольшими значениями (например, мощность шума) аналогично разнице между большими значениями (например, мощность сигнала). RMSLE рассчитывалась как:

.

R⁢M⁢S⁢L⁢E = 1N⁢∑f1f2 (p⁢s⁢ds⁢i⁢n⁢ (f) -p⁢s⁢d⁢ (f)) 2 (2)

, где psd si n (f) представляет логарифмическую PSD чистого LFP, psd (f) представляет логарифмическую PSD загрязненных или очищенных LFP.f 1 и f 2 индексируют соответствующий диапазон для анализа, который составляет 1–100 Гц (т. е. N = 100). Меньшее значение RMSLE указывает на лучшую эффективность удаления артефактов ЭКГ.

Результаты

Имитация записей LFP

В этом исследовании мы синхронно записали биполярные и монополярные каналы для удаления артефактов ЭКГ. Примеры записей показаны на рисунке 4A. Верхняя ось на рисунке 4A - это временной ряд биполярных записей. Темная линия - это чистый LFP, а серая линия - загрязненный LFP.Остаточные артефакты DBS (2,5 В, 150 Гц, 60 мкс) в загрязненном LFP более чем на два порядка больше, чем в чистом LFP. Артефакты ЭКГ практически не различимы во временном ряду. Нижняя ось на рисунке 4A - это временной ряд монополярной записи, синхронизированный с загрязненным LFP. Хотя артефакты DBS были больше при монополярной записи, можно было различить четкую форму волны ЭКГ. На рисунке 4B показана PSD чистого LFP. На рисунке 4C показан PSD загрязненного LFP.Основная частота артефактов DBS составляла 150 Гц, а частоты гармоник составляли 300 и 450 Гц. Другие частоты наложения спектров, наложенные на частоту сети, были целыми кратными 50 Гц.

Рисунок 4. Характеристики исходных записей. (A) Верхняя ось - это биполярная запись чистого LFP (темная линия) и загрязненного LFP (серая линия). Нижняя ось - монополярная запись эталона ЭКГ. Загрязненный LFP и эталон ЭКГ регистрировались синхронно во время стимуляции (2.5 В, 150 Гц, 60 мкс). (B) PSD чистого LFP. (C) PSD загрязненного LFP.

Удаление артефакта ЭКГ

Производительность записи ЭКГ

Для извлечения четких всплесков ЭКГ монополярные записи фильтровались фиксированным фильтром нижних частот 100 Гц (цифровой Баттерворт 3-го порядка). Чтобы изучить, можно ли последовательно восстанавливать спайки ЭКГ в монополярных записях при наличии различных артефактов DBS, мы сравнили амплитуды извлеченных спайков.Спайки были выровнены в соответствии с обнаруженными зубцами R. На рис. 5А показаны усредненные спайки, извлеченные при различных амплитудах стимуляции. На рисунке 5B показаны размах амплитуды каждого выброса ЭКГ и размах амплитуд артефактов DBS в исходных монополярных записях. По сравнению со средним значением в выключенном состоянии DBS (5.57 ± 0.60 мВ, среднее ± стандартное отклонение), амплитуды всплесков немного уменьшились в состоянии DBS on (4.54 ± 0.66 мВ, p <0.001, N = 266 ).Хотя амплитуды артефактов DBS увеличились с 2,50 ± 1,8 мВ (0,5 В DBS) до 9,65 ± 0,29 мВ (3,0 В DBS), не было обнаружено значительных изменений между амплитудами импульсов ЭКГ ( p > 0,064, N = 266). Результаты показали, что с помощью простого фиксированного фильтра нижних частот 100 Гц выбросы ЭКГ могут быть извлечены из монополярных записей при различных амплитудах стимуляции. Высокая эффективность извлечения спайков послужила основой для удаления артефактов ЭКГ.

Рисунок 5. Извлечение пиков ЭКГ из монополярных записей. (A) Усредненные выбросы ЭКГ в состояниях DBS выключено и DBS включено. (B) Значения размаха импульсов ЭКГ и артефактов DBS. Точки представляют собой средние значения, а полосы ошибок - стандартные отклонения.

Выполнение удаления артефактов ЭКГ

Чтобы проверить возможность использования монополярного канала в качестве эталона для удаления артефактов ЭКГ, мы протестировали два ранее существовавших метода, т.е.е., вычитание шаблона и адаптивная фильтрация. Эффективность удаления артефактов ЭКГ каждым методом оценивалась в выключенном и включенном состояниях DBS.

На рисунке 6 показаны результаты вычитания шаблона. На рисунке 6A красная линия на верхней оси - это загрязненный ЭКГ LFP, записанный в выключенном состоянии DBS, а серая линия - очищенный LFP. На нижней оси показаны отчетливые зубцы R в синхронизированном монополярном канале. Используя монополярный канал в качестве эталона ЭКГ, метод вычитания шаблона удалил артефакты ЭКГ в загрязненном LFP.На рисунке 6B показаны PSD загрязненного ЭКГ LFP (красная линия) и очищенного LFP (серая линия). Артефакты ЭКГ в основном загрязняли полосу ниже 100 Гц. После удаления артефактов PSD очищенного LFP был наложен на PSD смоделированного чистого LFP (синяя линия). На рисунке 6C загрязненный ЭКГ LFP, записанный в состоянии включения DBS (2,5 В, 150 Гц, 60 мкс), и соответствующий очищенный LFP нанесены на верхнюю ось. После удаления артефактов DBS монополярная запись отражала отчетливые зубцы R (нижняя ось).Используя монополярный канал в качестве эталона ЭКГ, артефакты ЭКГ были успешно удалены. На рисунке 6D показаны PSD загрязненных (красная линия) и очищенных (серая линия) LFP в состоянии включения DBS. Загрязненная ЭКГ полоса ниже 100 Гц была восстановлена ​​в очищенном LFP. Мы обнаружили немного повышенный уровень шума в PSD очищенного LFP, который частично был вызван генератором сигнала ЭКГ. Кроме того, некоторый шум возник из-за остаточных артефактов стимуляции. Хотя артефакты стимуляции были в значительной степени удалены, некоторые гармоники и компоненты наложения спектров остались, например, при 250, 300, 400 и 450 Гц.Оценка спектра этих остаточных артефактов стимуляции неизбежно приведет к утечке мощности в широкополосный диапазон.

Рисунок 6. Результаты удаления артефактов ЭКГ с помощью вычитания шаблона. (A) Результаты снятия ЭКГ при выключенном DBS. Биполярные записи до (загрязненная, красная линия) и после (очищенная, серая линия) снятия ЭКГ были нанесены на верхнюю ось. Монополярная запись эталона ЭКГ была нанесена на нижнюю ось. (B) PSD биполярной записи до и после удаления ЭКГ. Синяя линия - это PSD чистого LFP. (C) Результаты удаления ЭКГ из записи при включенном DBS. (D) PSD биполярных записей до и после удаления ЭКГ.

На рисунке 7 показаны результаты адаптивной фильтрации. На рисунках 7A, B показаны записи в выключенном состоянии DBS, а на рисунках 7C, D показаны записи во включенном состоянии DBS (2,5 В, 150 Гц, 60 мкс). Загрязненная ЭКГ полоса ниже 100 Гц была восстановлена ​​в очищенных LFP.Следовательно, как вычитание шаблона, так и адаптивная фильтрация могут удалить артефакты ЭКГ.

Рисунок 7. Результаты удаления артефактов ЭКГ с помощью адаптивной фильтрации. (A) Результаты снятия записи ЭКГ с выключенным DBS. Биполярные записи до (загрязненная, красная линия) и после (очищенная, серая линия) снятия ЭКГ были нанесены на верхнюю ось. Монополярная запись эталона ЭКГ была нанесена на нижнюю ось. (B) PSD биполярной записи до и после удаления ЭКГ.Синяя линия - это PSD чистого LFP. (C) Результаты удаления ЭКГ из записи при включенном DBS. (D) PSD биполярных записей до и после удаления ЭКГ.

Для количественной оценки производительности метода были рассчитаны отношения сигнал / шум и RMSLE PSD. В таблице 1 показаны SNR и RMSLE очищенных LFP. По сравнению с загрязненными ЭКГ LFP, SNR очищенных LFP были значительно улучшены со значениями, близкими к SNR чистого LFP (20.87 дБ). RMSLE также уменьшились, указывая на то, что различия в PSD между очищенным LFP и смоделированным чистым LFP уменьшились после удаления артефакта ЭКГ. Увеличение амплитуды стимуляции не оказало значительного влияния ни на SNR, ни на RMSLE.

