Сердце в смартфоне как создать бизнес на кардиограммах, снятых на iPhone Бизнес Журнал РБК

Про дизайн электрокардиограммы в Apple Watch

Почему ЭКГ в новых часах Apple — это как снятие порчи по фотографии.

Когда Apple на последней конференции показала часы новой серии и пообещала, что они будут считывать ЭКГ, было много шума. Ещё бы: впервые такая сложная медицинская система уместилась в обычные часы. К сожалению, в этом анонсе маркетинга больше, чем медицины.

Год назад в «Райте» мы разрабатывали интерфейс для устройства, функционально похожего на то, что показала Apple. Чтобы спроектировать интерфейс, нужно было разобраться с практикой использования медицинского оборудования, считывающего пульс, ЭКГ и другие показания. Мы общались со специалистами, читали статьи, смотрели видео для студентов-медиков. Чем дальше мы углублялись в тему, тем отчётливее вырисовывалась проблема.

Сердце человека — мощная мышца. Её сокращение напрямую связано с электрохимическими процессами тела человека. Работая, сердце создаёт вокруг себя электрическое поле, которое на поверхности тела даёт напряжение в несколько мВ. Изменение напряжения регистрирует и записывает электрокардиограф.

Обычно ЭКГ снимают так: присоединяют электроды на каждую руку, ногу, несколько — в области сердца. Пары точек подключения электродов стандартизированы и называются отведениями.

Запись разницы потенциалов между электродами правой и левой руки — кардиограмма по первому отведению (I). Кардиограмма по электродам «правая рука — левая нога» — второе отведение (II), «левая рука — левая нога» — третье отведение (III). Эти три отведения называются стандартными. С них и началась кардиология.

«Отец» ЭКГ Виллем Эйнтховен снимает показания по трём стандартным отведениям. 1903 год

С момента открытия Эйнтховеном ЭКГ количество точек для снятия показаний выросло. Сейчас для диагностики стандарт — девять электродов, при помощи которых собирают данные по 12 отведениям. Кардиограмма, которую мы привыкли видеть, — это четыре кривых.

На самом деле на картинке не четыре, а 12 графиков (подписи I, II, II aVR, aVL и так далее). Они и отражают эти показания.

Такое большое количество показаний по отведениям нужно для определения положения сердца в грудной клетке и правильной постановки диагноза. По детальной кардиограмме профессиональный врач определяет положение электрической оси сердца. Это один из способов узнать, как расположено сердце, и правильно интерпретировать данные по всем отведениям. Определение ЭОС — ключевой шаг к пониманию данных ЭКГ для врача.

Варианты положения электрической оси сердца. Справа-налево: вертикальное, промежуточное, горизонтальное. Иллюстрация: qawoqexepowowifu.gq

Для определения ЭОС врач находит, в каком из трёх отведении самый высокий всплеск (зубец R), является ли он во одном из отведении отрицательным. По одному графику провести такое сравнение невозможно. Отдельно рассматриваемый график может как указывать на симптомы сердечной болезни, так и являться вполне нормальным для нетипичного положения сердца.

Для снятия ЭКГ нужно соединить электродами две точки, и Apple тут сделала красивое простое решение: нужно удерживать палец другой руки на колёсике часов. Так получаем цепь «правая рука — левая рука». То есть замер по первому стандартному отведению (I).

Грешным делом я думаю, ещё не зря на фото средний палец находится на силиконовом ремешке, ведь для точности показаний руки должны быть изолированы и не касаться одна другой.

Замера по одному отведению, как мы разобрались выше, недостаточно. По разным данным, у 10% взрослых людей и у более 50% школьников ЭОС отличается от нормальной. Множество ограничений на снятие показаний накладывают условия: лежит, сидит ли человек, испытывает ли нагрузки и так далее.

В общем, очень много нюансов. Настолько много, что часы отнесли не к медицинским, а к бытовым, «не подходящим для людей младше 22 лет» устройствам, не предназначенным для установки диагноза даже специалистом. Поэтому на рекламных фото мы видим эталонную кардиограмму из учебников и одновременно юридические отписки в интерфейсе 🙂

Внимательный читатель спросит: «Почему бы тогда не надеть трое часов — на обе руки и на ногу — и поочередно снять три отведения?» Теоретически да, если вам удастся одновременно коснуться этими же конечностями всех трёх колесиков.

Думаю, мы ещё увидим такие эксперименты где-нибудь на YouTube. ЭКГ не получится замерить последовательно, перевешивая с руки на руку и на ногу, потому что снятие показаний должно вестись синхронно.

Новые Apple Watch — клёвое и полезное устройство, но эта польза не искренняя. По крайней мере, для здоровья.

Фактически с одним отведением картина линии ЭКГ избыточно информативна, так как высоту пика R невозможно сопоставить хотя бы с двумя другими отведениями. На графике Apple мы имеем кривую потенциала, миллиметровку и значения ритма. Миллиметровка и координата Y бесполезны, так как высоту пиков считать незачем.

Координата X нужна для определения временных интервалов между сокращениями. То есть можно определить длительность и постоянство между пиками R, но достоверность будет не высока. Учитывая поправку «старше 22 лет», можно предположить, что неточность может доходить до 40% . Получается, что само отображение графика ЭКГ — некорректная визуализация данных.

Читайте также:  Причины повышения давления Доктор КИТ

ЭКГ в Apple Watch достоверно может сказать лишь о выдерживании некой общей ритмичности. То есть интерфейс должен лишь говорить: «ритм в норме» или «обратитесь-ка к врачу за консультацией».

Я считаю, что дизайнер не должен и не имеет права так поступать. Даже если он дизайнер Apple. Чтобы нарисовать две цифры и одну линию на сетке, нужно понимать, что ты рисуешь, как это работает, для чего и кому предназначена эта информация. Без этого любой дизайн — фейк, отдалённый от проблем реального мира.

Исследования — самая важная часть дизайна. Дизайн — это не то, что изображено в макете, бумаге, «фигме» или «кореле». Дизайн — это решение. Со школы нас учат, что решение есть у каждой задачи, но в жизни не всегда так. И дизайном также является решение: «Это неэтично, поэтому невозможно».

8 ноября 1901 года в Голландии сообщается об изобретении электрокардиографа

Виллем Эйнтховен, голландский врач-физиолог, потомок испанских евреев, бежавших от инквизиции в XV веке в Голландию, родился в 1860 году в Восточной, или Голландской Ост-Индии (ныне остров Ява) в семье колониального врача. В шестилетнем возрасте у Виллема умер отец, и семья вернулась в Утрехт. Как сын колониального врача мальчик имел право на бесплатное образование, но только по трем специальностям: учитель, врач и бухгалтер. Обязательным условием было возвращение на работу в колонии.

Эйнтховен искренне хотел пойти по стопам отца, но во время учебы в Утрехтском университете проявились его способности исследователя. Он понял, что научная работа привлекает его гораздо сильнее, чем врачебная практика. Уже его дипломная работа содержала научное открытие. Он исследовал оптическую иллюзию восприятия цвета: если на ровной поверхности расположены два круга разного цвета, например, синий и желтый, то один из цветов воспринимается как приближающийся, а другой как удаляющийся.

Научный руководитель Эйнтховена Херманн Снеллен (создатель таблицы для определения остроты зрения, которая до сих пор используется во всем мире) полагал, что этот оптический эффект обусловлен длиной волны. Но Эйнтховен доказал, что такое восприятие зависит от расположения зрачков: у одних людей они расположены ближе к вискам, у других — к переносице. Первые воспринимают синий цвет как «уходящий», а вторые наоборот. Именно эту работу Кандинский использовал для учения об агрессивных цветах в абстрактной живописи.

За эту работу Эйнтховен получил степень доктора медицины и философии и был рекомендован на освободившуюся в этот момент кафедру гистологии и физиологии Лейденского университета. Благодаря настойчивости своих научных руководителей, профессоров Дондерса и Снеллена, в 1886 году в возрасте 25 лет Эйнтховен становится профессором.

На четвертый год своего заведования кафедрой Эйнтховен услышал выступление Огастуса (Августа) Уоллера, читавшего лекции по физиологии в престижной лондонской больнице Сент-Мэри. Уоллер демонстрировал опыт на своем бульдоге Джимми.

Одна передняя и одна задняя лапы животного были помещены в две емкости с водой, которые были подключены к капилляру, заполненному ртутью и серной кислотой. При большом увеличении было видно, что на границе ртути и кислоты возникают повторяющиеся колебания. Джимми был знаменит на всю Англию, но когда парламентская комиссия возбудила уголовное дело о жестоком обращении с животными, Уоллер продемонстрировал опыт на себе.

Полученную таким образом кривую Эйнтховен предложил назвать «электрокардиограммой». Однако сложность математических пересчетов для представления колебаний на границе ртути и кислоты в капилляре и плохое качество исходной кривой заставили его искать новые способы регистрации. Эйнтховен использовал струйный гальванометр Клемана Адера, который тот изобрел для усиления радио- и электросигналов, получаемых из тех самых далеких колоний, в которых мог бы оказаться профессор.

Устройство полностью соответствовало своему названию по тонкому проводнику (струне), размещенному между двух сильных магнитов, проходил ток, и струна отклонялась от исходного положения в ту или иную сторону. Для получения тонкой, но достаточно прочной струны Эйнтховен использовал весьма экзотический способ. К кристаллам кварца крепилась стрела на тетиве лука, и когда кварц расплавлялся, стрела вылетала и тащила за собой жидкий кварц. Таким образом, ему удавалось получить струны диаметром до 7 микрон. Полученный «волосок» покрывался серебром в специальной камере — и проводник для очень слабых токов был готов.

Струна освещалась сверху мощным рефлектором, система линз переводила изображение колебаний на фотобумагу. Магниты были очень большими, требовали водяного охлаждения, система линз также требовала тщательной настройки. Целиком весь прибор весил около 290 кг, и требовалась команда из пяти человек для его обслуживания. Но главное было достигнуто: можно было снять электрические потенциалы работающего сердца у живого человека и зафиксировать их для дальнейшего анализа и изучения.

Читайте также:  Пластика живота - абдоминопластика

Регистрация ЭКГ проводилась в положении «сидя». Обе руки больного и левая нога (потом использовалась правая нога) помещались в металлические ванночки, для обеспечения проводимости, а провода от этих ванночек шли к струнному гальванометру. Регистрация токов между двумя руками, каждой рукой и ногой создавала треугольник, который был назван треугольником Эйнтховена. Эти первые отведения получили название стандартных и наименование I, II, III.

Для того чтобы не путать зубцы новых кардиограмм с предыдущими, снятыми с помощью ртутного капилляра и обозначавшимися буквами А, В, С, D, Эйнтховен использовал новую последовательность букв латинского алфавита: P, Q, R, S, T, U, которая и сохранилась до настоящего времени. Лаборатория Эйнтховена располагалась более чем в километре от клиники Лейденского университета, и это способствовало тому, что он назвал телекардиография. Токи от пациента по проводам передавались в лабораторию, и происходила запись кардиограммы. Очень быстро были описаны все основные нарушения ритма сердца и проводимости, а также изменения ЭКГ при различных заболеваниях. Метод оказался настолько информативным, что в лабораторию Эйнтховена потянулись врачи из всей Европы.

Эйнтховен выступал на съездах и конференциях врачей. В 1904 году на съезде в Брюсселе он познакомился с Александром Филипповичем Самойловым, основоположником электрокардиографии в России. Профессора подружились и до конца жизни состояли в переписке, в которой нередко шутили на тему сложной настройки струнного гальванометра.

Самойлов был профессором Казанского университета, к нему, как к Эйнтховену в Лейден, съезжались врачи всей России для знакомства с новым методом диагностики. Александр Филиппович был замечательным исполнителем фортепьянной музыки. Еще приват-доцентом в Петербурге он читал лекции о музыке, которые посещали Рахманинов, Танеев, Гречанинов. Он написал статью «Натуральные числа в музыке» (по поводу акустических особенностей гармонии А. Н. Скрябина). Благодаря работам Самойлова в 1922 году по распоряжению Ленина был приобретен один из первых электрокардиографов фирмы Siemens, весом всего 11 кг, для правительственного санатория. В 1927 году, в связи со смертью Эйнтховена, Лейденский университет пригласил Самойлова заведовать его кафедрой.

В 1924 году Виллему Эйнтховену была присуждена Нобелевская премия с формулировкой «За открытие техники электрокардиограммы». Большинство открытий и предложений Эйнтховена — наименование зубцов ЭКГ, стандартные отведения, понятие «треугольник Эйнтховена» — используются в медицинской практике и в настоящее время. Кардиография получила самое широкое распространение и применяется не только для больных, но и для обследования больших групп людей. В наше время трудно встретить человека, который не знает этого метода или хотя бы раз в жизни не делал кардиограмму. Современные кардиографы могут весить до 300 грамм, кривая может записываться на любые носители информации и передаваться на любые расстояния. Недаром открытие Эйнтховена считается одним из самых выдающихся открытий ХХ века.

Электрокардиография. ЭКГ. Отведения и точки наложения электродов для снятия ЭКГ.

Категория подготовлена по материалам издания «Кардиология. Национальное руководство» под ред. Ю.Н. Беленкова (ГЭОТАР-Медиа, 2007г.)

ЭКГ – отведения.
Электрокардиографически регистрируются:
3 стандартных отведения:
I – левая рука (+) и правая рука (-),
II – левая нога (+) и правая рука (-),
III – левая нога (+) и левая рука (-);

3 усиленных однополюсных отведения от конечностей:
aVR – усиленное отведение от правой руки,
aVL – усиленное отведение от левой руки,
aVF – усиленное отведение от левой ноги;

6 грудных отведений:
V1, V2, V3, V4, V5, V6;

Также возможно снятие дополнительных отведений:
3 дополнительных грудных отведения (прицельная диагностика очаговых изменений миокарда в заднебазальных отделах ЛЖ):
V7, V8, V9;

3 двухполюсных отведения по Небу (дополнительная диагностика очаговых изменений миокарда задней, переднебоковой и верхних отделов передней стенки ЛЖ):
D – Dorsalis, I – Inferior, A – Anterior.

Встречаются также и крайне редкие варианты отведений:
Отведение S5 — применяется при плохо выраженном предсердном комплексе ЭКГ, помогает в дифференциальной диагностике желудочковых и наджелудочковых нарушений сердечного ритма.

Ортогональные отведения по Франку — в качестве ортогональных снимают ЭКГ в трех грудных отведениях. Наиболее простыми являются отведения X, Y, Z. Оси этих отведений расположены перпендикулярно друг другу и перпендикулярно горизонтальной, вертикальной и сагиттальной плоскости человека.

Пищеводные отведения — используются для выявления предсердного комплекса ЭКГ. Для их записи в пищевод с помощью зонда вводится электрод, связанный с кардиографом. В пищеводных отведениях хорошо выражен зубец, обусловленный возбуждением предсердий, что помогает в диагностике различных аритмий.

Внутрисердечные отведения — используются для регистрации ЭДС сердца в полости предсердия или желудочка. Для этого специальный зонд-электрод вводится в полость сердца во время зондирования.

Отведения по Арриги. Оси отведений по Арриги расположены в сагиттальной плоскости и образуют треугольник, в центре которого расположено сердце. При любом варианте расположения сердца в грудной клетке (астеническом, гиперстеническом) одна из осей остается параллельной задней стенке левого желудочка и улавливает признаки инфаркта миокарда несколько лучше, чем стандартное III и отведение aVF.
Снимают ЭКГ в отведениях по Арриги в таких положениях переключателя: в первом положении регистрируют отведение А1, во втором — отведение А2, в третьем— А3.
Вверх


Обозначения:
— RCA-Right Coronary Artery (правая коронарная артерия);
— SVC-Superior Vena Cava (верхняя полая вена);
— IVC-Inferior Vena Cava (нижняя полая вена);
— RA-Right Atrium (правое предсердие);
— RV-Right Ventricle (правый желудочек);
— LAD-Left Anterior Descending artery (передняя нисходящая артерия);
— LV-Left Ventricle (левый желудочек);
— LCX-Left CircumfleX artery (огибающая артерия).

Читайте также:  Что относится к параметрам микроклимата

Если вспомнить скелетотопию сердца у здорового человека, то на переднюю поверхность грудной клетки проецируется 2/3 правых отделов сердца (правое предсердие и правый желудочек) и 1/3 левого желудочка. Т.к левый желудочек «электрически» более активный и сильнее,то ЭКГ топография воспринимается несколько иначе: 2/3 передней стенки занимает левый желудочек,а 1/3 правой границы — правый желудочек.
Соответственно, нижняя и левая боковая стенка представлена левым желудочком. УСЛОВНО!
Условно, принято, что первых два грудных электрода (V1,V2) стоят на границе правого и левого желудочков, то есть на перегородке. Поэтому, именно они демонстрируют, как электрофизиологические характеристики левого желудочка (перегородочный и задний-высокий инфаркты), так и деятельность правого (гипертрофия и блокада правой ножки пучка Гиса).

Отведения от конечностей, «смотрят» сердце в вертикальной плоскости, соответственно показывают, лишь, нижнюю и боковую стенки. Глядя на картинку,да и визуально, если, представить, то боковую стенку «показывают»:
l и aVL отведения.
Нижнюю стенку:lll, aVF и ll.

Грудные отведения «показывают» сердце в горизонтальной плоскости, своеобразным полукругом. Первые четыре отведения демонстрируют переднюю стенку, а последние два-боковую.
-V1-V2-перегородка;
-V3-V4-собственно,передняя стенка;
-V4-принято называть верхушкой.
-V5-V6-боковая стенка.

Дополнительные грудные отведения: V7-V9 показывают заднюю стенку, а дополнительные ПРАВЫЕ грудные отведения: V3R и V4R — показывают правый желудочек.
Вверх

Расположение электродов. Точки наложения электродов для снятия ЭКГ.
В стандартных отведения и 3 усиленных отведениях от конечностей электроды располагаются:
Красный – правая рука,
Желтый – левая рука,
Зеленый – левая нога,
Черный – правая нога.

В грудных отведениях электроды располагаются:
V1 (красный) – в четвертом межреберье по правому краю грудины,
V2 (желтый) – в четвертом межреберье по левому краю грудины,
V3 (зеленый) – примерно на уровне пятого ребра по левой окологрудинной линии, между четвертым и вторым электродами,
V4 (коричневый) – в пятом межреберье по левой средне-ключичной линии,
V5 (черный) – на горизонтальной линии V4 по левой передней подмышечной линии,
V6 (синий) – на горизонтальной линии V4- V5 по левой средней подмышечной линии.

В дополнительных грудных отведениях электроды располагаются:
V7 – на уровне V4- V6 по левой заднеподмышечной линии ,
V8 – на уровне V4- V6 по левой лопаточной линии,
V9 – на уровне V4- V6 по левой околопозвоночной линии.

В отведениях по Небу электроды располагаются:
Красный стандартный – во втором межреберье по правому краю грудины,
Зеленый стандартный – в пятом межреберье по левой средне-ключичной линии,
Желтый стандартный – на горизонтальной линии с зеленым электродом по задней подмышечной линии.

В отведении S5 электроды располагаются:
Красный электрод устанавливается на рукоятку грудины,
Желтый — в пятое межреберье слева непосредственно рядом с грудиной.

В ортогональных отведениях по Франку электроды располагаются:
Грудные электроды располагают на уровне пятого межреберья при положении пациента сидя и на уровне четвертого — в положении лежа. Места наложения электродов следующие: точка Е расположена по средне- грудинной линии; точка М — на позвоночнике, симметрично точке Е; точка А — цо левой средней подмышечной линии; точка С — между электродами Е и А; точка I — по правой средней подмышечной линии; точка Н — на задней поверхности шеи или на голове и точка F — на левой ноге. Полярность, предложенная Франком, следующая: отведение X (горизонтальная пространственная компонента) получается в результате коммутации электродов Е, С и А (положительный полюс) и I (отрицательный полюс); отведение Z (сагиттальная пространственная компонента) — электроды А и М (положительный полюс) и 1, Е, С (отрицательный) и отведение V (вертикальная пространственная компонента) — электроды F и М (положительный полюс), а электрод Н — (отрицательный).

В отведениях по Арриги электроды располагаются:
Желтый (активный, положительный) с помощью плоской пластины укрепляют под углом левой лопатки,
Красный (отрицательный) электрод на груше-присоске — над серединой левой ключицы,
Зеленый — на левой голени.
Вверх

Электрокардиография — один из базовых, не теряющих своей актуальности, метод исследования, позволяющий врачу любой специальности определиться с функциональным состоянием сердца и наличием возможной патологии, регистрируемой на электрокардиограмме (ЭКГ). Методика ЭКГ довольно проста, однако существует большое количество специфических отведений и применяемых для этого электродов. В данно категории Вы можете найти основные и редко используемые отведения ЭКГ, правила наложения электродов для снятия электрокардиограммы при регистрации различных ЭКГ-отведений.

Ссылка на основную публикацию
Сердечное вдавление легкого — это
vet-Anatomy vet-Anatomy ‒ интерактивный атлас анатомии животных vet-Anatomy» – атлас анатомии животных, который содержит медицинские изображения животных (МРТ, КТ, рентгенография)...
Сенны лист цена в Москве от 50 руб, купить Сенны лист, отзывы и инструкция по применению
Сенны листья (Sennae folia) Действующее вещество: 3D-изображения Инструкция по медицинскому применению Сенны листьяИнструкция по медицинскому применению - РУ № Р...
Сенча Александр Викторович– врач Гастроэнтеролог, Терапевт, Семейный врач
Сенча Александр Викторович Гастроэнтеролог', 'Терапевт', 'Семейный врач Стоимость приёма от 6695р. Гастроэнтеролог, Терапевт, Семейный врач Стоимость приёма от 6695р. Врач-гастроэнтеролог....
Сердечно-легочная реанимация (СЛР) — Первая помощь — МЧС России
Искусственный массаж сердца и искусственное дыхание: техника проведения, правила и последовательность Каждый из нас не застрахован от ситуации, когда близкий...
Adblock detector