心電図
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心電図（しんでんず）、ECG: Electrocardiogram(英), EKG(エーカーゲー):Elektokardiogramm(独)は、心臓の電気的な活動の様子をグラフの形に記録することで、心疾患の診断と治療に役立てるものである。電気生理学的検査の代表的なものであり、日常診療で広く利用されている。
心電図は1900年頃にオランダの生理学者ウィレム・アイントホーフェンによって発明された。彼はこの業績によって1924年、ノーベル生理学・医学賞を授与されている。
相互運用性を進めるにあたりMFERを用いて継続的な心電図波形利用および医療施設間情報連携の実現に向けて国際標準規格（ISO)への標準化作業も進めている。
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ご自身の健康問題に関しては、専門の医療機関に相談してください。免責事項もお読みください。 |
目次 |
[編集] 記録方法
心電図の記録法は、電極を生体のどこに取り付けるかによって分類することができる。
- 12誘導心電図
- 最も一般的な心電図で、四肢に取り付ける肢誘導4本と、胸部に取り付ける胸部誘導6本からなる。肢誘導から6種の波形を導出し、また肢誘導全体を接地として胸部誘導それぞれから1種ずつの波形を導出するため、計12種の波形が記録される。詳細は後述する。
- 食道内心電図
- 体外に電極を取り付ける場合、心臓の背側にある心房や洞結節の電気的活動は捉えにくい。そこで、心臓の背側を通る食道に胃カメラの要領で電極プローブを挿入して記録したものが食道内心電図である。徐脈性不整脈の診断に威力を発揮する。
- 心室内心電図
- 心カテーテル検査の際には、心室や心房の内側に電極をあてて活動を記録することができる。電気信号の伝導路は心臓の内側を走るため伝達の様子を詳細に調べられるほか、電気刺激を与えてその影響を直接観察することも可能である。不正な伝導路を焼灼するカテーテルアブレーション療法では、焼灼部位の決定にも治療効果の確認にもこの心電図が欠かせない。
- 心電図モニタ
- 後述。
[編集] 12誘導心電図
12誘導の考え方とその所見について概説する。
[編集] 肢誘導
心臓を伝わる電気信号を、体の前面と水平な面（前額面）にプロットするために、四肢に電極を取り付ける。右手、左手、両足の付け根はそれぞれそれぞれ心臓をほぼ正三角形に取り囲んでいると考え、この三角形はアイントーベン（開発者アイントホーフェンの英語読み）の三角形と呼ばれる。通常、下肢は左足が直接心電図をとるための電極として使用され、右足はアースとされる。両上肢のあいだで起きた電位差（I誘導）、右上肢と下肢のあいだの電位差（II誘導）、左上肢と下肢のあいだの電位差（III誘導）をそれぞれ三角形の上にプロットすると、電位の2次元的な向きが浮かび上がることになる。通常この向きは体の左下方向であるのが正常で、左上方向に偏っているのは左軸偏位、右方向に偏っているのは右軸偏位という所見である。
また、肢誘導すべてを接地として、個々の電極から導出された波形それぞれも記録される。 右上肢からのもの（VR誘導）は心臓の右側壁～後面、左上肢からのもの（VL誘導）は左側壁、下肢からのもの（VF誘導）は後面の心筋の電気的興奮を反映すると言われる。 それぞれ、接地を「肢誘導すべて」ではなく「導出電極以外の電極すべて」とすることで増幅ができ、こうして増幅されたaVR、aVL、aVFが一般的に用いれる。
[編集] 胸部誘導
前胸部から左胸壁にかけて6個の電極を貼り付けることで、心臓を水平に切った断面での電気信号の方向を観察するほか、心臓前面での心筋の興奮状態を捉える。 接地は、肢誘導すべてである。
貼り付ける位置は、V1誘導（赤）が第4肋間胸骨右縁、V2誘導（黄）が第4肋間胸骨左縁、V3誘導（緑）がV2とV4の中間地点、V4誘導（茶）が第5肋間鎖骨中線上、V5誘導（黒）が第5肋間前腋窩線上、V6誘導（紫）が第5肋間中腋窩線上である。（赤黄緑茶黒紫という順の覚え方で「アケミちゃん国試」という語呂合わせは有名）
なお、右胸心の場合や、右心室の心筋梗塞（右心梗塞）の診断を行う場合には、右側の同位置に貼り付け、それぞれV3R～V6Rなどと表現する。
最も大きな波（後述するQRS波）の向きは、V1では下向きのS波、V6では上向きのR波が大きくなっており、V1～V6のあいだで段階的に高さが変化して移行していく。ちょうどR波とS波の大きさが等しくなるのがV3からV4のあたりであり、移行帯という。移行帯の変化は心臓の向きが変わっていることを意味する。V1側に偏っていれば左回転（反時計方向回転）、V6側に偏っていれば右回転（時計方向回転）という。
[編集] 検査方法
心臓の働きは全身のエネルギー消費や生活リズム等とともに変化する。このため、様々な条件の下で心電図を記録することが臨床上有効である。
- 安静時心電図
- 落ち着いた状態で臥床して記録する心電図。通常は12誘導である。体を動かしているときは筋肉の電気的活動（筋電図）が混入してしまうため、力を抜いて純粋な心電波形を記録することが望まれる。
- 負荷心電図
- 運動することで心臓に負荷を与え、その直後の心電図を記録する検査である。狭心症、特に労作時狭心症の診断に有効である。どの程度の運動負荷を与えるかは標準化された計算方式があり、その何倍の負荷を与えるかでマスターシングル、マスターダブルなどと表現する。運動負荷のほか、薬物負荷で代用することもできる。
- ホルター心電図
- 時折しか出現しない不整脈を捉えるため、携帯式の心電計を24時間装着して記録したもの。解析はある程度自動化されている。
また、産科領域では、母体の腹壁に電極をつけ得られた波形からデジタル解析によって胎児の心波形を描出する胎児心電図が開発され、先天性心疾患の診断や、胎児治療に役立てられている。
[編集] 検査の手順
[編集] 12肢誘導心電図の電極装着点
- 単極肢誘導
- 伝統的に秋吉久美子と覚えられている。
- 即ち、右手首が赤、左手首が黄色、右足首が黒（アース）、左足首が緑である。この順にあきよしくみこという。
- 単極胸部誘導
- 最近はアキミチャグム、アキミチャンクロデムラムラ或いはセキグチクンと覚えられている。これは赤黄緑茶黒紫を無理やり読んだものである。
- V1が第4肋間胸骨右縁で赤、V2が第4肋間胸骨左縁で黄色、V3がV2とV4の結合線の中点で緑、V4が鎖骨中線と第5肋間を横切る水平線との交点で茶色、V5がV4の高さの水平線と前腋窩線との交点で黒、V6がV4の高さの水平線と中腋窩線との交点で紫である。
- V1、V2が右室、V3、V4が心室中隔付近、V5、V6が左室を反映している考えられている。
- 右室梗塞など、右室の状態を詳しく知りたいときは、V3、V4、V5、V6と胸骨を挟んで対称の位置にV3R、V4R、V5R、V6Rが用いられる。
[編集] 持続心電図モニター
病院に収容中の患者に対して1つ或いはそれ以上の心電図を持続的に監視する。対象は心疾患に限らず、呼吸器疾患、絶対安静の患者、その他急変の可能性が無視できないすべての患者に用いられる。全身状態の不安定な患者が入院しているときや手術中などは、脈拍など最低限のバイタルサインを監視するためにも簡易な心電計を装着する。電極は通常胸部に貼付する。心筋梗塞や高カリウム血症の波形をいち早く捉えることができるケースもあるが、通常は心拍頻度の不正などを監視する程度であってモニタの示す波形そのものが診断に用いられることは少ない。
通常はII誘導（心臓内の大まかな興奮の流れに沿ったベクトル）のみの監視で良いが、冠動脈疾患の場合はすべての肢誘導と前胸壁誘導1個を装着し、責任病変が判明していればそれによって心電図変化が最も出やすい誘導を監視する。
- 右冠動脈：II、III、aVF
- 左冠動脈：I、aVL
- 左回旋枝：V3、V4
[編集] 波形
典型的な正常波形を右に示す。心拍一回ごとに心電図に現れる波形は、大きくP、Q、R、S、T波の5つの波で構成され、中でも目立つQ、R、S波は一括してQRS波と呼ばれる。図にはないが、これ以外にもU波という波が存在する。横軸は、1mmの1目盛が 0.04秒であり、1秒は25目盛りにあたる。縦軸は電圧で、1mVのキャリブレーションの波が記録されているが、一般的には1目盛0.1mVが使用される。
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- （注）各波の正常値は教科書によって多少の相違がある。
- P波
- 心房の電気的興奮を反映する波。正常では右心房・左心房ともほぼ同時に収縮するため単一の波として記録される。心房の興奮は洞房結節から始まる。洞房結節は解剖学的には上大静脈が右心房に開口する付近にあることが多いので、心房の興奮は右上から左下に向かうことになる。したがって、その進行方向に当たる誘導(四肢誘導ではI,Ⅱ,aVF、胸部誘導では一般にV3-V6)ではP波は上向きに、進行方向と反対の誘導(aVR)では下向きとなる。肺動脈圧が高まって右心房の負荷が高まっているときなど、均一な収縮ができないときはP波がいびつな形に変形する。特に、肺が原因である場合の波形変化は肺性P波と呼ばれる。P波の正常値は幅0.11秒以内、高さは0.25mV未満である。
- QRS波
- 心室の電気的興奮を反映する波。心室内の電気伝導は心室中隔に沿って左下方向に進むため、その進行方向に当たる下肢からの誘導(aVF)では上向きに、進行方向と反対の右上肢(aVR)などからの誘導では下向きになる。この向きが異なっているとき（軸偏位があるとき）は心室内での電気伝導路が正常ではないことを示唆する。心室内で電気的興奮が均一に伝わらなかったときには、すべての心筋が興奮し終わるまで時間がかかるため幅が広くなる。
- T波
- 興奮した心室の心筋細胞が再分極する過程を反映した波である。通常、興奮し始め（P波）から、再分極終了（T波末尾）までは0.4秒以内である。この所要時間をQT時間と呼ぶが、QT時間の正常値は心拍数によって変化するため、補正のためこれを心拍数の平方根で割ったものをQTc時間（正常値0.36-0.44秒）と呼んで使用している。より簡略にはT波の終点がRRの中点を越えていればQTの延長とする。この方法はスクリーニング診察時に用いることがある。
- U波
- T波の後に見られる小さな波がU波である。原因ははっきりとはわかっていないが、心室壁の中間にM細胞という細胞が存在し、これは活動電位持続時間が他の心筋細胞より長いために、再分極時にU波が出るというのが有力な説である。通常はT波より低く、0.2mV以下である。
[編集] 代表的な所見
心電図の所見は心臓の電気生理学に対応させながら読み解くことで心臓の機能について多くの知見をもたらすが、波形上明らかな異常所見としてよく知られているものを挙げる。
- R-R間隔
- R-R間隔が一定の場合、60/R-R（秒）で心拍数が割り出される。R-R間隔が1秒（心拍数60/分）以上の場合を徐脈と呼び、R-R間隔が0.6秒（心拍数100/分）以下の場合を頻脈という。またR-R間隔が一定でない場合は不整脈の疑いがある。
- ST変化
- S波とT波のあいだには0mVで波形が水平となる区間がみられるが、この水平部分が正常よりも上がっていたり下がっていたりする状態をST変化と呼ぶ。これは虚血性心疾患の代表的な心電図所見である。一般的に狭心症ではSTが低下、心筋梗塞ではSTが上昇すると言われるが、ST上昇を示す異型狭心症、ST低下を示す非貫壁性心筋梗塞などといった病態もあり得る。このほか、ジギタリス常用者にみられるなだらかなカーブを描くST低下は盆状ST低下として知られる。
- T変化
- Tは通常低い上向きの波であるが、いくつかの要因によって形が変化する。よく知られるものは、虚血性心疾患における陰性T波（下向き）、高カリウム血症におけるテント状T波などである。
- QT時間
- T波の終点がRRの中点を越えていればQTの延長とする。QTc時間（正常値0.36-0.44秒）がより正確に示している。
- デルタ波
- QRS波の立ち上がりにおいて、傾斜の緩い立ち上がりが先行しているものをデルタ波と呼ぶ。正常な伝導路とは別の経路が存在していることを示唆し、WPW症候群の代表的な所見である。
- R on T
- QT時間が異常に延長し、T波の終了が次回のR波までに間に合わなかった場合、心筋が異常興奮を起こして心室細動を引き起こすことがある。QT延長のみかたとしてT波の終点がRRの中点を越えていれば明らかにQTの延長とする。この方法はスクリーニング診察時に用いることがある。
- 心室内伝導障害
- QRS波形の異常、QRS時間の延長などを認める。右脚ブロック・左脚ブロック・左脚前枝ブロック・左脚後枝ブロック・両脚ブロック・三束ブロックなどがある。
- U波
- U波は通常T波より低いが、何らかの異常のために増高し、時にT波よりも高くなることもある。原因としては、低カリウム血症・QT延長症候群・ジギタリスなどがある。
- 陰性U波が見られた場合は心筋虚血、心肥大、高血圧を疑う。
[編集] 心電図の読み方
[編集] 大まかな考え方
心電図の所見のとり方から診断のプロセスは記載すると膨大になるので、財団法人心臓血管研究所の山下武志による分類をここで記す。どんな心電図をみたにしろそれによって行うことは「放置する」、「自分の力で片付ける」、「緊急に他人の力を借りる」の3つに分けることができる。緊急性の評価には心電図よりもバイタルサインの方がはっきりとする。モニター心電図をみてVTのような波形があって循環動態が悪く意識障害などを起こしていれば緊急に処置をする必要があるが、声をかけて「何ですか？」と言われるようだったらそれはあくまで心電図上だけの問題であり、循環動態は全く悪くなっていない。
[編集] 基本的な所見をとる手順
- 調律・心拍数に関して
- P波とP波の間隔、R波とR波の間隔を計測し、その逆数から心房拍数、心室拍数を求める。間隔は3心拍を平均する。心房細動などP波がないときはPP間隔は記載しない。
- PP間隔（秒）、RR間隔、心房拍数（60～100）、心室拍数（60～100）を記載する。
- 調律の判定をする。これは正脈か時に不整脈か、絶対的不整脈かを判定する。
- QRS平均電気軸と移行帯を測定する
- 電気軸は－30から100が正常で、移行帯はV3あたりならOK。
- 基本測定
- PQ時間
- QRS幅
- QT時間
- 波形
- 総合所見を述べる。
[編集] 開き直った考え方
医療行為において、医療者が行うことは次の3つのパターンしかない。第一に放置する、第二に自分の力で片付ける、緊急に他人の力をかりるということである。心電図を見るときも同じである。特に重要なのは他人の力を借りるかという判断である。これはバイタルサインなど他の情報が大いに参考になる。この判断は大抵、心電図以前の不整脈の知識で解決ができる。不整脈かどうかの判断は主に心電図によって行われる。あくまで不整脈のスクリーニングをしたいだけならば12誘導のうちⅡ誘導とV1誘導のみで十分である。特にⅡ誘導はP波が読みやすく重宝する。このやり方は不整脈以外を見落とすので注意が必要である。ST変化の見落としを避けるためにあらかじめST変化だけ12誘導で除外しておくことが大切である。モニター心電図などにはSTの情報はないと認識しておくことが大切である。経験的に心拍数が正常でQRS幅が狭ければ大抵の場合は血行動態は安定している。頻脈でQRS幅が広ければ患者の状態を確認する必要がある。不整脈の場合は放っておいたら悪くなるのではという不安が常に付きまとう。しかし、まず必要なのは今治療が必要なのかという問題であり、将来のことは後回しの考えるのが通常である。悪くなる場合は基礎心疾患があることが多く、心電図だけをみても何もできないことが多いからである。
- まずは12誘導で洞調律であるのか？異常なQRSやST変化がないのかを調べる。特に肢誘導ではⅠ、Ⅱ誘導、胸部誘導ではV5を中心にみる。
- 次にⅡ誘導とV1誘導で不整脈のスクリーニングをする。特に重要なのは患者の様子、心拍数、QRS幅である。
[編集] 徐脈の考え方
心拍数の正常値は50～100/minであり、50/minを下回ると徐脈といわれる。脈拍は日内変動があり夜は遅くなる傾向がある。即ち、夜の脈拍に関しては多少正常値を下回っても気にしなくてよい。気にするべきところは不整脈となるのかという点であり、これは急に遅くなった、2秒以上脈が止まったらといったエピソードや心電図所見から考えていけばよい。徐脈性不整脈の診断は非常に簡単である。P波が正常に存在していれば房室ブロックであり、P波が存在しなければ洞機能不全症候群である。このふたつの違いは非常に重要である。房室ブロックは心室の障害であり突然死のリスクにあるからである。これをみたら心疾患のスクリーニングをし、原因がわからなければ命を守るためペースメーカーの適応となる。洞機能不全症候群の場合は、症状がなければ放置であり、症状があった場合も治療をしたとしても予後に変化がないのでQOL向上目的の治療となる。
[編集] 頻脈の考え方
心拍数の正常値は50～100/minであり、100/minを上回ると頻脈といわれる。頻脈でも洞性頻脈というものがあり、運動で徐々に頻脈がおこるのは極めて正常な反応であるので不整脈をみるという観点からは突然早くなるというエピソードや心電図所見が重要である。不整脈としての頻脈の場合はQRS幅が非常に重要である。QRS幅が0.12秒、即ち3mm未満なら上室性（大抵は心房性）の不整脈であり、0.12秒、即ち3mm以上であれば心室性の不整脈である。心室性の不整脈の場合は緊急事態であり、即急な対応が求められる。QRS幅によって不整脈の部位を特定できるというのは、正常な特殊心筋を刺激が伝導した場合は0.12s以内に伝導が終了するであろうという経験則である。重要な例外として変行伝導という言葉がある。これはQRS幅が広いのに上室性の不整脈である。しかし、QRS幅が狭いのに心室性の不整脈という現象はほとんど知られていないのでまずはQRS幅が広ければ緊急事態と考えておけばミスは少ない。心室性か上室性かの判断ができたら、上室性ならPP間隔で心房拍数を心室性ならRR間隔で心室拍数を調べ、それによって不整脈の名前をつける。それとは別に触診法で有効な脈拍数を別に数えておくのが重要である。これは患者の状態を把握するもので不整脈の診断にはそれほど重要ではない。頻脈性不整脈の場合はどれがP波かなど波形をひとつずつ定義するのは難しい場合が多々ある。その場合はイメージで行うのだが経験がないと難しい。基本的には電気的な拍数が100～250/minなら頻拍で250～350/minならば粗動であり、350/minをこえれば細動という。但し、心室粗動という言葉は臨床上は存在しない。たまに速い脈が出る程度なら期外収縮という。
[編集] 変行伝導
脚ブロックが発生すると上室性期外収縮でもQRS幅が広くなる。脚ブロックは器質性のものでもよいしただの不応期によるものでもよい。こういった場合、心室性頻拍との鑑別が重要となる。経験則として次の手順で診断すると便利である。右脚ブロック（V1でM型）の場合はV6誘導をみる。心室性頻拍であればrS型（S波が大きい）であり、変行伝導であればRs型（R波が大きい）となる。左脚ブロック（V6でM型）ならばV1やV2誘導のS波をみる。心室性頻拍ならばS波にノッチが見られるのに対して、変行伝導ではノッチはみられない。
[編集] 不整脈以外の情報のとり方
心電図は不整脈の診断以外の診断も行うことができる。特にモニター心電図ではなく12誘導の場合はST変化やQRSの異常を読み取ることが重要である。特に見逃してはならないのが虚血性心疾患である。12個の誘導を見る場合に個々の誘導に正常といわれる像があると考えてはならない。特に胸部誘導は所見の連続性に注意をすれば大抵の重要な所見は拾うことができる。
- 心拍数 50～100/分
- QRS波
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- 幅 0.12s（3mm以内）
- 肢誘導 第Ⅰ、Ⅱ誘導に幅の広い（1mm以上）のQ波がない。
- 胸部誘導 V1～V6誘導に連続性がある。即ちV5誘導でR波が最も大きく、それから徐々に小さくなっている。
- ST部分 全ての誘導で基線上にある。尚心電図において基線とは心室の収縮終わりから心房の収縮が始まるところである。
- T波 QRS波の大きな波の方向を向いている。
- P波 不整脈の情報以外は専門的になるので専門家に相談する。
[編集] QRS波の診かた
QRS波の異常としては、上記の正常所見を満たさないものである。具体的にいうと形の異常と大きさの異常に分けることができる。形の異常としては肢誘導、第Ⅰ、Ⅱ誘導において下向きのQRSや胸部誘導においてR波の連続性が保たれていないものまたは、3mm以上という幅の広いQRS波などが考えられる。特に重要な所見は虚血性心疾患を示唆する異常Q波であるが、この定義は誘導によって異なり非常に難しい。異常Q波の定義を用いずに異常Q波を診断するには
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- 肢誘導 第Ⅰ、Ⅱ誘導に幅の広い（1mm以上）のQ波がない。かつR波が上向きである。
- 胸部誘導 V1～V6誘導に連続性がある。即ちV5誘導でR波が最も大きく、それから徐々に小さくなっている。
という正常の定義から離れたものは異常Q波がある可能性が高いと考える。心臓と誘導の位置関係は個々人でずれがある。そのため理解しがたい心電図は数多くある。そのためPoor R Progressionという言葉もある。これは胸部誘導におけるR波の増高不良であり、連続性が保たれていないように見えるが異常Q波とまではいえないという所見であり、こういった場合は症状や病歴が決め手となる。心電図はそこまで万能ではないのである。
- 形の異常としては他に脚ブロックがある。右脚ブロックではV1でM型、左脚ブロックではV5でM型となる。右脚ブロックには病的意義を伴わないものが多い。左脚ブロックでは、波形に経時的変化が無ければ問題ないが、突然出現した左脚ブロックでは虚血性心疾患が疑われる。
- 大きさの異常としてはV５誘導で26mm以上などがある。心肥大の所見は健康診断ではスクリーニングとして重要であるが一般病棟ではあまり価値のない所見である。心肥大の原因がわからなければ心臓の精査をする位しかやることはない。
[編集] ST部分の診かた
日本では異型狭心症（冠攣縮型狭心症）なども多く一概には言えないがSTが上昇していれば心筋梗塞、STが低下していれば狭心症を疑うのが原則である。(非貫壁性や心内膜下病変などによる非定型的変化もありうる。) 異常Q波と同様にどの部位でその所見があるのかである程度は梗塞、虚血部位を特定することができる。明らかな所見は見落とすことはまずないが、他の所見と同様、微妙な所見というものが存在する。基本的にはST上昇ならば緊急的に対処し、ST低下であったら患者の状態を確認するのが重要である。ST低下の場合は狭心症ではなくただの心肥大で出現することもある。気をつけなければならないのは無痛性狭心症というものもあることである。リスクファクターの聴取などは行うべきである。統計学的に狭心症で心電図に異常があるのは70％といわれておりその診断は難しい。
[編集] T波の診かた
陰性T波は心筋梗塞、狭心症を疑う所見であるが、心肥大でも起こりえる。高いT波は高カリウム血症や心筋梗塞で見られる所見である。しかしT波で疾患を想定する機会は非常に少ない。
[編集] 電解質異常の診かた
高カリウム血症のテント状T波や高カルシウム血症のQT短縮という所見は非常に有名である。心電図は血液検査に比べて結果が速くわかるので経過をみるのに非常に便利である。
[編集] 小児心電図
子供は大人のミニチュアではないとは小児科における格言のひとつであるが、小児の心電図は成人のそれとは全く異なる。まず、子供は脈拍数が早いので100/分をこえても正常である。また新生児は右軸偏位が著明である。逆に新生児の心電図で左軸変位が認められたら先天性心疾患を疑う。もしチアノーゼを認めれば三尖弁閉鎖症、認めなければ心内膜症欠損症を強く疑う所見である。
[編集] 参考文献
- Dr.山下の「もう迷わない！ 好きになる心電図」上巻 ISBN 4903331393
- Dr.山下の「もう迷わない！ 好きになる心電図」下巻 ISBN 4903331407
- 心電図の読み方パーフェクトマニュアル ISBN 4758106096
- ECGブック ISBN 4895923878