Таблица 1. Оценка производительности с использованием отношения сигнал-шум (SNR) и среднеквадратичной логарифмической ошибки (RMSLE).

Производительность при остаточных артефактах DBS

В разделе «Удаление артефактов ЭКГ» артефакты DBS при различных амплитудах стимуляции были точно отфильтрованы.Однако из-за сложных условий записи и различных методов фильтрации артефакты DBS могут оставаться в LFP на разных уровнях. Следовательно, крайне важно оценить производительность на фоне остаточных артефактов DBS.

На рис. 8A показан загрязненный LFP в состоянии включения (серые линии, 2,5 В, 150 Гц, 60 мкс) без фильтрации артефактов DBS. Записи были выровнены в соответствии с пиками ЭКГ, обнаруженными в монополярном канале. Перекрывая записи, можно было различить огибающую артефактов ЭКГ (пунктирные красные линии).Белая линия на Рисунке 8A показывает усредненную форму волны перекрывающихся записей. Используя этот шаблон, артефакты ЭКГ были вычтены из загрязненного LFP. На рисунке 8B показаны PSD загрязненного LFP (красная линия) и очищенного от ЭКГ LFP (серая линия). Загрязненная ЭКГ полоса была восстановлена, в то время как артефакты DBS остались. На рисунке 8C показаны шаблоны ЭКГ, извлеченные из загрязненных LFP. Производительность извлечения шаблонов была стабильной при 0,5–3,0 В DBS без дополнительной фильтрации артефактов DBS.

Рисунок 8. Удаление артефактов ЭКГ без дополнительной фильтрации артефактов DBS. (A) Серые линии - это перекрывающиеся загрязненные LFP, выровненные в соответствии с зубцами R, обнаруженными в монополярном канале. Пунктирные красные линии обозначают огибающую артефактов ЭКГ. Белая линия - это усредненная форма волны выровненных записей. (B) PSD загрязненных LFP и очищенных от ЭКГ LFP. (C) Шаблоны артефактов ЭКГ в загрязненных LFP с различными амплитудами DBS.

Таблица 2 показывает количественную оценку эффективности снятия ЭКГ без фильтрации артефактов DBS. Чтобы исключить эффекты увеличения артефактов DBS, SNR и RSMLE были рассчитаны для полосы ниже 40 Гц. По сравнению с загрязненными ЭКГ LFP, как SNR, так и RMSLE очищенных LFP были улучшены. SNR очищенных LFP было близко к значению смоделированного чистого LFP (18,70 дБ). С 1,0 В DBS до 3,0 В DBS отношение сигнал / шум очищенных LFP уменьшилось с 18,29 до 17.62 дБ, а RSMLE увеличился с 0,98 до 1,9 дБ, что указывает на снижение производительности. Однако это ослабление производительности было очень небольшим по сравнению с увеличением артефактов DBS с 1,0 В DBS (211,01 мкВ) до 3,0 В DBS (516,18 мкВ). Результаты показывают, что артефакты ЭКГ в загрязненных LFP могут быть подавлены в значительной степени даже при наличии остаточных артефактов DBS.

Таблица 2. Оценка эффективности удаления артефактов электрокардиограммы (ЭКГ) без дополнительной фильтрации артефактов глубокой стимуляции мозга (DBS).

Обсуждение

В этом исследовании мы предложили подход к удалению артефактов ЭКГ из сигналов, записанных нейростимуляторами с сенсорным управлением. Был добавлен одновременный монополярный монтаж, и во временном ряду можно было записать отчетливые зубцы R. Используя монополярную запись в качестве эталона ЭКГ, обычные методы фильтрации ЭКГ, включая вычитание шаблона и адаптивную фильтрацию, могут эффективно удалять артефакты ЭКГ в биполярных записях LFP. На производительность этого метода существенно не повлияла величина остаточных артефактов DBS.Комбинируя монополярную и биполярную записи, этот метод может удалить артефакты ЭКГ без дополнительной сложной обработки сигнала.

Использование одновременной монополярной записи в качестве эталона ЭКГ

Удаление артефактов ЭКГ - распространенная проблема в области обработки электрофизиологических сигналов. В предыдущих исследованиях было предложено множество алгоритмов, таких как вычитание шаблона (Zhou et al., 2007; Marker and Maluf, 2014), адаптивная фильтрация (Lu et al., 2009; Sweeney et al., 2012), ICA (Mak et al., 2010) и другие методы разделения слепых источников (Sweeney et al., 2012). Большинство методов оказались эффективными при записи многоканальной ЭЭГ и электромиографии. Некоторые методы были специально разработаны для одноканальной записи (Sweeney et al., 2012). Однако большинство ранее существовавших методов нельзя напрямую применять к сигналам, регистрируемым имплантированными нейростимуляторами с сенсорным управлением. Для нейростимуляторов с сенсорным управлением электрофизиологические сигналы (LFP) обычно записываются независимо без эталонной ЭКГ.Таким образом, методы вычитания шаблона или адаптивной фильтрации, оба из которых требуют опорных сигналов, не подходят. Количество синхронизированных каналов нейростимуляторов с сенсорным экраном обычно очень ограничено. Для записи во включенном состоянии DBS DBS с включенным считыванием обычно записывает только несколько синхронизированных каналов из-за ограниченного количества электродов. Таким образом, метод ICA, который требует многоканальной записи, не полностью применим к LFP, записанным во время DBS. Хотя существуют некоторые методы разделения одноканальных слепых источников (Sweeney et al., 2012), стоимость алгоритмов обычно выше, а надежность производительности неубедительна из-за остаточных артефактов DBS. Отсутствие опорных и записывающих каналов ЭКГ затрудняет удаление артефактов ЭКГ в LFP, записанных нейростимуляторами с сенсорным управлением.

В нейростимуляторах с сенсорным управлением есть два типа записывающих монтажей, т. Е. Биполярный монтаж и монополярный монтаж. Биполярный монтаж дифференцирует потенциалы между парами контактов в электроде DBS, в то время как монополярный монтаж дифференцирует потенциалы между одним контактом в электроде DBS и титановым корпусом нейростимулятора (Stanslaski et al., 2012; Qian et al., 2014, 2017). В предыдущих исследованиях сообщалось, что на монополярный монтаж значительно влияет объемная проводимость на удалении (Marmor et al., 2017). Таким образом, можно записывать эталоны ЭКГ с помощью монополярного монтажа.

В этом исследовании мы продемонстрировали возможность записи эталонных сигналов ЭКГ с использованием монополярного монтажа нейростимулятора с сенсорным экраном. Наши результаты показали, что, хотя артефакты DBS были большими, четкая форма R-волны могла быть извлечена в монополярном канале.Однако размах амплитуд артефактов ЭКГ в биполярных записях in vivo может быть нестабильным из-за дыхания или движения. В предыдущей литературе сообщалось, что дыхание или даже относительно медленное движение с течением времени вызывает отклонение базовой линии в сигналах ЭКГ (Satija et al., 2018; Chatterjee et al., 2020). Размах амплитуды скачков ЭКГ варьируется на 15% из-за дрейфа базовой линии (Friesen et al., 1990; Satija et al., 2018). Для артефактов быстрого движения эффект обычно длится недолго, и колебания могут составлять 500 процентов от размаха амплитуд спайков ЭКГ (Friesen et al., 1990; Satija et al., 2018). На рисунке 6C коэффициент вариации размахов ЭКГ в биполярных записях составлял 13,07% (стандартное / среднее значение), а величина скачков ЭКГ в монополярных записях составляла 0,7%. Чтобы оценить влияние этих вариаций, мы добавили к записям амплитудно-модулированный белый шум. Коэффициенты вариации увеличились до 21,62% в биполярных записях и 16,37% в монополярных записях. Оба варианта биполярной и монополярной записи были выше типичных значений, указанных в литературе.Для удаления артефактов ЭКГ в зашумленных записях применялись методы вычитания шаблона и адаптивной фильтрации. Результаты показали, что артефакты ЭКГ все еще можно в значительной степени удалить (подробности см. В дополнительных материалах).

Основное преимущество настоящего исследования состоит в том, чтобы сделать обычные методы снятия ЭКГ, требующие эталонных сигналов ЭКГ, применимыми к LFP, зарегистрированным нейростимуляторами с сенсорным управлением. Метод, предложенный в нашем исследовании, может помочь исследователям извлечь настоящие LFP для изучения хронической нейронной активности глубоких мозгов и механизмов DBS.Большинство таких исследований проводится ретроспективно. Там, где требуется анализ в реальном времени, например, при стимуляции с обратной связью, шаблон может быть извлечен только в коротком окне. В предыдущем исследовании с использованием метода вычитания шаблона для удаления артефактов ЭКГ в реальном времени для обновления шаблона использовалось 30 импульсов ЭКГ (Abbaspour and Fallah, 2014). Мы протестировали временные окна 30, 20 и 10 с, соответственно, и обнаружили, что шаблон действителен в 30-секундном окне (подробности см. В дополнительных материалах).Поскольку интервал имитированных всплесков ЭКГ составлял 0,75 с, результаты показывают, что для извлечения действительного шаблона потребуется не менее 40 всплесков ЭКГ. В сценариях реального времени шаблоны могут накапливаться, а производительность может быть улучшена путем введения методов перекрытия и заполнения для каждого окна. В качестве альтернативы мы могли бы использовать метод адаптивной фильтрации для анализа в реальном времени. В будущих исследованиях следует сосредоточить внимание на разработке и уточнении подробных алгоритмов реального времени на основе конкретных сценариев реального времени.

Эффекты артефактов DBS

Величины импульсов стимуляции в монополярной цепи записи были асимметричными. Асимметрия может вызвать большие артефакты DBS в опорном канале ЭКГ. Следовательно, различная величина остаточных артефактов DBS может влиять на обнаружение пиков ЭКГ. Предыдущие исследования показали, что до тех пор, пока усилители не насыщены, реальные сигналы в асимметричном монтаже все еще могут быть восстановлены (Kent and Grill, 2012; Qian et al., 2017).В нашем исследовании мы сравнивали амплитуды спайков ЭКГ при разных амплитудах ДБС. Результаты показали, что, хотя артефакты DBS значительно увеличились с 0,5 В DBS до 3,0 В DBS, не было обнаружено значительной разницы между амплитудами извлеченных пиков ЭКГ. Устойчивые зубцы R можно было извлечь из монополярных записей. Этот результат послужил основой для удаления артефактов ЭКГ.

В биполярном канале нейростимулятора с возможностью считывания амплитуды артефактов DBS могут быть более чем на два порядка величины больше, чем артефакты ЭКГ и сигналы LFP.В нашем исследовании мы точно отфильтровали артефакты DBS для восстановления временного ряда. Однако остаточные артефакты DBS обычно были неизбежны в записях LFP из-за сложных условий записи и различных методов фильтрации. Чтобы оценить влияние остаточных артефактов DBS на удаление артефактов ЭКГ, мы изучили производительность метода без дополнительной фильтрации артефактов DBS. Результаты показали, что даже при наличии больших артефактов DBS артефакты ЭКГ значительно подавлялись, указывая на то, что метод не был чувствителен к остаточным артефактам DBS.Этот результат подчеркивает надежность метода и ограничивает ограничения на его алгоритмы.

Ограничения и дальнейшая работа

Удаление артефактов ЭКГ в нашем исследовании было протестировано только с использованием обычного метода вычитания фиксированного шаблона и простого адаптивного фильтра. Производительность можно улучшить за счет оптимизации шаблона извлечения и конструкции адаптивного фильтра. Текущий метод был протестирован только на смоделированных сигналах, записанных в физиологическом растворе. Хотя мы протестировали и проверили методы с использованием физиологических уровней ЭКГ, на эффективность метода все же могут влиять хронические изменения импеданса записи, утечка жидкости и различные электромагнитные условия in vivo .Рабочие характеристики должны быть подтверждены для реальных записей in vivo в будущих исследованиях. Кроме того, мы должны оценить, можно ли интегрировать алгоритмы во встраиваемую систему. Целью настоящего исследования было предоставить эталон ЭКГ для использования с текущими методами и, таким образом, снизить сложность связанных алгоритмов. Основываясь на нашем обзоре вычислительной эффективности и ресурсов хранения нейростимуляторов с возможностью измерения тока, оба подхода, предложенные в этом исследовании, могут быть выполнены в течение 400–500 мс.Этого достаточно для анализа в реальном времени. Таким образом, этот метод имеет потенциал для разработки алгоритмов для удаления артефактов ЭКГ в реальном времени во встроенной системе. Однако в будущей разработке встроенных систем еще предстоит проделать большую работу, особенно для решения проблемы компромисса между энергопотреблением и аналитической производительностью в конкретных приложениях.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Авторские взносы

YC, BM и LL разработали исследование. YC провела исследование, собрала данные и написала первоначальную рукопись. BM, HH и LL отредактировали рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Финансирование

Это исследование было поддержано грантами Национального фонда естественных наук Китая 81527901 и 61

3, а также Международным совместным исследовательским проектом Шэньчжэня GJHZ20180930110402104.

Конфликт интересов

LL, HH и BM входят в научно-консультативный совет компании Beijing Pins Medical Co., Ltd., и были указаны в качестве изобретателей в выданных патентах и ​​патентных заявках на стимулятор глубокого мозга, использованный в этой работе.

Оставшийся автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Tiangang Long и Changqing Jiang за их помощь в изготовлении фантома ASTM.

Дополнительный материал

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2021.637274/full#supplementary-material

Список литературы

Аббаспур, С., Фаллах, А. (2014). Удаление артефакта ЭКГ из поверхностного сигнала ЭМГ с помощью метода адаптивного вычитания. J. Biomed. Phys. Англ. Анальный. 4, 33–38.

Google Scholar

Anidi, C., O’Day, J. J., Anderson, R. W., Afzal, M. F., Syrkin-Nikolau, J., Velisar, A., et al. (2018). Нейромодуляция нацелена на патологические, а не физиологические бета-всплески во время ходьбы при болезни Паркинсона. Neurobiol. Дис. 120, 107–117. DOI: 10.1016 / j.nbd.2018.09.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

ASTM (2011). F2182-11a: Стандартный метод измерения радиочастотного нагрева на пассивных имплантатах или вблизи них во время магнитно-резонансной томографии. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Google Scholar

Канесса А., Поцци Н. Г., Арнульфо Г., Брумберг Дж., Райх М. М., Пеццоли Г. и др.(2016). Стриатальная дофаминергическая иннервация регулирует субталамические бета-колебания и корково-подкорковое соединение во время движений: предварительные данные у субъектов с болезнью Паркинсона. Фронт. Гм. Neurosci. 10: 611. DOI: 10.3389 / fnhum.2016.00611

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чаттерджи, С., Такур, Р. С., Ядав, Р. Н., Гупта, Л., и Рагхуванши, Д. К. (2020). Обзор методов удаления шума в сигналах ЭКГ. Сигнальный процесс IET. 14, 569–590. DOI: 10.1049 / iet-spr.2020.0104

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Friesen, G. M., Jannett, T. C., Jadallah, M. A., Yates, S. L., Quint, S. R., and Nagle, H. T. (1990). Сравнение чувствительности к шуму девяти алгоритмов обнаружения QRS. IEEE Trans. Биомед. Англ. 37, 85–98. DOI: 10.1109 / 10.43620

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гольшан, Х. М., Хебб, А. О., и Махур, М. Х. (2020). LFP-Net: структура глубокого обучения для распознавания поведенческой активности человека с использованием сигналов STN-LFP мозга. J. Neurosci. Методы 335: 108621. DOI: 10.1016 / j.jneumeth.2020.108621

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гамильтон, П. С. и Томпкинс, В. Дж. (1986). Количественное исследование правил обнаружения QRS с использованием базы данных аритмий MIT / BIH. IEEE Trans. Биомед. Англ. 33, 1157–1165. DOI: 10.1109 / TBME.1986.325695

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ад, Ф., Плейт, А., Меркенс, Дж.Х., Бётцель К. (2018). Субталамическая колебательная активность и связность во время ходьбы при болезни Паркинсона. NeuroImage Clin. 19, 396–405. DOI: 10.1016 / j.nicl.2018.05.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кент, А., Гриль, В. (2012). Регистрация вызванных потенциалов во время глубокой стимуляции мозга: разработка и проверка инструментов для подавления артефакта стимула. J. Neural Eng. 9: 036004. DOI: 10.1088 / 1741-2560 / 9/3/036004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кешткаран, М.Р., Янг З. (2014). Быстрый и надежный алгоритм подавления помех от линий электропередачи при нейронной записи. J. Neural Eng. 11: 026017. DOI: 10.1088 / 1741-2560 / 11/2/026017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лу, Г., Бриттен, Дж .-С., Холланд, П., Янни, Дж., Грин, А. Л., Стейн, Дж. Ф. и др. (2009). Удаление шума ЭКГ из сигналов поверхностной ЭМГ с помощью адаптивной фильтрации. Neurosci. Lett. 462, 14–19. DOI: 10.1016 / j.neulet.2009.06.063

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мак, Дж.Н., Ху, Ю., и Лук, К. Д. К. (2010). Автоматизированный метод удаления артефактов ЭКГ для записи ЭМГ поверхности мышц туловища. Med. Англ. Phys. 32, 840–848. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2010.05.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маркер, Р. Дж., И Малуф, К. С. (2014). Влияние загрязнения электрокардиографии и сравнение методов снятия ЭКГ на записи электромиографии верхней трапеции. J. Electromyogr. Кинезиол. 24, 902–909.DOI: 10.1016 / j.jelekin.2014.08.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мармор О., Вальский Д., Джошуа М., Бик А. С., Аркадир Д., Тамир И. и др. (2017). Локальная и объемная проводимость полевых потенциалов в субталамическом ядре человека. J. Neurophysiol. 117, 2140–2151. DOI: 10.1152 / jn.00756.2016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартини, М. Л., Оерманн, Э. К., Опи, Н. Л., Панов, Ф., Оксли, Т., Яегер, К. (2020). Сенсорные модальности для технологии интерфейса мозг-компьютер: всесторонний обзор литературы. Нейрохирургия 86, E108 – E117. DOI: 10.1093 / Neuros / nyz286

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мейдал, А. К., Тинкхаузер, Г., Херц, Д. М., Каньян, Х., Дебаррос, Дж., И Браун, П. (2017). Адаптивная стимуляция глубокого мозга при двигательных расстройствах: долгий путь к клинической терапии. Mov. Disord. 32, 810–819. DOI: 10.1002 / mds.27022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Neumann, W. J., Staub Bartelt, F., Horn, A., Schanda, J., Schneider, G.-H., Brown, P., et al. (2017). Долгосрочная корреляция активности субталамического бета-диапазона с двигательными нарушениями у пациентов с болезнью Паркинсона. Clin. Neurophysiol. 128, 2286–2291. DOI: 10.1016 / j.clinph.2017.08.028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цянь, X., Chen, Y., Фэн, Ю., Ма, Б., Хао, Х., и Ли, Л. (2017). Способ удаления артефакта глубокой стимуляции мозга из потенциалов локального поля. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Англ. 25, 2217–2226. DOI: 10.1109 / TNSRE.2016.2613412

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цянь, X., Хао, Х., Ма, Б., Вэнь, X., Ху, К., и Ли, Л. (2014). Имплантированное перезаряжаемое устройство электроэнцефалографии (ЭЭГ). Электрон. Lett. 50, 1419–1421. DOI: 10,1049 / эл.2014.1820

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Куинн, Э. Дж., Блюменфельд, З., Велисар, А., Куп, М. М., Шрив, Л. А., Трагер, М. Х. и др. (2015). Бета-колебания у свободно движущихся людей с болезнью Паркинсона ослабляются при глубокой стимуляции мозга. Mov. Disord. 30, 1750–1758. DOI: 10.1002 / mds.26376

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рамирес-Самора, А., Джордано, Дж., Гундуз, А., Алькантара, Дж., Кейгл, Дж. Н., Cernera, S., et al. (2020). Труды седьмого ежегодного аналитического центра по глубокой стимуляции мозга: достижения в области нейрофизиологии, адаптивного DBS, виртуальной реальности, нейроэтики и технологий. Фронт. Гм. Neurosci. 14:54. DOI: 10.3389 / fnhum.2020.00054

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Редферн М. С., Хьюз Р. Э. и Чаффин Д. Б. (1993). Фильтрация верхних частот для удаления электрокардиографических помех из записей ЭМГ туловища. Clin.Биомех. 8, 44–48. DOI: 10.1016 / S0268-0033 (05) 80009-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сатия У., Рамкумар Б. и Маникандан М. С. (2018). Обзор методов обработки сигналов для оценки качества сигнала электрокардиограммы. IEEE Rev. Biomed. Англ. 11, 36–52. DOI: 10.1109 / RBME.2018.2810957

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шинк, Дж. Дж. (1992). Частотная и многоскоростная адаптивная фильтрация. Сигнальный процесс IEEE. Mag. 9, 14–37. DOI: 10.1109 / 79.109205

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сорхаби М. М., Бенджабер М., Браун П. и Денисон Т. (2020). «Физиологические артефакты и их значение для проектирования интерфейса мозг-машина», в материалах Proceedings of the 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC) , (Toronto, ON: IEEE), 1498–1498.

Google Scholar

Стансласки, С., Афшар, П., Cong, P., Giftakis, J., Stypulkowski, P., Carlson, D., et al. (2012). Разработка и проверка полностью имплантируемого устройства хронической нейромодуляции с замкнутым контуром с одновременным зондированием и стимуляцией. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Англ. 20, 410–421. DOI: 10.1109 / TNSRE.2012.2183617

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Swann, N.C., de Hemptinne, C., Miocinovic, S., Qasim, S., Ostrem, J.L., Galifianakis, N.B., et al. (2018). Хронические многоузловые записи мозга с полностью имплантируемого двунаправленного нейронного интерфейса: опыт 5 пациентов с болезнью Паркинсона. J. Neurosurg. 128, 605–616. DOI: 10.3171 / 2016.11.JNS161162

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Суини, К. Т., Уорд, Т. Е., и Маклоун, С. Ф. (2012). Удаление артефактов в физиологических сигналах - практики и возможности. IEEE Trans. Сообщить. Technol. Биомед. 16, 488–500. DOI: 10.1109 / TITB.2012.2188536

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Трагер, М. Х., Куп, М. М., Велисар, А., Блюменфельд, З., Николау, Дж. С., Куинн, Э. Дж. И др. (2016). Субталамические бета-колебания ослабляются после прекращения хронической высокочастотной нейростимуляции при болезни Паркинсона. Neurobiol. Дис. 96, 22–30. DOI: 10.1016 / j.nbd.2016.08.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vansteensel, M. J., Pels, E. G., Bleichner, M. G., Branco, M. P., Denison, T., Freudenburg, Z. V., et al. (2016). Полностью имплантированный интерфейс мозг-компьютер запертому пациенту с БАС. N. Engl. J. Med. 375, 2060–2066. DOI: 10.1056 / NEJMoa1608085

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Велисар А., Сыркин-Николау Дж., Блюменфельд З., Трагер М., Афзал М., Прабхакар В. и др. (2019). Двойная пороговая нервная стимуляция с замкнутым контуром глубокого мозга у пациентов с болезнью Паркинсона. Brain Stimul. 12, 868–876. DOI: 10.1016 / j.brs.2019.02.020

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу, П.и Куикен Т.А. (2006). Устранение сердечного загрязнения из-за миоэлектрических управляющих сигналов, создаваемых целенаправленной реиннервацией мышц. Physiol. Измер. 27, 1311–1327. DOI: 10.1088 / 0967-3334 / 27/12/005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу П., Лок Б. и Куикен Т. А. (2007). Удаление артефактов ЭКГ в реальном времени для контроля миоэлектрического протеза. Physiol. Измер. 28, 397–413. DOI: 10.1088 / 0967-3334 / 28/4/006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Артефакт - Типы и причины вмешательства - Пакет учебных материалов по кардиологии - Практическое обучение - Отделение сестринского дела

Учебный пакет по кардиологии

Руководство для начинающих по нормальному функционированию сердца, синусовому ритму и распространенным сердечным аритмиям

Артефакт

Артефакт - это название нарушения мониторинга ритма, вызванного движением электродов.(см. ниже)

Изображение: Пример артефакта 1

Изображение: Пример артефакта 2

Изображение: Пример артефакта 3

Изображение: Пример артефакта 4

Изображение: Пример артефакта 5

Итак, что вы собираетесь делать, если у вас возникнет одна из вышеперечисленных проблем?

Вам нужно повторить ЭКГ, но сделать все возможное, чтобы исправить любые поддающиеся изменению проблемы, например,

  • Комфорт пациента
  • Выключить машины
  • Лекарственные средства для контроля симптомов
  • Согреть пациента
  • Поговорите с рабочими

Движение может быть вызвано несколькими способами.

  • Если электроды находились на месте в течение длительного периода времени, влажная внутренняя прокладка может высохнуть, и соединение станет плохим.
  • Иногда из-за веса электродов электрод может отодвигаться от кожи, и контакт периодически теряется, например, когда пациент наклоняется или перекатывается.
  • Иногда электрод отходит от кожи и прилипает к предмету одежды
  • Иногда пациент теребит электроды

Какой бы ни была причина, ее необходимо выявить и исправить, поскольку на неправильно функционирующем мониторе невозможно получить достоверную информацию.Иногда монитор распознает проблему, и на экране монитора появляется сообщение «артефакт».

Однако аппарат также может ошибочно принять артефакт за фатальную аритмию, такую ​​как ФЖ и ЖТ. В этом случае аппарат подаст сигнал тревоги «фатальная аритмия», и медсестре придется бежать к монитору, чтобы выключить сигнал тревоги.

Что бы ни стало причиной помех, разберитесь с этим быстро. Это может занять еще несколько минут, которые вы не можете сэкономить, но это сделает сигналы монитора более полезными для вас, так как тогда они будут сигнализировать только при возникновении реальной проблемы.

Школа медицинских наук
B Этаж (Южный блок Link)
Медицинский центр Королевы
Ноттингем, NG7 2HA

Артефакт ЭКГ - студент-физиолог

Смещение электрода

Электроды

LA и RA не взаимозаменяемы. Переключение этих проводов, если не будет исправлено, приведет к следующим отклонениям от нормы:

  • Аномальная инверсия
    • я
      • Обнаружение декстрокардии, но с отклонениями от нормы при правильном прогрессировании зубца R в прекардиальных отведениях
  • Аномальный «нормальный»
  • RAD

Переворачивание электродов ног, хотя это и не является хорошей практикой, на самом деле не приводит к заметным изменениям на самой записанной кривой; электрод правой ноги служит заземлением, и в сочетании с расстоянием между ними от сердца, потенциалы практически одинаковы.

Помехи переменного тока

Переменный ток показывает жирную линию на записанном графике, как показано. Это может быть связано с расположенным поблизости оборудованием или самой кроватью / диваном. Чтобы удалить его, к записи можно применить различные фильтры, в зависимости от используемого монитора, но это также удалит часть желаемого сигнала для записи.

Лучший вариант - выключить кровать / диван у стены и обеспечить то же самое со всем второстепенным оборудованием, находящимся поблизости.Если проблема не устранена, запишите наилучшую возможную трассировку и распечатайте одну отфильтрованную и одну без, документируя процесс для каждой.

Базовый дрейф

Блуждание может быть результатом нескольких вещей:

  • Движение пациента
  • Нечистые провода
  • Обработка плохой кожи

Мышечный тремор

Если ваш пациент недостаточно отдохнул и расслабился до и во время записи, биопотенциалы, исходящие от мышц пациента, будут улавливаться и отображаться на мониторе.Также может быть объяснена плохая подготовка кожи.

Ссылка:

lifeinthefastlane.com

scst.org

Тополь, Э., Калифф, Р., Пристовский, Э., Томас, Дж., Томпсон., (2007) Учебник сердечно-сосудистой медицины. 3 от Изд. Филедельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс

mauvila.com

Как это:

Нравится Загрузка ...

Электрокардиографический артефакт, потенциально вводящий в заблуждение для неправильного лечения - Сарин

Введение

Болезнь Паркинсона (БП) - распространенное неврологическое заболевание с истощением дофаминергических нейронов в компактной части черной субстанции (1).Он поражает примерно 1-2% людей в возрасте 65 лет и старше (2). Двигательные симптомы включают брадикинезию, мышечную ригидность, нарушение осанки и походки и тремор в состоянии покоя. Преобладающими немоторными симптомами являются обонятельная дисфункция, вегетативная дисфункция, психиатрические симптомы, нарушения сна, когнитивные нарушения, боль и усталость (1). Трепетание предсердий (ФП) - это необычная аритмия, встречающаяся в клинических условиях и требующая тщательной оценки. Он характеризуется предсердной частотой около 300 ударов в минуту и ​​нормальной желудочковой частотой около 150 ударов в минуту.Пациенты обычно жалуются на одышку, учащенное сердцебиение, утомляемость и головокружение. Риск последующей церебральной эмболизации при одиночной ФП так же высок, как и при одиночной фибрилляции предсердий, поэтому соответствующая электрокардиографическая диагностика имеет первостепенное значение для руководства последующим планом лечения (3,4).

Артефакты - частая находка у пациентов, которым требуется электрокардиограмма (ЭКГ) в условиях стационара. Следовательно, при диагностике тахиаритмии необходимо всегда учитывать возможность артефакта.Это поможет избежать ненужных агрессивных вмешательств, таких как введение антикоагулянтов, которые не являются несущественными. Типичный тремор покоя при БП присутствует в покое с частотой 4–6 Гц, что аналогично частоте ФП, то есть 250–350 / мин, а также перекрывает частоту желудочковой тахикардии, то есть 120–250 / мин. Паркинсонический тремор - одна из частых причин электрокардиографических артефактов, напоминающих ФП (2,5-11).

В этом отчете мы представляем интересный случай диагностической проблемы, проявляющейся в записи ЭКГ, имитирующей ФП у пациента с БП, и обсуждаем существующую литературу.


Презентация кейса

Нашей пациенткой была 72-летняя афроамериканка с историей болезни Паркинсона, которая обратилась в наше отделение неотложной помощи с однодневной историей боли в груди; что было описано как напряжение в средней части груди, снятое пероральными антацидами. Она отрицала одышку, одышку, ортопноэ, сердцебиение или обморок. Других значимых факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний не обнаружено. Она отрицала семейную историю болезни сердца.Ее домашние лекарства включали карбидопа-леводопа, энтакапон, ранитидин и хлорид калия. Показатели жизненно важных функций были в пределах нормы (артериальное давление: 110/80 мм рт. Ст.; Частота сердечных сокращений: 80 ударов в минуту; RR, 16–18; афебрильное). Физикальное обследование отличалось двусторонним тремором рук в состоянии покоя с частотой 6–8 герц и легкой ригидностью зубчатых колес обеих верхних конечностей. Ее первоначальные анализы были в пределах нормы: 2 отрицательных тропонина (<0,015 × 2), натрий 145, калий 3,7, хлорид 112, углекислый газ 26, креатинин 0.6, магний 22 и BNP 19. Первоначальная ЭКГ была интерпретирована как ФП, побуждающая к госпитализации (, рис. 1, ). После тщательного изучения ее ЭКГ кардиологом были обнаружены некоторые особенности, такие как резко очерченные вертикальные зубцы p во всех отведениях, разная морфология волн трепетания в одних и тех же отведениях, более выраженная выраженность волн «псевдофлаттера» в отведениях от конечностей по сравнению с прекардиальными отведениями. , и возвращение к изоэлектрической базовой линии после резких пиковых волн p, поставили под сомнение диагноз ФП. Кроме того, интервал RR не всегда был кратным интервалу PP.Кроме того, у нашего пациента были вертикальные зубцы p в V 1 , что в случае ФП свидетельствует о происхождении кавотрикуспидально-перешейка. Однако при кавотрикуспидо-перешейке нижние отведения обычно имеют отрицательно отклоненные зубцы p, но у нашего пациента и V 1 , и нижние отведения имели отклонение вверх, что снова способствует диагностике артефакта, а не трепетания. Повторная ЭКГ в 12 отведениях четко продемонстрировала нормальный синусовый ритм (, рис. 2, ), и пациент оставался полностью бессимптомным на протяжении всего пребывания.48-часовое холтеровское мониторирование в клинике позже подтвердило устойчивый синусовый ритм без каких-либо признаков аритмий.

Рис. 1 Двенадцать отведений ЭКГ - первоначально интерпретировалась как AF с переменной проводимостью. Прямые, острые зубцы p видны во всех отведениях с повышенной амплитудой в отведениях от конечностей (стрелки).

