EKGGenel kültür

Elektrokardiyografi’nin Hikayesi

Print Friendly, PDF & Email
Acil Tıp  serüvenimin başlangıcından beri büyük ilgi duyduğum ve üzerinde çokca düşünüp bilgi edinmeye gayret ettiğim EKG üzerine bilgi paylaşımı yapmak, yaparken de daha fazla öğrenme imkanını bulabileceğim için çok mutluyum.

Muhtemelen başka hiçbir tıbbi buluş EKG’den daha büyük bir etkiye sahip olmamış, tüm dünyada evrensel olarak kullanılmamıştır. Bu kadar ucuz olup bu kadar fazla hayat kurtaran başka bir tanı metodu olmadığı üzerine hem fikir olduğumuza inanıyorum. Bundan sonra sizlerin karşısına yeni bir yazı serisi ile çıkacağız. Amacımız kliniklerimizde rastladığımız ve Yahu bu EKG’de bir gariplik var dediğimiz, tanımlamakta zorluk çektiğimiz, ama sıkça karşılaşma ihtimalimiz olan EKG’leri beraber tartışmak, tartışırken de hep beraber öğrenmek.

Herhangi bir olgu üzerinde tartışmalara başlamadan evvel, yeni yılın da hatırına EKG’nin kısa tarihi üzerinde birkaç cümle sarf etmezsek olmaz.

EKG’nin kısa tarihi

Herşey 1786’da Dr. Luigi Galvani’nin (kendisi isminden de belli olduğu üzere İtalyan, hem fizikçi hem de hekim) iskelet kaslarındaki elektriksel akımın kaydedilebileceğini bulmasıyla başlıyor. Bir 60 yıl kadar sonra 1842’de Pisa Üniversitesinde fizik profesorlüğü yapan Dr. Carlo Matteucci, kurbağalar üzerinde yaptığı deneylerde, her kalp atımı esnasında oluşan elektriksel akımı kaydetmeyi başarıyor.1 Bu ilerlemeden de bir 30 yıl sonra, 1872 yılında, Fransız fizikçi Gabriel Lippmann Kılcal Elektrometreyi bilim dünyasına kazandırıyor (Şekil 1).2

 

Kılcal Elektrometre

Kılcal Elektrometre de neymiş? dediğinizi duyar gibiyim. Ben de aynı tepkiyi verdiğimden dolayı biraz araştırma yaptım: Kılcal elektrometre, bir ucu ince bir kılcal içine (20 ila 30 mμ) çekilmiş ve seyreltik sülfatik aside dikey olarak batırılmış, cıva içeren bir cam tüp. Ölçüm, civa menisküsünün yer değiştirmesine dayanıyor (bildiğimiz menisküs değil tabi bu, bir sıvının tüp yüzeyindeki kavisli üst kısmını ifade etmekte). Cıva, vücudun iki farklı noktasına bağlı elektrotlar ile asit arasındaki potansiyel farkına göre büzülüp genişliyor. Hareketli menisküsün büyütülmüş bir görüntüsünün, görüntünün yer değiştirdiği yöne dik açılarla düzgün şekilde hareket eden hassaslaştırılmış kağıda yansıtılmasıyla da kalıcı kayıtlar elde ediliyor. Elektrometre 1/40.000 volta kadar tepki gösterebiliyor.2

Şekil 1. Kılcal Elektrometre

 

Peki, ya PQRSTU?

Hemen 15 yıl kadar sonra, 1887 yılında İngiliz fizyolog August Waller, insan kalbinin elektriksel aktivitesinin (ya da voltaj değişikliğinin) vücut yüzeyinden kaydedilebileceği fikriyle Lipmann kılcal elektrometresini kullanarak elektriksel akım kaydetmeyi başarır (Şekil 2)3.

Şekil 2. August Waller tarafından kaydedilen her kalp atışından önce elektrik aktivitesini gösteren ve ilk insan elektrokardiyogram, Elektrometre kaynı göğüs ön yüzü ve arka yüzünden yapılmakta.  e: elektrometre, t: zaman, h: kardiyograf

 

Waller bu uygulama esnasında göğüs ön ve arka yüzüne iki adet elektrot yerleştirerek kayıt işlemini yapar. V1-V2 olarak adlandırılan bu iki akım ventriküler atımları temsil etmektedir. Aynı zamanlarda Hollandalı fizyolog Dr. Willem Einthoven da Lippmann’ın kılcal elektrometresini kullanarak ventriküler kaynaklı olduğunu ifade ettiği 2 adet dalga kaydı yapar ve  bunları A ve B olarak adlandırır. Waller ise bu sefer atriyal atımları da kaydetmeyi başarır ve  bu atımları A olarak harflendirir. Einthoven ise, hayranı olduğu analitik  geometrinin kurucusu Descartes’e atfen, tıpkı onun eğrilerin harflendirmesinde P ve Q harflarini kullanması gibi, atriyal akımları P harfiyle ifade eder.3 Ancak Waller, bu harflendirmeyi kullanmayı reddeder. Einthoven ilerleyen zamanlarda 4 dalga daha kaydeder. Bu sefer P harflendirmesinden vazgeçerek ABCD harflendirmesine  döner: A’yı atriyumun elektriksel aktivitesi için, B’yi ilk aşağı inen ventriküler elektriksel dalga için, C’yi ilk yukarı yönlü ventrikül kaynaklı dalga için, D’yi ise son yukarı yönlü ventriküler elektriksel dalgayı tanımlamak için  kullanır (biz bu dalgayı ventriküler repolarizasyon olarak biliyoruz).4

1895’e gelindiğinde Einthoven, Lippmann Elektrometresi’nin kılcal borusundaki cıva kolonunun durağanlığını ve sürtünmesini telafi eden matematiksel bir formül geliştirir ve kaydedilen dalgalardaki hatayı şematize eder (Şekil 3).1 Amacı, matematiksel olarak düzeltilmiş, ve daha fazla dalga içeren EKG’nin Lipmann’ın kılcal elektrometresi ile yapılan kayıttan farklılıklarını göstermektir. Düzeltilmemiş dalgaları belirtmek için ABCD isimlendirmesini kullandığından, düzeltilmiş kayıtları etiketlemek için başka harfler seçmesi gerekir. Daha önceden Descartes’e atfen seçtiği P harfinin devamını getirerek PQRST’yi yeni isimlendirmesi olarak seçer.4 Böylece günümüzde kullandığımız isimlendirme hayata geçmiş olur.

Şekil 3. 2 adet üst üste EKG gösterilmekte, yanlış olarak ifade edilen dalgalar ABCD olarak harflendirilmiş. İlk kayıt Lippmann kapiler elektrometresi ile yapıldı. Diğer eğri, kılcal borudaki durağanlığa ve sürtünmeye izin vermek için Einthoven tarafından matematiksel olarak düzeltildi. Bir eğri üzerinde ardışık noktayı etiketleme geleneğine dayanan düzeltilmiş eğri için PQRST harfleri ile adlandrıldı.

 

20.yy’da EKG

1901 yılında gelindiğinde Einthoven, çok yüksek hassasiyete sahip 270 kg’lık yeni bir yaylı galvanometre geliştirmeyi başarıyor (Şekil 4).5

Şekil 4. Elektrot çözeltisi ile doldurulmuş silindirik elektrotlarda ekstremiteleri ıslatılan hasta ile eski yay galvanometre elektrokardiyografı

 

İlk elektrodlar silindir şeklindedir. Ekstremitelerin ıslanmasını sağlayan elektrolit solusyonlarından oluşur. Kalbin normal elektriksel aktivasyonun yönü sağ üst kadrandan, sol alt kadrana doğru olduğundan, EKG’de pozitif sapmalar oluşturmak için, pozitif uçlar sol kol ve bacak üzerine yerleştirilerek kayıt yapılır.

Edinburgh Üniversitesi’nden Sir Edward Schafer, 1908’de klinik kullanım için yaylı galvanometrik elektrograf patentini alan ilk kişi olur. İlk EKG makinesi ise 1909’da Mt. Dr. Alfred Cohn tarafından Amerika Birleşik Devletleri’nde tanıtılır.5

20. yüzyılın ilk otuz yılı boyunca, EKG’yi daha taşınabilir hale getirmek için iyileştirmeler yapılır ve böylece üç boyutlu EKG kullanımı artar. EKG’ler başlangıçta aritmi incelemesi için kullanılıyorlardı. Mesela 1909’da, Londra Üniversite Koleji Hastanesi’nden Sir Thomas Lewis, düzensiz kalp atışlarının klinik teşhisi olan Delirium Cordis’in aslında atriyal fibrilasyonun bir sonucu olduğunu keşfeder.1

Göğüs derivasyonlarının doğuşu: V1-V6

Miyokard enfarktüsünün 1910’da klinik bir tanı olarak tanınmasından sonra, iskemik kalp hastalığını düşündüren EKG paternleri fark edilmeye başlanır. Bazı paternler o kadar spesifiktir ki EKG’nin akut miyokard enfarktüsünün tanısında tek başına yeterli olacağı bile varsayılır.1 Üç derivasyonlu EKG, aritmileri değerlendirmek için tatmin edici bir yöntem olsa da, bu EKG ile kalpte miyokard enfarktüsünün tespit edilemeyeceği bazı sessiz alanlar olduğu anlaşılır. 1934 yılında Michigan Üniversitesi’nden Dr. Frank N. Wilson, merkezi uç (terminal) kavramını geliştirir. Üç ekstremiteye elektrotları bağlayarak, bir toprak ya da referans ucu (terminali) şeklinde kullanılacak merkezi bir negatif uç oluşturur. Vücut yüzeyindeki bir elektrot ile galvanometreye bağlı bu referans elektrodu arasındaki potansiyel farkı böylelikle ölçülebilir hale getirir. Bu tek uçlu (unipolar) derivasyonlar, çift uçlu (bipolar) derivasyonların aksine vücudun iki bölgesi arasındaki potansiyel  farkı ölçebilmektedir. 1938’de Amerikan Kalp Derneği (AHA) ve İngiliz Kardiyovaskuler Topluluğu (BCS) tarafından perikardiyum üzerinde 6 noktadan kayıt yapılması önerisi getiriliyor ve bu derivasyonları V1-V6 olarak isimlendirilirler. Böylelikle göğüs derivasyonları doğmuş olur (Şekil 5).1

Şekil 5. Wilson’ın Prekordiyal Derivasyonları

 

Augmente uçlar: aVL, aVR, aVF

Üç elektrotlu EKG frontal düzlemi 60 derecelik bölümlere ayırdığından (Şekil 6A)1, bazı miyokard patolojilerinin EKG görünmeyebileceğinin anlaşılması üzerine 1942’de Dr. Emanuel Goldberger, Wilson’un merkezi ucunu (terminalini) kullanarak, merkezi (sıfır) terminal ile tek kutuplu uçlar kurar. Böylece sol ve sağ kolları ve sol bacağı, her birindeki ek pozitif kutupsal uçlara bağlayabilmektedir (Şekil 6B)1. Bu yöntem, 30 derecelik artışlarla ön düzlemin daha ayrıntılı bir şekilde kapsanmasını sağlamaktadır. Bu tek kutuplu ipuçlarının sinyali çok düşük olduğundan bu sinyalleri arttıran Goldberger, şimdilerde kullandığımız arttırılmış (augmente) tek kutuplu ekstremite derivasyonlarını yani a-VL, a-VR ve a-VF’yi  oluşturan bir yöntem tasarlar. Bu yeni derivasyonlardan en dikkat çekici olanı a-VR’dir. Çünkü sağ kolun üzerine, elektriksel aktivasyon yönünün tam tersi yönde ilk kez pozitif bir elektrot yerleştirilmiştir. Unipolar derivasyonların icadı, şu anda bildiğimiz 12 uçlu (lead) EKG’nin doğuşunu sağlar. 1954 yılında, Amerikan Kalp Derneği 12 uçlu (lead) EKG standardizasyonu için önerilerini yayınlayarak günümüzde kullandığımız EKG sistemini yerleştirir.6

Şekil 6A.Bipolar ekstremite derivasyonları frontal düzlemi 60 derecelik aralıklar ile kapsıyor

 

Şekil 6B. Unipolar derivasyonların eklenmesi 30 derece aralıklarla daha ayrıntılı bir kapsama sağladı.

 

Bu arada elektrokardiyografi@hotmail.com adresine kendi kliniğinizde karşılaştırdığınız ilginç olguları mutlaka  bekliyorum, sonraki haftalarda bu olgular üzerinde hepimiz için faydalı paylaşımlar yapabilmeyi umuyorum.

Kaynaklar

1.
AlGhatrif M, Lindsay J. A brief review: history to understand fundamentals of electrocardiography. J. 2012;2(1):14383. doi:10.3402/jchimp.v2i1.14383
2.
Lippmann G. Beziehungen zwischen den capillaren und elektrischen Erscheinungen. A. 1873;225(8):546-561. doi:10.1002/andp.18732250807
3.
Burchell HB. A centennial note on waller and the first human electrocardiogram. T. 1987;59(9):979-983. doi:10.1016/0002-9149(87)91138-6
4.
Hurst JW. Naming of the Waves in the ECG, With a Brief Account of Their Genesis. C. 1998;98(18):1937-1942. doi:10.1161/01.cir.98.18.1937
5.
Burnett J. The origins of the electrocardiograph as a clinical instrument. M. 1985;29(S5):53-76. doi:10.1017/s0025727300070514
6.
WILSON FN, KOSSMANN CE, BURCH GE, et al. Recommendations for Standardization of Electrocardiographic and Vectorcardiographic Leads. C. 1954;10(4):564-573. doi:10.1161/01.cir.10.4.564

Daha Fazla Göster

Erdem Kurt

Uzmanlık eğitimini aldığı Fatih Sultan Mehmet Eğitim Araştırma Hastanesinde acil tıbba gönlünü vermiş, sonrasında mecburi hizmetini yapmak için anadoluya göç etmiştir. Halihazırda Acil Tıp uzmanı olarak Adıyaman Kahta Devlet hastanesinde çalışmaktadır. Acil tıbbın vazgeçilmez enstrumanı EKG’nin hastası, kritik hasta bakımının aşığıdır. Hekimlik dışında sosyoloji ve felsefe okumalarını sever, fantastik dizi ve film izlemeye bayılır. Kitapların dünyadaki en değerli şeyler olduğuna inanır.

2 Yorum

Siz de bu yazıya yorum yapabilirsiniz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu

Pin It on Pinterest

%d blogcu bunu beğendi: