Elektrokardiographie: Ableitungen der Frontalebene und Achsen

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Ableitungen der Frontalebene[Bearbeiten]

Die Elektroden der Frontalebene (Ampelmuster):

  • rechter Arm: rot
  • linker Arm: gelb
  • linker Fuß: grün
  • (rechter Fuß: schwarz)

Für das Anschließen an einen EKG-Überwachungsmonitor klebt man die drei Elektroden einfach unter das rechte Schlüsselbein (rot), unter das linke Schlüsselbein (gelb) und auf die Herzspitze (grün).

Bipolare Extremitätenableitungen nach Einthoven (I,II,III)[Bearbeiten]

Durch die Verbindung je zweier der drei Elektroden nach Einthoven erhält man drei Ableitungen, die als Vektoren aufgetragen ein gleichseitiges Dreieck (drei Innenwinkel a 60°) bilden, das Einthoven-Dreieck. Der Winkel der Horizontalen wird als 0° festgesetzt.

  • I: rechter Arm -> linker Arm: horizontaler Vektor, Winkel 0°
  • II: Rechter Arm -> linker Fuß: Winkel 60°
  • III: Linker Arm -> linker Fuß: Winkel 120°

Unipolare Extremitätenableitung nach Goldberger (aVR,aVL,aVF)[Bearbeiten]

Durch das Zusammenschalten von je zwei der Elektroden und Ableitungen gegen die dritte Elektrode nach Goldberger erhält man drei weitere Ableitungen, die als Vektoren aufgetragen ebenfalls ein gleichseitiges Dreieck bilden und gegenüber dem Einthoven-Dreieck um 30° gedreht sind.

  • aVL: rechter Arm/linker Fuß -> linker Arm, Winkel -30°
  • aVR: linker Arm/linker Fuß -> rechter Arm, Winkel 210° (Winkel von -aVR: 30°)
  • aVF: Linker Arm/rechter Arm -> Linker Fuß, Winkel 90°

Der Cabrera-Kreis[Bearbeiten]

Der Cabrera-Kreis.

Legt man alle 6 Vektoren mit ihrem Ursprung auf den gleichen Punkt, dann ergibt sich der Cabrerakreis:

Ableitung aVL I -aVR II aVF III
Winkel -30° 30° 60° 90° 120°


Abbildung des Cabrerakreises mit Lagetypen

Dadurch dass man die Vektoren immer in beide Richtungen betrachten kann (z.B. +aVR und -aVR, +I und -I), was einer Spiegelung der EKG-Linie an der (isoelektrischen) Nulllinie entspricht, ist im Prinzip der komplette Kreis abgedeckt, wie in der Tabelle zu sehen:

Ableitung aVL I -aVR II aVF III -aVL -I +aVR -II -aVF -III aVL
Winkel -30° 30° 60° 90° 120° 150° 180° 210° 240° 270° 300° 330° (-30°)

Lagetypen[Bearbeiten]

Der anatomische Lagetyp (die anatomische Herzachse) kann physiologisch-konstitutionell (zunehmende Linksdrehung im Alter) oder krankhaft (Steiltyp bei COPD mit tiefstehendem Zwerchfell) verändert sein, er entspricht beim Herzgesunden in etwa dem elektrischen Lagetyp. Bei Herzerkrankungen kann der elektrische Lagetyp charakteristisch verändert sein, z.B. zum überdrehten Linkstyp beim links-anterioren Hemiblock. Die elektrische Lagetyp ist der größte Spannungsvektor in der Frontalebene und lässt sich mit Hilfe des Cabrerakreises aus den Extremitätenableitungen ablesen. Trägt man die Extremitätenableitungen in das Schema ein, so kann der Lagetyp des Herzens anhand von Richtungsvektoren bestimmt werden.