Рисунок 2 Повторите ЭКГ в 12 отведениях, показывая нормальный синусовый ритм.


Обсуждение

Артефакт - частая находка на ЭКГ пациентов в больницах.Он может имитировать ряд аритмий, заставляя пациентов подвергаться ненужным и потенциально опасным терапевтическим вмешательствам (6). Постоянство паркинсонического тремора близко имитирует ФП, наблюдаемую в нашем случае, что делает это необычным, но потенциально вводящим в заблуждение связанным феноменом. У нашей пациентки неправильный диагноз ФП мог привести к пожизненной антикоагуляции, учитывая ее оценку CHA2DS2-VASc, равную 2 (12).

Hwang et al. провели исследование, в котором приняли участие 100 пациентов с паркинсоническим тремором покоя, чтобы оценить частоту и характер артефактов, вызванных тремором, в амбулаторных условиях.Исследование продемонстрировало высокую частоту артефактов у пациентов с БП и показало исходную волнистость у 78% пациентов и имитацию ФП / фибрилляции или желудочковой тахикардии у 11% пациентов. Пациенты с высоким уровнем тремора, по оценке невролога, были более склонны к развитию ФП / фибрилляции или имитации желудочковой тахикардии (2). Копии ЭКГ оценивали аспиранты 1-го года обучения, неврологи, терапевты и кардиологи, которым была предоставлена ​​соответствующая медицинская информация и их попросили рекомендовать ведение пациентов на основе их показаний ЭКГ.Частота неправильного считывания ЭКГ, приводящая к ложному диагнозу ФП / фибрилляции или желудочковой тахикардии и назначению антикоагулянтов, составила 14,3% (3/11 пациентов) с автоматическим электрокардиографом, 45% (5/11 пациентов) с резидентами 1-го года обучения в аспирантуре, 9,1% ( 1/11 пациентов) с резидентами-неврологами и 9,1% (1/11 пациентов) с резидентами-терапевтами. Главный врач-кардиолог и его научные сотрудники правильно определили все артефакты, что указывает на то, что профессиональная подготовка связана с более правильным суждением (2).

Артефакт, вызванный тремором, может быть ошибочно интерпретирован как наджелудочковые тахиаритмии или желудочковые аритмии, если амплитуда достаточна (13). Следует регулярно наблюдать несколько клинических и электрографических характеристик, позволяющих отличить артефакты, вызванные тремором, от сердечных аритмий. При получении ЭКГ разумно минимизировать влияние окружающей среды, например, движение пациента от разговора, электромагнитные помехи от сотовых телефонов, и, если возможно, ограничить мышечный тремор (т.э., гипотермические или судорожные пациенты) (14). Характеристики ЭКГ, позволяющие предположить, что аритмия, вызванная тремором, включают резкое начало и прекращение, наличие нормальной волны p и / или комплекса QRS до и после аритмии, нехарактерную морфологию зубца p и / или комплекса QRS с резкими контурами, отсутствие аритмии во всех отведениях и при тщательном осмотре - наличие нормального зубца p и / или комплекса QRS, которые распространяются на протяжении всего события (15). При подозрении на желудочковые аритмии, вызванные тремором, ожидается стабильность гемодинамики, что укрепляет диагноз.

Наконец, важно отметить, что паркинсонический тремор присутствует в конечностях и лице, но не в туловище; следовательно, артефакты, вызванные тремором, присутствуют в соответствующих отведениях от конечностей и в меньшей степени - в прекардиальных отведениях.

Клинические последствия неправильной диагностики ФП или фибрилляции предсердий и последующих терапевтических вмешательств многочисленны. Во-первых, назначение антикоагулянтов при ложном диагнозе ФП создает риск серьезного внутричерепного кровоизлияния у пациентов с поздними стадиями БП, у которых часто встречаются нестабильность позы и падения.Во-вторых, это вызывает ненужный эмоциональный стресс у пациента и его семей. Наконец, назначение антикоагулянтов и связанные с ними посещения больниц / клиник создают финансовое бремя для пациентов / семей и способствуют увеличению затрат на медицинское обслуживание.

В заключение, в нашем отчете о клиническом случае выделено несколько отличительных электрокардиографических характеристик артефактов, вызванных тремором, от артефактов ФП. Правильный и точный диагноз требует тщательного изучения ЭКГ и клинической корреляции с симптомами пациента.Это критически важно, чтобы избежать неправильного лечения и ненужных вмешательств.


Благодарности

Нет.


Конфликт интересов : Авторы не заявляют о конфликте интересов.

Информированное согласие : От пациента было получено информированное согласие на публикацию этого отчета.


Список литературы

  1. Kalia LV, Lang AE.Болезнь Паркинсона. Ланцет 2015; 386: 896-912. [Crossref] [PubMed]
  2. Hwang WJ, Chen JY, Sung PS и др. Электрокардиографические артефакты, вызванные паркинсоническим тремором, имитирующие трепетание / фибрилляцию предсердий или желудочковую тахикардию. Int J Cardiol 2014; 173: 597-600. [Crossref] [PubMed]
  3. Granada J, Uribe W., Chyou PH, et al. Заболеваемость и предикторы трепетания предсердий в общей популяции. Дж. Ам Колл Кардиол 2000; 36: 2242-6. [Crossref] [PubMed]
  4. Halligan SC, Gersh BJ, Brown RD Jr и др.Естественное течение одиночного трепетания предсердий. Энн Интерн Мед 2004; 140: 265-8. [Crossref] [PubMed]
  5. Parkin TW, Коннолли, округ Колумбия. Артефакт мышечного тремора из-за синдрома паркинсона. он стимулировал трепетание предсердий и исчезал во время сна. Postgrad Med 1965; 37: 718-20. [Crossref] [PubMed]
  6. Чейз С., Брэди В.Дж. Артефактное изменение электрокардиографии, имитирующее клиническую аномалию на ЭКГ. Am J Emerg Med 2000; 18: 312-6. [Crossref] [PubMed]
  7. Ванерио Г.Тремор как причина псевдо трепетания предсердий. Am J Geriatr Cardiol 2007; 16: 106-8. [Crossref] [PubMed]
  8. Нам М.С., Бест Л., Гривз К. и др. Глобальное псевдо-предсердное трепетание на ЭКГ вторично по отношению к одностороннему паркинсоническому тремору. BMJ Case Rep 2016; 2016. [PubMed]
  9. Hwang WJ. Электрокардиографический артефакт, вызванный тремором, имитирующий трепетание предсердий. Acta Neurol Taiwan 2008; 17: 151-2. [PubMed]
  10. Прабхавати Б., Равиндранатх К.С., Мурти Н. и др.Псевдо-предсердное трепетание / фибрилляция при болезни Паркинсона. Индийское сердце J 2009; 61: 296-7. [PubMed]
  11. Нолан Н.С., Кербер С.М., Балла С. Псевдоатриальные флаттерные волны - когда флаттер - это не флаттер. JAMA Intern Med 2016; 176: 298-9. [Crossref] [PubMed]
  12. Губа GY. Использование шкалы CHA (2) DS (2) -VASc для стратификации риска инсульта при фибрилляции предсердий: клиническая перспектива. Эксперт Rev Cardiovasc Ther 2013; 11: 259-62. [Crossref] [PubMed]
  13. Патель С.Электрокардиографический артефакт, имитирующий желудочковую тахикардию во время высокочастотной колебательной вентиляции: отчет о клиническом случае. Am J Crit Care 2006; 15: 310-1. [PubMed]
  14. Van Mieghem C, Sabbe M, Knockaert D. Клиническая ценность ЭКГ при несердечных состояниях. Сундук 2004; 125: 1561-76. [Crossref] [PubMed]
  15. Knight BP, Pelosi F, Michaud GF и др. Клинические последствия электрокардиографического артефакта, имитирующего желудочковую тахикардию.N Engl J Med 1999; 341: 1270-4. [Crossref] [PubMed]

Цитируйте эту статью как: Сарин С., Найяр М., Уилер Б., Скелтон М., Хузам Р.Н. Электрокардиографический артефакт, потенциально ведущий к неправильному лечению. Энн Трансл Мед 2018; 6 (1): 17. doi: 10.21037 / atm.2017.11.33

Сбор и интерпретация данных ЭКГ: критические факторы для получения точных результатов

Введение

ЭКГ в покое - это стандарт лечения при первичной оценке многих сердечных заболеваний, и, возможно, это самое важное, что вы делаете для своих пациентов за день.Крайне важно, чтобы все, кто участвует в вашем рабочем процессе ЭКГ, знали и соблюдали ключевые основы. Если упустить из виду, данные, полученные с помощью ЭКГ, могут быть повреждены, что повлечет за собой последствия для интерпретаций, диагнозов и планов лечения пациентов.

Когда вы в последний раз пересматривали, как вы готовитесь к ЭКГ и проводите их, чтобы обеспечить наилучший результат? Вот несколько факторов, которые могут повлиять на ваши результаты, если это было давно.

Хранение и выбор электродов

Качество ЭКГ зависит от полученной формы волны.Вот почему важен каждый аспект экзамена, вплоть до того, как обращаются и налагаются сами электроды. Сухой электрод с неподходящим гелем может снизить проводимость сигнала ЭКГ, что поставит под угрозу полученные данные. В большинстве случаев это просто результат неправильного хранения, и этого можно легко избежать, следуя инструкциям производителя и этим простым рекомендациям:

  • Открывайте и извлекайте электроды из сумки только после завершения подготовки пациента и немедленно накладывайте электроды.
  • Храните пакеты с неиспользованными электродами в закрывающемся пакете на молнии вдали от света и тепла.
  • Обязательно проверьте срок годности электродов перед использованием.

Помимо правильного хранения, тип электродов, используемых во время исследования, может иметь значение - не все электроды можно использовать со всеми устройствами ЭКГ. Несколько советов, которые следует иметь в виду:

  • Выберите электрод, соответствующий типу выполняемого ЭКГ-исследования.
  • Используйте электроды одной марки за раз.Не следует смешивать электроды разных производителей во время испытания, поскольку сопротивление может варьироваться от одного производителя к другому. Наилучшие результаты достигаются при одинаковом сигнале со всех электродов.
  • Никогда не настраивайте вручную размер или форму электрода, так как это может повлиять на показания.
  • Для педиатрических пациентов используйте педиатрические электроды, разработанные производителем специально для этой группы пациентов.

Подготовка и размещение

Для получения высококачественных кривых ЭКГ необходимо соблюдать правила подготовки пациента и установки электродов.Даже для самых опытных врачей стоит периодически анализировать передовой опыт. Если не соблюдались надлежащие методы, интерпретация ЭКГ может быть нарушена еще до ее начала. Следование этим рекомендациям по единообразию подготовки пациента может помочь свести к минимуму движение и электростатические артефакты. Это также может помочь обеспечить точность и сопоставимость трассировок, выполненных в разное время или на разных объектах.

Лучшие практики подготовки пациентов:

  • Удалите волосы в местах размещения электродов, чтобы улучшить контакт и уменьшить дискомфорт пациента во время удаления.
  • Очистите кожу, чтобы удалить лосьоны, порошки или масла, которые могут препятствовать электрической проводимости, и тщательно высушите, чтобы улучшить прикрепление электродов.
  • Отшлифуйте кожу, чтобы удалить омертвевшие клетки кожи, уменьшить сопротивление и позволить большей части сигнала ЭКГ достичь электрода.

Потратив всего несколько дополнительных минут на подготовку пациента, с первого раза можно получить более качественные исследования. Правильное размещение электродов также имеет решающее значение, поскольку даже малейшее отклонение от правильного положения может вызвать клинически значимые изменения. 1 Неправильно расположенные электроды могут потенциально привести к ошибочной интерпретации, неправильной диагностике условий и неправильному уходу за пациентом. 2

Когда дело доходит до неточной интерпретации ЭКГ, главным фактором является неправильное смещение прекардиального электрода. 2 Согласно ACC и AHA, 5% всех выполненных ЭКГ выполняются с переворотом отведений. 3 Иногда обратное отведение отведений может быть трудно распознать как ошибку, и это может привести к тому, что врачи неправильно определят аритмию там, где ее нет. 4

Обязательно проверьте правильность размещения электродов. Многие производители включают рекомендации по визуальному размещению прямо на устройстве.

Меры предосторожности при помехах сигналам

Сигнал ЭКГ может прерываться различными типами «шума», создавая артефакты, которые могут повлиять на качество данных ЭКГ. Давайте рассмотрим некоторые типы помех сигналов, о которых следует знать:

Электромагнитные помехи (EMI)

Электромагнитные помехи (EMI) являются следствием все более широкого использования смартфонов и носимых устройств, таких как смарт-часы и трекеры активности.Обзор клинической литературы по этой теме показывает, что:

  • Системы ЭКГ могут быть уязвимы для помех, создаваемых мобильными телефонами GSM, если они расположены слишком близко (7,5 см) к электродам пациента. 5
  • EMI также был обнаружен, когда телефон был помещен на верхнюю часть модуля сбора данных. 6
  • EMI был неправильно диагностирован клиницистами, его чаще всего путали с фибрилляцией предсердий, желудочковой аритмией и дисфункцией кардиостимулятора. 6

Чтобы избежать этой формы артефакта, убедитесь, что пациент и все присутствующие снимают и выключают эти электронные устройства.

Внешние силы

Было высказано предположение, что внешние силы, такие как движение от близлежащих построек, вызывают помехи сигнала.

  • Это может быть рассмотрено, если ваши устройства ЭКГ используют высокочувствительные алгоритмы, такие как алгоритм интерпретации VERITAS ® , используемый устройствами Hillrom .
  • Как и другие аномалии, которые могут возникнуть во время регистрации ЭКГ, вы можете отметить в истории болезни пациента, если такие условия существуют во время регистрации ЭКГ.

Интерпретация ЭКГ зависит от качества собранных данных, а не только от навыков практикующего врача, читающего данные. Некоторые факторы, которые имеют решающее влияние на собираемые данные, включают фильтрацию и выборку. Обладая лучшим пониманием этих факторов и их последствий, вы можете предпринять соответствующие шаги для получения результатов ЭКГ, которым вы можете доверять при диагностике и принятии решений о лечении.

Фильтрация

Фильтрация ЭКГ удаляет шум из записей ЭКГ. Таким образом, он призван помочь врачам более четко видеть данные формы волны, что упрощает чтение и интерпретацию ЭКГ. Фильтры могут быть очень полезными, если они установлены на соответствующий порог и если интерпретирующий алгоритм по-прежнему смотрит на исходный сигнал по сравнению с обработанным сигналом.

В то время как фильтрация может дать чистую ЭКГ, слишком сильная фильтрация может исказить или удалить достоверные данные формы волны.Проблема с чрезмерно отфильтрованными ЭКГ заключается в том, что вы можете не знать, что вам не хватает. Врачам необходимо знать о фильтрации, которая имеет место на любой данной ЭКГ, и о ее потенциальном влиянии на интерпретацию.

Руководящие органы, такие как ACC, AHA и HRS, публикуют руководства для взрослых и детей по адресу:

  • Ограничьте фильтрацию, чтобы не жертвовать потенциально спасательными данными сигнала
  • Четкое раскрытие информации о фильтрации, чтобы врачам было легче идентифицировать исходные и обработанные данные сигнала

Отбор проб

ЭКГ - это просто визуальное представление электрической активности сердца.Электрический стимул сердца возникает непрерывно и по повторяющейся схеме, заставляя сердцебиение. Чтобы точно представить эту активность в цифровой форме, электрокардиографу в состоянии покоя ставится задача собрать достаточно точек данных, чтобы воспроизвести аналоговый сигнал как можно ближе к исходному.

Скорость выборки этих точек данных может существенно повлиять на кривые ЭКГ, которые имеют быстро движущиеся или высокочастотные компоненты. Вот некоторые примеры высокочастотной информации:

  • Шипы для кардиостимулятора
  • Высокочастотные выемки в комплексе QRS
  • Пазов в ЭКГ блока левого ответвления пучка пучка

Важно, как вы измеряете

Данные, полученные с помощью ЭКГ, напрямую влияют на получаемые интерпретации, диагнозы и планы лечения пациента.Независимо от того, участвуете ли вы в получении или интерпретации ЭКГ, уделив немного больше времени рассмотрению этих критических факторов, можно повысить точность собранных данных и итоговой интерпретации ЭКГ.

Выявление ошибок и артефактов электрокардиограммы

Почему у вас должна быть возможность определять типичные ошибки и артефакты ЭКГ?

