Что такое электрокардиограф и как он работает
Электрокардиограф — это медицинский прибор, который регистрирует электрическую активность сердца. Он улавливает, усиливает и графически отображает биоэлектрические потенциалы, возникающие при работе сердечной мышцы. Эти сигналы можно снимать с поверхности тела, из полостей органов или из глубины тканей.
Устройство прибора
Современный электрокардиограф состоит из нескольких ключевых компонентов: коммутатора отведений, усилителя биопотенциалов, регистрирующего устройства и системы калибровки. Наиболее чувствительными элементами являются электроды, которые улавливают малейшие электрические сигналы от тела. Полученный сигнал через кабель поступает на коммутатор, затем усиливается до уровня, достаточного для приведения в действие гальванометра.
Усиленный сигнал преобразуется в движение пишущего устройства. Регистрирующий блок оснащен лентопротяжным механизмом, который с постоянной скоростью перемещает специальную бумагу. На ней записывается электрокардиограмма (ЭКГ) — график, отображающий изменения разности потенциалов во времени и визуализирующий электрическую активность сердца.
История создания
Начало электрокардиографии было положено в 1856 году, когда ученые Р. Келликер и И. Мюллер обнаружили электрические явления в сердечной мышце лягушки. Первый прообраз прибора — капиллярный электрометр — был создан Г. Липпманом в 1873 году и позволил впервые записать ЭКГ человека.
Современная эра началась в 1903 году благодаря голландскому физиологу В. Эйнтховену, который изобрел электрокардиограф на основе струнного гальванометра. Его прибор обеспечивал точную запись без искажений, что позволило широко внедрить метод в клиническую практику. Эйнтховен также предложил три стандартных отведения от конечностей, которые используются до сих пор.
Типы и расположение электродов (отведений)
В современной диагностике применяется 12 стандартных и несколько специальных отведений. Они делятся на три основные группы:
1. Биполярные отведения от конечностей (I, II, III)
Электроды размещаются на правом и левом предплечьях, а также на левой ноге. Каждое отведение регистрирует разность потенциалов между двумя точками:
- I отведение: отрицательный электрод на правой руке, положительный — на левой (ось горизонтальна).
- II отведение: отрицательный на правой руке, положительный на левой ноге (ось направлена сверху вниз и справа налево).
- III отведение: отрицательный на левой руке, положительный на левой ноге (ось сверху вниз и слева направо).
2. Усиленные однополюсные отведения от конечностей (aVR, aVL, aVF)
В этих отведениях отрицательный электрод является объединенным (индифферентным), а положительный активным:
- aVL: положительный на левой руке, ось направлена влево и вверх.
- aVR: положительный на правой руке.
- aVF: положительный на левой ноге, ось вертикальна.
3. Грудные отведения (V1–V6)
Отрицательный электрод объединенный (с конечностей), а положительные электроды поочередно размещаются в шести точках на грудной клетке, от правого края грудины (V1) до левой средней подмышечной линии (V6). Их оси лежат примерно в горизонтальной плоскости.
Конструктивные особенности
Электрокардиографы различаются по количеству каналов записи: бывают одно-, двух-, трех-, четырех- и шестиканальные модели. Одноканальные приборы обычно компактны (0.4–5 кг) и имеют общую панель управления. Многоканальные устройства часто выполняются в виде отдельных блоков или кассет, что упрощает обслуживание и ремонт, но увеличивает их габариты и массу (иногда свыше 40 кг).
Независимо от конструкции, электрокардиографы совершили революцию в медицинской диагностике, сделав исследования сердечной деятельности точными, доступными и информативными.