Winkel Lagetyp Abk.
-150° (210°) bis -30° Überdrehter Linkstyp ÜLT
-30° bis 30° Linkstyp LT
30° bis 60° Indifferenztyp IT
60° bis 90° Steiltyp ST
90° bis 120° Rechtstyp RT
120° bis 210° (-150°) Überdrehter Rechtstyp ÜRT

Abbildung des Cabrerakreises mit Lagetypen

Achsenbestimmung[Bearbeiten]

Lagetyp-Bestimmung (QRS-Achse)[Bearbeiten]

Für die Lagetypbestimmung zieht man in erster Linie die bereits beschriebenen 6 Ableitungen der Frontalebene heran, da der QRS-Gesamtvektor meist näherungsweise in der Frontalebene liegt, gemäß der Erregungsausbreitung in Septum und Kammern. (Bei Rechtsherzhypertrophie richtet sich der QRS-Hauptvektor mehr nach ventral aus, in den Brustwandableitungen, die die Horizontalebene repräsentieren, wandert die maximale R-Zacke entsprechend nach rechts Richtung V1, die Unterschiede in den einzelnen Extremitätenableitungen werden umso kleiner, je mehr sich der Winkel zwischen Hauptvektor und Frontalebene den 90° nähert. Siehe dazu weiter unten SIQIII-Typ.)

Es gibt verschiedene Methoden (Beachte, dass aVR nach dextrocranial weist). Da das EKG vom Prinzip her ein bildgebendes Verfahren darstellt, tut man sich sehr viel leichter, wenn man sich die Ableitungen als Achsen mit definierter Orientierung (Pfeile) im Raum vorstellt. Elektrische Aktivität (z.B. eine R-Zacke) in Richtung der Pfeile ist im EKG maximal positiv, senkrecht dazu verlaufende Aktivität ist 0 und entgegengesetzte Aktivität (gleiche Achse, Orientierung entgegengesetzt, d.h. Pfeil um 180° gedreht) ist maximal negativ. Worauf es ankommt ist nicht die Höhe der Zacke, sondern die Fläche unter Zacke.

Bsp.: Folgt die elektrische Herzachse z.B. einer Diagonale von 60°, so ist die R-Zacke in der Ableitung II (60°) am größten, in aVR (210°) am negativsten und in der Ableitung aVL (-30°) 0.


Methode 1

Die folgende Methode ist beliebt, da sie die Vorstellungskraft und das Verständnis schult, somit nicht so schnell vergessen wird, und eine genauere Bestimmung der Herzachse in ca. 10°-Abschnitten ermöglicht.

  • Es wird diejenige Extremitätenableitung herausgesucht, in der die positiven und negativen Ausschläge möglichst klein (nahezu isoelektrisch) sind. Die Herzachse muss senkrecht zu dieser Ableitung liegen.
  • Im zweiten Schritt wird die im Cabrerakreis senkrecht dazu liegende Ableitung betrachtet und die Richtung des größten QRS-Komplexes (also: nach oben oder nach unten) ausgehend von der isoelektrischen Linie beurteilt. Die Ableitung mit der größten positiven R-Zacke gibt die Herzachse an, die Ableitung mit der negativsten Zacke ist der vorgenannten entgegengesetzt bzw. um 180° gedreht.
  • Ist die anfangs ausgesuchte Ableitung nicht ganz isolelektrisch, dann kann man die Herzachse mit näherungsweise 10° korrigieren. Ist die nahezu isoelektrische Ableitung eher negativ, dann muss der Winkel zwischen der Ableitung und der Herzachse etwas größer sein (>90°), näherungsweise 100°. Ist die Ableitung eher positiv, dann beträgt der Winkel weniger als 90°, angenommen werden 80°.

Bsp.: Die Nettofläche der QRS-Komplexe der Ableitung I sei nahezu 0. Daraus folgt, dass die Herzachse entweder in Richtung aVF oder in Richtung -aVF liegt. Da die Ableitungen II, aVF und III positiv sind mit dem größten Ausschlag in Richtung aVF, beträgt der Winkel der Herzachse 90° (Steiltyp/Rechtstyp). Gehen wir nun davon aus, dass die QRS-Nettofläche der Ableitung I eher etwas negativ ist, dann muss der Winkel zwischen Ableitung I und der Herzachse größer als 90° sein und wir korrigieren die Achse mit +10°, d.h. die QRS-Achse beträgt nun 100° und damit liegt ein Rechtstyp vor.