Несмотря на то, что интерпретация компьютерной электрокардиограммы (ЭКГ) достаточно надежна, она все же не устраняет необходимость подтверждения человеком. 1 В случае технических ошибок или ошибок настройки нельзя ожидать, что компьютер предложит правильный диагноз. Каждый человек, интерпретирующий электрокардиограммы, должен знать и определять наиболее распространенные ошибки и артефакты электрокардиограммы. Это, в свою очередь, предотвратит неправильный диагноз пациента. В этой статье рассматриваются наиболее распространенные ошибки и артефакты ЭКГ, а также подробно рассматриваются отклонения на ЭКГ, которые должны привлечь ваше внимание.

C ase Пример

Недавно я посетил 40-летнего мужчину на консультации кардиолога по поводу нового инфаркта миокарда передней стенки на его электрокардиограмме.Интерпретация производилась на компьютеризированном аппарате ЭКГ. У пациента не было факторов сердечного риска, у него не было симптомов, и он регулярно занимался физическими упражнениями. Он был очень сбит с толку этой ЭКГ и не знал, как у него мог случиться сердечный приступ, даже не подозревая об этом. Когда я посмотрел на электрокардиограмму, отведения с V1 по V4 выглядели неправильно. Затем я понял, что отведения V1 и V3 были не на своем месте, и просто поменялись местами. Это привело к появлению высокого зубца R в отведении V1 и зубца Q в отведении V3. Компьютер, ничего не зная, считал инфаркт миокарда передней стенки.

Выявление ошибок и переворота отведения руки

Самая распространенная техническая проблема - это переворот отведения руки. 2 Я не знаю, почему это происходит, но даже самые опытные электрокардиограммы время от времени совершают эту ошибку. Самый очевидный ключ для считывателя ЭКГ - это заметить отклонение оси комплекса QRS вправо. Также присутствует отклонение правой оси зубцов P и T. В конечном итоге, если вы сравнили ЭКГ с изменением направления отведений правой / левой руки с нормальной ЭКГ, то отведение 1 будет выглядеть перевернутым, отведения 2 и 3 будут выглядеть так, как если бы они поменялись местами, а отведения aVL и aVR будут выглядеть так, как будто они тоже поменялись местами.aVF будет отображаться одинаково на новой и старой ЭКГ.

Вверху: аномальная ЭКГ, показывающая изменение направления отведения руки

Выявление ошибок и отведение руки / ноги Разворот

Переворот отведения ноги и руки встречается гораздо реже, и его труднее распознать. В большинстве случаев необходимо сравнивать новую и старую электрокардиограммы, чтобы определить эту ошибку настройки. Итак, если ваша новая электрокардиограмма сильно отличается от старой электрокардиограммы и для этого нет логической причины, подумайте о том, чтобы поменять местами отведение руки / ноги и повторите ЭКГ.

Выявление ошибок и изменение направления V2-V3

Другая распространенная ошибка разворота отведения - это реверс V2-V3. 2 Это даст те же результаты, что и у пациента I, описанного выше. Вместо того, чтобы зубец R начинался с малого в V1 и увеличивался по мере продвижения к V4, V5 и V6, зубец R маленький, становится больше, а затем снова уменьшается. Это называется обращением зубца R, что может указывать на инфаркт миокарда передней стенки. Когда вы смотрите на свою ЭКГ, убедитесь, что зубцы R увеличиваются от отведения V1 до V4, V5 и V6, а зубцы S становятся меньше от отведения V1 до V6.

Вверху: аномальная ЭКГ, показывающая перестановку отведений V1 и V3

Выявление артефактов ЭКГ

Артефакты электрокардиограммы обычно приводят к ошибочному диагнозу. Артефакты могут быть вызваны движением, электрическими помехами или измененными настройками фильтра. 2 Артефакты от движения могут привести к смещению базовой линии (колебания вверх и вниз), могут дать небольшую волнистую базовую линию, которая скрывает истинные зубцы P и может создавать впечатление трепетания предсердий или фибрилляционных волн.Иногда артефакт может давать большие регулярные волны, похожие на желудочковую тахикардию. Исключение мерцательной аритмии или трепетания предсердий иногда может быть сложной задачей, но если комплексы QRS совершенно регулярны и вы знаете, что у пациента есть тремор, например, от болезни Паркинсона, тогда следует учитывать исходный артефакт. Если вы видите большие волны, похожие на желудочковую тахикардию, вам следует попытаться найти регулярный ритм, который проходит через эти волны. Поскольку у пациента не может одновременно быть синусового ритма и желудочковой тахикардии, то дополнительная волна должна быть артефактной.

Вверху: аномальная ЭКГ, показывающая исходный артефакт у пациента с тремором от болезни Паркинсона

Вверху: на этой ЭКГ виден артефакт. В некоторых отведениях этот артефакт выглядит как желудочковая тахикардия

.

Выявление артефактов с помощью машинных фильтров ЭКГ

Аппараты для электрокардиограммы назначают фильтрацию электрокардиограмм в зависимости от конкретных обстоятельств. Для простоты фильтры устраняют нежелательные артефакты и шум.Два основных используемых фильтра - это фильтры высоких и низких частот. Фильтры верхних частот уменьшают низкочастотные шумы, такие как артефакты движения, вариации дыхания и дрейф базовой линии. 2,3 Фильтры нижних частот удаляют высокочастотные шумы, такие как мышечные артефакты, и внешние помехи, такие как электрические помехи. 2,3 Фильтрация нижних частот оказывает заметное влияние на комплекс QRS, эпсилон и J-волны, но не изменяет сигналы реполяризации. 3 Настройки фильтра обычно отображаются внизу электрокардиограммы, и их следует проверять при каждом чтении.

Настройки фильтра аппарата ЭКГ

Фильтры высоких частот можно установить в диапазоне 0,01–1,0 Гц. Чем выше установлен фильтр высоких частот (например, 0,5 Гц), тем больше шансов увидеть изменения или искажения сегментов ST. 3 Фильтры нижних частот устанавливаются в диапазоне 40–150 Гц. Чем ниже настройка низких частот, тем больше удаляется мышечных и электрических артефактов. Если таких артефактов много, можно использовать более высокие настройки низких частот (например, 150 Гц). 3 Оптимальные настройки на средней ЭКГ - 0.05 - 150 Гц (верхний проход 0,05 и нижний проход 150) для полной верности сегментов ST и поздних потенциалов. 3 Понимание фильтрации намного сложнее, чем описано здесь, но, по крайней мере, о нем следует думать, когда видны значительные изменения на разных ЭКГ одного и того же пациента.

Компьютерная ошибка и человеческая ошибка

Наконец, я делаю обзор исследования, в котором сравнивалась компьютерная интерпретация электрокардиограммы с результатами кардиологов. Он пришел к выводу, что: «Наиболее частые ошибки при компьютерной интерпретации ЭКГ [были] связаны с аритмией, нарушениями проводимости и электронными кардиостимуляторами.Компьютерная ЭКГ-диагностика опасных для жизни состояний (например, острый инфаркт миокарда или атриовентрикулярная блокада высокой степени) [была] часто неточной (ошибки 40,7% и 75,0% соответственно) ». 4 На основании этого компьютерная интерпретация электрокардиограммы требует тщательного изучения. Когда я обучаю интерпретации электрокардиограммы, я предлагаю студентам самостоятельно читать электрокардиограмму. Затем посмотрите на компьютеризированную интерпретацию и последовательно проведите диагностику и выясните, почему они согласны с этими диагнозами или опровергают их.Они должны спросить: «Почему компьютер выставлял каждый диагноз? По каким критериям использовался аппарат ЭКГ? Если это неправильно, почему и какие критерии я буду использовать? »

Заключение

В заключение, считыватели ЭКГ должны уметь определять ошибки и артефакты. Это может быть связано с ошибками при настройке ЭКГ, внутренними настройками аппарата ЭКГ или внешними помехами. Ошибочный диагноз может нанести вред пациенту, и его можно избежать.

Скотт Л. Сигал, Д.О., FACOI

Кардиолог

22.12.2018

Список литературы

1 Электрокардиограммы, Интерпретация семейного врача (меморандум), (декабрь 2017 г.), Американская академия семейных практикующих (AAFP). https://www.aafp.org/about/policies/all/electrocardiograms.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *