نوارقلب یا الکتروکاردیوگراف (ECG)

اشنایی با عملکرد دستگاه ECG

دستگاه ECG

نوار قلبی روشی است که با استفاده از امواج الکتریکی قلب افراد به وضعیت فیزیکی و بیماریهای احتمالی قلبی در فرد پی می بریم .

الکتروکاردیوگرام روش بدون دردی است که فعالیت الکتریکی قلب را ضبط می کند . نوار قلب یکی از بی خطرترین و ساده ترین اقداماتی است که اطلاعاتی ارزشمند در مورد قلب به پزشک می دهد . جریان الکتریکی منتشر شده از قلب توسط الکترودهایی که با رنگهای مختلف استاندارد به دست ها و پاها و جلوی سینه وصل می شوند می تواند در تشخیص بیماریهای قلب با ارزش باشد . نوار قلب در بررسی دردهای قلبی و سکته های قلبی ارزش بالائی دارد و به عنوان اقدام روتین در تمام کسانی که مشکلات حاد قلبی دارند صورت می گیرد .بهتر است فرد بدور از دسترس بوده و وعده غذایی سنگین نخورده باشد . در ضمن اتاق نوار قلب باید گرم باشد تا وی دچار لرزش بدن نشود ، زیرا لرزش بدن ) چه عمومی یا در اثر سرما ( روی نوار قلب تأثیر سوء می گذارد و به اصطلاح پارازیت ایجاد می کند . موهای بلند سینه نیز مانع ثبت صحیح نوار قلب می شوند . نوار قلب هیچگونه برق یا جریان الکتریسته ای به بیمار القاء نمی کند . فرد باید ساعت و سایر لوازم فلزی خود را در بیاورد . حلقه نوار قلب کاغذی مدرج است که داخل دستگاه قرار دارد و سوزن دستگاه که کمی گرم شود خطوطی را روی کاغذ ثبت می کند .

البته دستگاههای نوار قلب پیشرفته تری نیز ساخته شده اند که همزمان از چند جهت نوار قلب می گیرند و در مدت کوتاهی تمام لیدهای لازم را دریافت می کنند . از دستگاه الکتروکاردیوگرام ۱۰ سیم خارج می شود که ۴ سیم به دست ها و پاها و ۶ سیم به جلوی قلب می روند . این سیم ها پس از آغشته شدن بادکش سرشان با ژل لوبریکانت به محل مربوطه وصل می شوند.

امواج الکتریکی در Ecg بصورت اوج و فرودهای متناوب ثبت می شوند . هر دوره فعالیت الکتریکی قلب شامل چندین قطعه است . این دوره ها از موج P شروع می شوند و تا موج P بعدی ادامه می یابند . P یک موج نسبتاً کوچک است که انقباض دهلیز را نشان می دهد . بعد از مکثی کوتاه ترکیب Qrs به چشم می خورد که در آن خط نوار قلب حرکتی سریع به سمت پائین ، بالا و دو مرتبه به سمت پائین داشته است این ترکیب در اثر انقباض بطن ها ایجاد می شود و در نهایت پس از مکثی بلندتر موج T مشاهده می شود که پرشدن ناگهانی بطن ها را نشان می دهد.

ecgیک قطعه St و چهارفاصله اصلی دارد : Qrs,p.r,r-r,q.r که تغییرات هر کدام نشان دهنده بیماری خاصی است . یکی از مهمترین تغییراتی که در نوارقلبی افراد پیگیری می شود علائم و نشانه های مربوط به سکته قلبی یا M.i است که بسته به نقطه ای از قلب که دچار مشکل شده است به صورت تغییرات T یا St و Qrs در لیدهای مختلف قلبی میشود که پزشک با کمک آن میتواند به میزان و شدت و همچنین نوع سکته قلبی پی ببرد .

فیزیولوژی دستگاه :

همانطور که می دانیم عضلات قلب برای ایجاد انقباض و انبساط لازم جهت پمپ نمودن خون به نقاط مختلف بدن و یا به عبارت دیگر ایجاد فشار خون مناسب برای به حرکت در آوردن خون در سیستم انتقال خون در بدن ، نیاز به یک سیستم مستقل تحریک الکتریکی دارد . یکی از مشخصه های مهم که بیانگر سلامت و یا بیماری قلبی می باشد ، چگونگی عملکرد این سیستم است . برای اینکه بتوان نحوه کارکرد این سیستم را مورد مطالعه قرار داد ، راههای گوناگونی وجود دارد . یکی از قدیمی ترین و پر کاربرد ترین روشها مطالعه چگونگی انتشار سیگنالهای الکتریکی قلب می باشد . بوسیله الکتروکاردیوگراف می توان سیگنالهای الکتریکی حاصل از عملکرد الکتریکی قلب را با نمونه برداری ازنحوه انتشار این سیگنال در نواحی مختلف بدن مورد مطالعه و سنجش قرار داد .

