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心電図検査

(ECG;EKG)

執筆者:

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan;


Thomas Cascino

, MD, MSc, Michigan Medicine, University of Michigan

医学的にレビューされた 2019年 8月
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標準的な心電図検査では,四肢・胸壁に装着した陽極・陰極間の電位差によって反映される心臓の電気的活動が12個のベクトルのグラフとして示される。それらのうち6つは前額面(双極肢誘導I,II,IIIと単極肢誘導aVR,aVL,aVFを使用する),6つは水平面(単極胸部誘導V1,V2,V3,V4,V5,V6を使用する)のベクトルである。標準的な12誘導心電図は,以下のような多くの心疾患を確定診断する上で極めて重要である(心電図異常の解釈 心電図異常の解釈 心電図異常の解釈 の表を参照):

標準的な心電図成分

慣例により,心電図波形はP波,PR間隔,QRS波,QT間隔,ST部分,T波,およびU波に分類される(心電図波形 心電図の波形 心電図の波形 の図を参照)。

心電図の波形

P波 = 心房の活性化(脱分極)。PR間隔 = 心房の脱分極開始から心室の脱分極開始までの時間。QRS波 = Q波,R波,S波で構成される心室の脱分極。QT間隔 = 心室の脱分極開始から心室の再分極終了までの時間。RR間隔 = 2つのQRS波の間の時間。T波 = 心室の再分極。ST部分 + T波(ST-T)= 心室の再分極。U波 = おそらく心室の後脱分極(弛緩)。

心電図の波形

P波

P波は心房の脱分極を示す。aVR以外のほとんどの誘導では上向きである。II誘導およびV1誘導では二相性のことがあり,最初の成分は右房の活動を,2番目の成分は左房の活動を示す。

心房拡大があると片方または両方の成分の振幅が増大する。右房拡大ではII,III,およびaVF誘導で2mmを上回るP波(肺性P波)が生じ,左房拡大ではII誘導で幅広い二重ピークのP波(僧帽性P)が生じる。正常では,P軸は0°~75°である。

PR間隔

PR間隔は心房の脱分極開始から心室の脱分極開始までの時間である。正常では0.10~0.20秒であり,延長すると第1度房室ブロックとなる。

QRS波

QRS波は心室の脱分極を示す。

Q波は最初の下向きの振れであり,正常なQ波の持続時間はV1-3を除く全ての誘導で0.05秒未満であるが,V1-3誘導で認められるQ波は全て異常とみなされ,過去または現在の梗塞を示唆する。

R波は最初の上向きの振れで,正常な高さや大きさの基準は絶対的なものではないが,R波の増高は心室肥大によりみられることがある。QRS波の2つ目の上向きの振れはRと記載される。

S波は,Q波がある場合は2番目の下向きの振れとなり,Q波がない場合は最初の下向きの振れとなる。

QRS波は心電図誘導,ベクトル,および心疾患の有無に応じて,R波単独,QS波(R波なし),QR波(S波なし),RS波(Q波なし),またはRSR波となる。

正常では,QRS幅は0.07~0.10秒である。0.10~0.11秒の場合は,QRS形態に応じて,不完全脚ブロックまたは非特異的心室内伝導遅延と考えられる。0.12秒以上の場合は,完全脚ブロックまたは心室内伝導遅延と考えられる。

正常では,QRS軸は90°~−30°である。軸が−30°~−90°の場合は左軸偏位と呼ばれ,左脚前枝ブロック(−60°)と下壁梗塞でみられる。

軸が90°~180°の場合は右軸偏位と呼ばれ,肺動脈圧を上昇させ右室肥大を引き起こす病態(肺性心,急性肺塞栓症,肺高血圧症)でみられ,ときに右脚ブロックまたは左脚後枝ブロックでもみられる。

QT間隔

QT間隔は心室の脱分極開始から心室の再分極終了までの時間である。QT間隔には,次の式を用いて心拍数による補正を行う必要がある:

equation

ST部分

ST部分は心室筋の完全な脱分極を示す。正常では,PR(またはTP)間隔の基線に沿って水平となるか,わずかに基線からずれる。

ST部分の上昇は以下の原因によって起こりうる:

  • 早期の再分極

  • 左室肥大

  • 心筋虚血および心筋梗塞

  • 左室瘤

  • 心膜炎

  • 高カリウム血症

  • 低体温症

  • 肺塞栓症

ST部分の低下は以下の原因によって起こりうる:

  • 低カリウム血症

  • ジゴキシン

  • 心内膜下虚血

  • 急性心筋梗塞における対側性変化(reciprocal change)

T波

T波は心室の再分極を反映する。T波は通常,QRS波と同じ方向をとり(一致),反対の極性(不一致)を示す場合は過去または現在の梗塞を意味している可能性がある。T波は通常なだらかで曲線的であるが,低カリウム血症と低マグネシウム血症では振幅が小さくなり,高カリウム血症,低カルシウム血症,左室肥大では増高かつ尖鋭化することがある。

U波

U波は一般的に低カリウム血症,低マグネシウム血症,または虚血のある患者で現れる。健常者でもしばしば認められる。

特殊な心電図検査

標準12誘導心電図には単一の短い時間の心活動しか反映されないが,より高度な技術により,さらなる情報が得られる。

追加の胸部誘導

追加の胸部誘導は右室および後壁梗塞の診断を補助するために用いられる。

右側誘導は胸部右側に,標準の左側誘導に対象となるように装着する。これらはV1R~V6Rと表記され,右室梗塞に対する感度が最も高いことから,ときにV4Rのみが用いられる。

追加の左側誘導を第5肋間に設置し,V7を後腋窩線,V8を肩甲骨中線,V9を脊椎左縁に設置することが可能である。これらの誘導が使用されることはまれであるが,真の後壁心筋梗塞の診断に有用である場合がある。

食道誘導

食道誘導は体表誘導と比較して心房にはるかに近いことから,標準的な記録法でP波の存在が不確実な状況のほか,QRS幅の広い頻拍の起源が心房か心室かを鑑別する必要がある場合や房室解離が疑われる場合など,心房の電気的活動の検出が重要な状況で選択肢の1つとなる。食道誘導は,手術中の心筋虚血のモニタリングや,心停止下手術時の心房活動の検出にも用いられる。この誘導は患者に電極を飲み込ませて設置し,その後に標準的な心電図装置に接続するが,II誘導のポートを使用することが多い。

加算平均

QRS波形の加算平均では,QRS波の終末部で高周波数,低振幅の電位と微弱電流を検出するために数百回の心周期をデジタル合成する。これらの所見は異常心筋を介した伝導の遅い領域を反映し,リエントリー性心室頻拍のリスク増加を示す。

加算平均心電図は,依然として研究段階の手法であるが,心臓突然死のリスク(例,有意な心疾患が判明している患者)を評価する目的でときに用いられる。突然死のリスクが低い患者の同定には最も有用であると思われる。突然死のリスクが高い患者の同定に対する有用性は確立されていない。

加算平均法は,他の様々な心疾患(心筋梗塞後や心筋症からブルガダ症候群や心室瘤まで)の検査や,不整脈治療での手術の有効性評価の方法としても研究されている。この手法は,抗不整脈薬の催不整脈作用の評価や心臓移植の拒絶反応の検出にも有用である。

心房細動のリスクが高い患者を同定する方法として,P波の加算平均が研究されている。

ST部分の継続的モニタリング

この種のモニタリングは,虚血や重篤な不整脈の早期発見に用いられる。モニタリングは自動で行うか(専用のモニタリング用電子機器が使用可能),連続心電図を用いて臨床的に行われる。その用途としては,救急部門での不安定狭心症患者のモニタリング,経皮的インターベンション後の評価,手術中のモニタリング,術後の看護などがある。

QT間隔のばらつき

QT間隔のばらつき(QT dispersion:12誘導心電図におけるQT間隔の最大値と最小値の差)は,心筋再分極の不均一性の尺度として提唱されたものである。ばらつきの増大(100msec以上)は,虚血または線維化により生じた電気的に不均一な心筋層の存在を示唆し,リエントリー性不整脈および突然死のリスク増大を伴う。QT間隔のばらつきは死亡リスクの予測因子であるが,測定誤差がよくあり,疾患のある患者と疾患のない患者で測定値に大きな重複がみられ,参照基準がなく,他に妥当性の確認された予測因子が利用できることから,あまり測定されていない。

心拍変動

この測定値は心臓の交感神経入力と副交感神経(迷走神経)入力のバランスを反映する。心拍変動の減少は迷走神経入力の低下と交感神経入力の亢進を示唆し,それにより不整脈および死亡リスクの増大が予測される。心拍変動の最も一般的な変動指標は,24時間心電図で記録された全ての正常なRR間隔の標準偏差の平均値である。

心拍変動は主に研究内で用いられているが,心筋梗塞後の左室機能障害,心不全,および肥大型心筋症について有用な情報が得られることがエビデンスにより示唆されている。ほとんどのホルター心電計には,心拍変動を測定および解析するソフトウェアが付属している。

ホルター心電計

ホルター心電図検査では,心電図を24時間または48時間にわたり継続的にモニタリングして記録する。ホルター心電計は間欠性不整脈の評価,および二次的に,高血圧を検出する上で有用である。ホルター心電計は携帯可能であるため,患者は普段通りの日常生活を送れるほか,体を動かすことが少ない入院患者に対して自動モニタリングが利用できない場合にも使用されることがある。患者に症状と活動を記録するように依頼することで,症状および活動と心電計上のイベントとの相関を評価することができる。ホルター心電計では心電図データは自動的に分析されないため,医師が後日分析を行う。

イベントレコーダー

イベントレコーダーは最長30日間装着でき,24時間ホルター心電図検査でも見逃されるまれな不整脈を検出することができる。イベントレコーダーは持続的に作動させることも可能であるが,症状がみられた際に患者自身が起動することもできる。ループ記録により,起動前後の数秒または数分間の情報を保存できる。患者が心電図データを電話または衛星回線経由で送信し(重篤なイベントを自動的に送信するレコーダーもある),医師が解読することが可能である。重篤なイベント(例,失神)が30日を上回る間隔で発生した患者では,イベントレコーダーを皮下に留置することがあり(植込み型ループレコーダー),この種の機器は小さな磁石により起動できる。皮下植込み型レコーダーのバッテリー寿命は数年である。

ワイヤレス装着型モニター

単一チャネルでの心拍リズムのモニタリングに対する新たな選択肢として,腰に装着して使用する防水仕様で小型の使い捨て機器がある。この種の機器には,最長2週間まで心拍リズムを記録できるものもある。イベントレコーダーとして機能する別の同様の機器では,不整脈に関連している可能性のある症状(例,動悸,めまい)が現れた際に患者が機器のボタンを押すことで,その発生前45秒間と発生後15秒間の心電図データを記録することができる。ただし,イベントレコーダーの場合と異なり,自動的なリアルタイム報告機能は備わっていない。

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