Methode 2

Eine einfache Methode ist die Bestimmung mit diesem (Merk-)Schema, das man mit dem vorgenannten auch kombinieren kann:

ÜLT LT IT ST RT ÜRT
I. + + + + - - -
II. - + + + + + -
III. - - + + + + +
und I.>III. III.>I. aVR- aVR+


Methode 3

  • 1) Überprüfung, ob ein überdrehter Rechtstyp (I-, II-) oder ein überdrehter Linksstyp (II- und III- oder I- und aVR+) vorliegt.
  • 2) Wenn nein, dann sucht man die Zacke mit der betragsmäßig größten Nettofläche (positive minus negative Fläche), die Herzachse liegt dann entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn daneben im 30°-Feld. Das entscheidet dann die Ableitung mit der zweitgrößten Nettofläche.

Bsp.:

  • Größte Nettofläche in Ableitung II., zweitgrößte in I. -> Indifferenztyp
  • Größte Nettofläche in Ableitung II., zweitgrößte in III. -> Steiltyp
  • Größte Nettofläche in Ableitung I., zweitgrößte in II. -> Linkstyp

Mit diesem Programm lässt sich das in ähnlicher Form (mit genauerer Winkelbestimmung) veranschaulichen und üben:

Physiologie: Bestimmung des Lagetyps


Methode 4

Man betrachtet zunächst nur die Ableitungen I, II und III und sucht die Ableitung mit der größten R-Zacke.

  • Hat die Ableitung I die größte Zacke , dann handelt es sich um einen Linkstyp oder einen überdrehten Linkstyp
    • Ist die Ableitung II negativ , dann liegt ein überdrehter Linkslagetyp vor.
    • Ist die Ableitung II positiv, dann liegt ein (nicht überdrehter) Linkslagetyp vor

denn II steht senkrecht auf avL.

  • Hat die Ableitung II die größte Zacke, dann handelt es sich um einen Normallagetyp oder einen Steiltyp
    • Ist die Ableitung I größer als III, dann liegt ein Normallagetyp vor.
    • Ist die Ableitung III größer als I, dann liegt ein Steillagetyp vor.
    • Ist die Ableitung I und III gleich groß, dann liegt ein 60-Grad Lagetyp vor.
  • Hat die Ableitung III die größte Zacke, dann handelt es sich über einen Rechtstyp oder einen überdrehten Rechtstyp
    • Ist die Ableitung avR negativ, liegt ein Rechtstyp vor.
    • Ist die Ableitung avR positiv, liegt ein überdrehter Rechtstyp vor.

denn avR steht senkrecht auf III

Methode 5

Man schaut sich alle Extremitätenableitungen an.

  • 1) Orientierende Überprüfung, ob ein überdrehter Rechtstyp (I-, II-) oder ein überdrehter Linksstyp (II-, III-) vorliegt.
  • 2) Das 30°-Feld zwischen größter und zweitgrößter Zacke (d.h. Nettofläche) gibt den Lagetyp an.

Bsp.:

  • Größte Nettofläche in Ableitung II., zweitgrößte in I. -> Indifferenztyp
  • Größte Nettofläche in Ableitung II., zweitgrößte in III. -> Steiltyp
  • Größte Nettofläche in Ableitung I., zweitgrößte in II. -> Linkstyp

Mit diesem Programm lässt sich das in ähnlicher Form (mit genauerer Winkelbestimmung) veranschaulichen und üben:


Methode 6

Der Lagetyp wird als Winkel vom EKG-Gerät automatisch gemessen. Dem ausgedruckten Winkel wird ein Lagetyp zugeordnet.

Bedeutung des Lagetyps und Pathologien[Bearbeiten]

Lagetyp Winkel Vorkommen
Überdrehter Linkstyp -150° bis -30° Linksherzbelastung, Linksanteriorer Hemiblock, Vorderwandinfarkt,
Linkstyp -30° bis 30° Erwachsene über 40, Adipositas, Zwerchfellhochstand, Linksventrikuläre Hypertrophie, Schwangere
Horizontaltyp 0° bis 30° Linksherzhypertrophie
Indifferenztyp 30° bis 60° Normallage beim Erwachsenen, bei Säuglingen pathologisch
Steiltyp 60° bis 90° Kinder und schlanke Jugendliche, evtl. Hinweis auf Rechtsherzbelastung
Rechtstyp 90° bis 120° Physiologisch im Säuglings- und Kindesalter, V.a. RV-Hypertrophie oder linksposterioren Hemiblock
Überdrehter Rechtstyp 120° bis 210° (=-150°) immer pathologisch,Hinweis auf Rechtsherzbelastung (Rechtherzhypertrophie) oder linksposterioren Hemiblock, großer Lateralinfarkt

Der überdrehte Linkslagetyp, der Rechtslagetyp und der überdrehte Rechtslagetyp sind meist pathologisch.

Pathologisch sind Veränderungen des Lagetyps im zeitlichen Verlauf. Das kann z.B. bei Frauen nach einer Schwangerschaft, bei älteren Patienten oder nach einem Herzinfarkt (schlecht/nicht durchblutetes Herzmuskelgewebe stört die Erregungsausbreitung und damit das EKG) der Fall sein.

Der Lagetyp kann bei ein und demselben Patienten durch tiefes Ein- oder Ausatmen erheblich variieren.

P-Achse[Bearbeiten]

Wie für den QRS-Komplex kann man für die P-Welle die Achse bestimmen, die die Hauptrichtung der Erregungsausbreitung im Vorhof angibt.

T-Achse[Bearbeiten]

Die T-Welle repräsentiert die Erregungsrückbildung in den Ventrikeln. Die Achsenbestimmung der T-Welle und das Ausrechnen des Winkelunterschieds zur QRS-Achse, die sogenannte Achsendivergenz, kann Aufschluss geben über Erregungsleitungsstörungen. Die Normwerte der Achsendivergenz sind abhängig vom Lebensalter und der Herzachse.

Orientierend kann man sich im EKG die Ableitungen markieren, wo der QRS-Komplex und die T-Welle nicht die gleiche Polarität haben. Ist davon auch die Ableitung der elektrischen Herzachse (QRS-Achse) betroffen, dann ist dies immer pathologisch, da die Achsendiverenz in diesem Fall mehr als 90° beträgt. In diesem Fall spricht man von Diskordanz der Kammerendteile. (Bsp.: die Herzachse beträgt 0° (d.h. QRS maximal in I), T ist in III am größten und in I demnach negativ, die Diverenz beträgt hier 120°). Normalerweise sind die Achsen von QRS und T nahezu konkordant; Das heißt dann auch, dass in Ableitungen mit rS die T-Welle negativ sein darf, z.B. in V1 oder bei Linkstyp in III.

Sagittaltyp[Bearbeiten]

Die resultierende QRS-Achse, d.h. der Gesamtvektor der ventrikulären Erregungsausbreitung, verläuft annähernd entlang der Richtung der größten Muskelmasse, das heißt in Richtung des linken Ventrikels und damit ungefähr in der Frontalebene von rechts nach links. Beim Sagittaltyp dreht sich die Herzachse aus der Frontalebene heraus. Dabei nivellieren sich die QRS-Komplexe (Nettofläche) in den Extremitätenableitungen auf die isoelektrische Linie, wenn die QRS-Achse die 90° bezüglich der Frontalebene anstrebt (Teilvektoren in den Ableitungen senkrecht zu einer Achse sind 0). Eine normale Frontalebenen-Lagetypbestimmung wie oben geschildert ist dann nicht mehr möglich. In den BWA findet man einen langsamen R-Zuwachs mit relativ großen S-Zacken bis V6. Häufig mit Rechtsschenkelblock assoziiert.

Es gibt verschiedenen Typen des Sagittaltyps:

Drehung um die Transversalachse:

  • QI,II,III-Typ (Uhrzeigersinn)
  • SI,II,III-Typ (gg. Uhrzeigersinn): Rechtsherzbelastung

Drehung um die Längsachse:

  • SIQIII-Typ (Uhrzeigersinn): Rechtsherzbelastung
  • QISIII-Typ (gg. Uhrzeigersinn)





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