قسمتهای اصلی یک ECG

در زیر به معرفی و بررسی قسمتهای اصلی یک دستگاه ECG می پردازیم :

۱-صفحه کلید :

این قسمت بسته به مدل وشرکت سازنده ECG به لحاظ شکل ظاهری و نوع کلید ها می تواند بسیار متفاوت باشد ولی بوسیله آنها باید بتوان کارهای زیر را انجام داد :

کلید روشن و خاموش کردن دستگاه : بوسیله آن دستگاه را روشن و خاموش می کنیم .

کلید انتخاب نوع عملکرد دستگاه ازنظر دستی ( manua l) و یا خودکار (auto ) :

اگربا این کلید مد کاری دستگاه را بر روی manual بگذاریم اپراتور قادر خواهد بود تا از میان لیدهای دوازده گانه هرکدام را که مورد نیاز است انتخاب نماید . در حالیکه با انتخاب مد کاری auto  دستگاه به طور خودکار کلیه دوازده لید را گرفته و چاپ می نماید .

کلید انتخاب سرعت :

بوسیله این کلید اپراتور دستگاه میتواند بسته به نوع بیمار و توصیه پزشک سرعت حرکت کاغذ را انتخاب نماید .سرعت حرکت کاغذ می تواند یکی از مقادیر ۵، ۲۵ ویا

۵۰ mm/s را به خود اختصاص دهد .

کلید تنظیم ظریب تقویت موج خروجی ( gain ) :

بوسیله این کلید می توان اندازه موج رسم شده بر روی کاغذ را تنظیم نمود . مقادیر معمول gain 0.5   ۱و یا ۲ ، cm/mv می باشد .

کلید فیلتر :

از این کلید برای فعال و یا غیر فعال نمودن فیلتر دستگاه استفاده می شود .

کلیدهای انتخاب لید :

بوسیله این کلیدها در صورتیکه در مد کاری manual باشیم میتوانیم لید مورد نظر خود را انتخاب نماییم . قابل ذکر است که این کلید ) یا کلیدها ( در مد auto غیر فعال می باشند .

کلید mv1:

بوسیله این کلید یک سیگنال به اندازه ۱ mv در خروجی ایجاد میشود که به جهت تست خروجی و نیز تنظیم قلم میتوان از آن سود جست .

کلید تنظیم صدا :

بوسیله آن میتوان بیزر ( beezer ) دستگاه را قطع ویا شدت صدای آن را تنظیم نمود. این کلید در بعضی از مدلها وجود ندارد .

کلید شروع ( start ) :   بوسیله این کلید و پس از انجام تنظیمات لازم ، دستگاه شروع به گرفتن نوار از بیمار می کند

کلید پایان ( stop ) :

در مد manual برای اتمام کار باید از این کلید استفاده کنیم .(در بسیاری از دستگاه های ECG کلید start و stop  در یک کلید ادغام شده اند ).

۲- اتصالات : مشتمل بر کابل برق ، سیم زمین ( earth ) و کابل اتصال لیدها می باشد .

کابل برق جهت تامین جریان و ولتاژ مورد نیاز دستگاه از برق شهری استفاده می شود  به جهت رعایت مسائل ایمنی و جلوگیری از اثرات نامطلوبی که امواج الکتریکی و الکترومغناطیسی موجود در محیط بر روی کیفیت ECG گرفته شده از بیمار می گذارد ، استفاده از کابل زمین الزامی می باشد . بسته به امکانات موجود می توان از کابل کشی زمین ، لوله کشی آب ، شوفاژ و در نهاید در صورت در دسترس نبودن هیچ یک از موارد فوق از تخت بیمار برای اتصال سیم زمین استفاده نمود .

کابل اتصال لیدها بسته به نوع دستگاه می تواند شامل۳،۶ ویا  ۱۲ لید باشد ولی اکثر دستگاههای ECG موجود در بازار توانایی دریافت و پردازش دوازده لید را دارند . قسمتهای تشکیل دهنده این کابل به شرح زیر می باشد :

سوکت اتصال کابل به دستگاه ECG

مدار الکتریکی محافظ تقویت کننده :

دستگاههای الکتروشوک و الکتروکوتر باعث اعمال ولتاژهای بالایی به بدن می شوند . با توجه به اینکه همزمان با کار این دستگاهها نیاز به ثبت ECG نیز می باشد لذا نیاز به مداری داریم تا از تقویت کننده ما محافظت نما ید .برای محافظت در برابر ولتاژ بالای الکتروشوک از مدار زیر استفاده می شود : EN-2 45 تا ۶۰ ولت است

تعریف ولتاژ آتش :

به ولتاژی می گویند که اگر به دو سر لامپ نئونی اعمال شود مقاومت آن تغییر نموده و به صورت یک اتصال کوتاه در مدار عمل می کند  AAMI( جریان ورودی تقویت کننده نباید از ۵۰ میکرو آمپر تجاوز کند) . لذا برای این مقصود از دیودهایی استفاده می کنیم که در حالت عادی مقاومت کمی دارند ولی با افزایش جریان ورودی مقاومتشان افزایش یافته و نمی گذارند جریان ورودی به تقویت کننده از این حد تجاوز کند .

کابل اتصال مدار الکتریکی محافظ به سوکت

الکترودهای ثبت سیگنال

سیمهای اتصال مدار الکتریکی محافظ به الکترودها

فیشهای رابط

۳- صفحه نمایش :

صفحه نمایش از قسمتهای الزامی دستگاه نمی باشد و در مدلهای قدیمی و برخی از مدلهای جدید نیز از ابزارهای دیگری برای نمایش اطلاعات سود می جویند . صفحه های نمایش به کار رفته در انواع مختلف ECG های موجود در بازار از نوع LCD های سیاه و سفید تک خطی ویا گرافیکی و نیز LCD های رنگی می باشند و بسته به نوع و مدل دستگاه از آنها برای نمایش تنظیمات دستگاه و در برخی مدلها نمایش خروجی ECG گرفته شده از بیمار استفاده می شود .

۴-  برد تغذیه ( power ) :

این برد وظیفه تبدیل ولتاژ برق شهری را به ولتاژ مورد نیاز دستگاه برعهده دارد و بسته به نوع دستگاه از قسمتهای مختلفی تشکیل می شود که عمده ترین آنها به شرح زیر می باشد :

سلکتور ۱۱۰/۲۲۰ V فقط در بعضی از مدلها

فیوز محافظ ) فقط در بعضی از مدلها(

مدارات ایزولاسیون

ترانس کاهنده یا اتوترانس کاهنده

مدارات یکسو کننده

مدارات تثبیت کننده

فن (فقط در بعضی از مدلها )

ورودی برق DC (فقط در بعضی از مدلها)

۵ – باطری :

اغلب ECG های موجود علاوه بر استفاده از برق شهری ، از یک باطری قابل شارژ نیز به جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه در مواقعی که استفاده از برق شهری ممکن نیز سود می جویند .

انواع باطری هایی که در ECG های گوناگون به کار می روند عبارتند از :

باطریهای نیکل کادمیوم NI-Cd

باطریهای سرب اسید SLA

۶- چاپگر یا ثبات ( RECORDER ) :

به جهت چاپ اطلاعات ECG گرفته شده از بیمار بر روی کاغذ از این سیستم استفاده می شود وشامل قسمتهای زیر می باشد :

رسام :

که وظیفه ثبت اطلاعات را بر روی کاغذ به عهده دارد و از لحاظ نحوه ثبت اطلاعات به گونههای زیر تقسیم بندی می شود :

رسامهای دارای قلمهای جوهری

رسامهای دارای قلمهای حرارتی

رسامهای ماتریس حرارتی یا کریستال حرارتی

مدل آخر که امروزه بدلیل مزایای مختلفی که دارد از دو مدل دیگر پر کاربرد تر می باشد بسته به نوع دستگاه میتواند در آن واحد یک یا چند موج را بر روی کاغذ رسم کند .

سیستم تغذیه کاغذ :

وظیفه تامین کاغذ مورد نیاز رسام را به جهت رسم نمودار ECG و با سرعت مورد نظراپراتور به عهده دارد . برای این کار از یک موتور DC استفاده میشود که برای تغییر سرعت آن ولتاژ کاری آن را بوسیله مدارات کنترلی تغییر می دهند . برای هدایت کاغذ از مخزن تا مقابل رسام و درنهایت خروج آن آز دستگاه از یک سری غلطک و چرخدنده استفاده می شود .

مخزن کاغذ : کاغذ مورد نیاز چاپگر را در خود ذخیره می نماید

سنسور کاغذ : وجود کاغذ را در مخزن کاغذ چک نموده واتمام آنرا بوسیله آلارم به اپراتور اعلام می کند .

۷ – تقویت کننده: تقویت کننده ECG یک تقویت کننده دیفرانسیل است که امپدانس ورودی بالایی دارد و باید به نحوی طراحی شده باشد که در مقابل فشارهای ولتاژ بالای الکتروشوک و الکتروکوتر مقاوم باشد . پهنای باند فرکانسی این تقویت کننده بین ۰٫۰۵ هرتز تا ۱۰۰ هرتز می باشد .

علاوه براین تقویت کننده ECG باید دارای فیلترهای مناسب به جهت حذف سیگنالهای مزاحمی که بر روی دستگاه تاثیر می گذارند را دارا باشد .

۸ – سیستم پردازش ، ذخیره وانتقال اطلاعات :

این سیستم بسته به نوع و مدل دستگاه می تواند کاملا با امکانات متفاوتی ظاهر شود و از سیستم انتخاب لیدها گرفته تا ذخیره اطلاعات بر روی انواع حافظه ها ، ارسال اطلاعات بر روی شبکه ، امکان تبادل اطلاعات از طریق مودم ، تشخیص آریتمی ها و گزارش آنها به اپراتور در جهت تشخیص سریع بیماری ، تبادل اطلاعات با کامپیوتر از طریق پورتهای دستگاه و . . . را در بر بگیرد .

طرز کار : ابتدا الکترودهای دستها و پاها را که به صورت گیره می باشند را پس از زدن مقدار ژل مناسب در جای خود وصل می کنیم .سپس الکترودهای سینه ای را بوسیله پوار در محلهای خود وصل می کنیم . سیم زمین را وصل نموده و دستگاه را روشن می کنیم . توسط صفحه کلید شرایط مناسب برای گرفتن ECG بیمار را تنظیم نموده و سپس کلید START را می زنیم.

الکتروکاردیوم ثبت شده با ۱۲ لید

سیکل قلبی همراه با الکتروکاردیوگرافی

در این مرحله بطون و دهلیزها در حال استراحت اند. خون تیره به وسیله بزرگ سیاهرگهای زبرین و زیرین، به دهلیز راست می‌ریزد. این خون به خاطر وزنش، از طریق دریچه‌های لختی – که به هنگام پایان موج T سیکل قلبی پیشین باز شده‌اند- وارد بطون می‌شود و آنها را تا حدی پر می‌کند. اما برای اینکه خون دهلیزها به طور کامل وارد بطون بشود، دهلیزها باید منقبض شوند. لازم به ذکر است هر ماهیچه‌ای در قلب که بخواهد منقبض شود یا استراحت کند، ابتدا باید موج انقباض یا استراحتش در تمام نقاط آن ماهیچه منتشر شود. پس برای انقباض دهلیزها، ابتدا باید پیام انقباض در سراسر آنها منتشر بشود. این کار توسط بافت گرهی دهلیز انجام می‌شود. در بین دو دهلیز این تنها دهلیز راست است که دارای بافت گرهی است، از سویی کانون زایش انقباضات قلب نیز که همان گره پیش آهنگ می‌باشد در دیواره پشتی دهلیز راست و در زیر منفذ بزرگ سیاهرگ زبرین قرار دارد. پس برای انقباض ابتدا گره پیش آهنگ به صورت ریتم خودبه خودی تحریک می‌شود و این پیام انقباض را از طریق ۳ رشته گرهی دهلیز راست به گره دهلیزی بطنی – که در حد فاصل بین دیواره دهلیزها و بطون و کمی متمایل به دهلیز راست قرار دارد – هدایت می‌کند. طی حرکت پیام از پیشاهنگ به دهلیزی- بطنی، میونهای میوکارد قلب که در مسیر انتقال این پیام قرار دارند، منقبض شده و این انقباض از میونی به میون دیگر در دهلیز راست انتشار می‌یابد و نهایتاً از طریق میونهای دهلیز راست به میونهای دهلیز چپ نیز منتشر شده و کل دهلیز هارا فرا می‌گیرد. البته این پیام نمی‌تواند از طریق میونهای دهلیزها به میونهای بطون منتقل شود، چون در دیواره بین بطون و دهلیزها بافت پیوندی رشته‌ای عایقی قرار دارد که که باعث می‌شود انتقال پیام از دهلیزها به بطون تنها از طریق بافت گرهی که از وسط این عایق رد می‌شود – صورت گیرد. اگر این بافت عایق نبود، دهلیزها و بطون هم زمان به هم منقبض می‌شدند و کارایی قلب بسیار پایین می‌آمد؛ چون در این حالت پس از پمپاژ مقدار کمی خون به بطون، آنها نیز همین مقدار کم را به سمت بدن و ششها پمپ می‌کردند و خون کمی به آنها می‌رسید. پس از اینکه این پیام به طور کامل سراسر دهلیز را فرا گرفت، در الکتروکاردیوگرام موج P ثبت می‌شود. بلافاصله بعد از آن مدت استراحت عمومی قلب یعنی ۰٫۴ ثانیه به اتمام می‌رسد.

نگهداری و سرویس :

۱-  در هنگام استفاده از ECG حتما از سیم زمین استفاده نمایید.

۲-  پس از هر شیفت کاری و یا حداقل روزی یک بار الکترودها را با پنبه و الکل شستشو دهید .

۳ -در صورت گیر کردن کاغذ در بین غلطکها هرگز آن را بوسیله اجسام سخت خارج نکنید.

۴-حداقل هفته ای یک بار نوکقلم و یا کریستال حرارتیرا با پنبه و الکل سفید تمیز نمایید .

۵ -همواره از کاغذهای استاندارد و مناسب استفاده نموده و از به کاربردن کاغذهایی که بزرگتر و یا کوچکتر از سایز کاغذ دستگاه می باشد خودداری کنید.

۶- در صورتی که برق محلی که دستگاه ECG در آنجا قرار دارد دارا ی نوسانات شدید و یا قطع و وصل مکرر می باشد برای حفاظت از دستگاه حتما از استابلایزر و یا UPS مناسب اتفاده کنید.

۷- اگر در ECG از باطریهای NI – CD استفاده شده است برای طولانیتر شدن عمر آنها حتما باید این باطریها به طور منظم شارژ و دشارژ شوند.

۸- اگر در دستگاه ECG از باطریهای سربی استفاده شده است ، هرگز این باطریها نباید کامل دشارژ شوند و بهتر این است که همواره دستگاه را پس از استفاده برای شارژ شدن باطری به برق بزنید.

نحوه عیب یابی و تعمیر پروب

پروبهای ECG که به کابل ECG نیز معروف هستند ، از یک دسته کابل شیلد دار تشکیل شده است که بسته به نوع دستگاهی که به آن وصل می شود و قابلیتهای آن ، تعداد این سیمها و نیز سوکت متصل کننده آن به دستگاه با هم تفاوت می کند.

وظیفه این کابل انتقال سیگنال منتشره قلب از سطح بدن به دستگاه اندازه گیری است . با توجه به اینکه سیگنالهای قلبی در حد میلی ولت هستند ، لذا کوچکترین سیگنال های الکترومغناطیسی مزاحم موجود در محیط نیز می توانند بر روی آن تاثیر بگذارند و لذا مانع از عملکرد مطلوب سیستم در نشان دادن سیگنالهای حیاتی بدن شوند . به همین منظور کلیه سیمها دارای یک لایه سیم اضافی بر روی عایق سیم داخلی خود که حامل سیگنال است می باشند . این سیم بافته شده از طریق سیم زمین دستگاه به زمین متصل شده و کلیه سیگنالهای مزاحم را به زمین منتقل نموده و لذا مانع از تاثیر آنها بر روی سیگنال اصلی می شود .

در صورتی که یک یا چند تا از این سیمهای کابل قطع شوند ، بسته به اینکه سیم مربوط به اتصال به کدام یک از اعضاء بو ده است ، در خروجی دستگاه یک یا چند لید به صورت پارازیت نمایش داده می شود و در بعضی از سیستمها نیز پیغام خطایی مبنی بر عدم اتصال آن لید به بدن اعلام می گردد. در هر حال با دیدن اشکال در شکل خروجی این دستگاهها ابتدا باید کل کابل را به لحاظ سالم بودن چک نمود.

از سوی دیگر نوع ژل مورد استفاده در هنگام کار با دستگاه و یا تازه و مناسب بودن چس لید های مورد استفاده نیز در مطلوب بودن نتیجه کار مؤثر است .