High-Pass-Filter
Abbildung 1: EKG-Beispiel mit HPF-Cut-off von 0,05; 0,1; 0,5 und 1 Hz. Das Ende des QRS ist durch die in den inferioren Ableitungen erkennbare J- Wave definiert (senkrechte Linien). Ab dem 0,5-Hz-Cut-off kommt es zu erkennbaren Veränderungen des QRS-ST-Übergangs mit dessen Anhebung präkordial und Absenkung inferior. Zusätzlich weist das gesamte ST-T-U-Segment in nahezu allen Ableitungen eine ausgeprägte Formveränderung auf (aus [6], Nachdruck mit Genehmigung der Firma Berger Medizintechnik GmbH).


Keywords: EKG,  EKG-Filterung,  High-Pass-Filter,  HPF-Cut-off,  Kardiologie,  niedrige Frequenz

High-Pass-Filter
Abbildung 2: Anwendung eines digitalen HPF mit 0,56-Hz-Cut-off, verglichen mit 0,04 Hz: Das Kürzel ADS kennzeichnet die Anwendung eines proprietären digitalen „Zero Phase Distortion-“ (ZPD-) Filters. Das Kurvenbild bleibt unverändert. Der in V₂ milde „baseline shift“ wird eliminiert, alle QRS-Komplexe befinden sich auf gleicher Höhe.


Keywords: EKG,  EKG-Filterung,  High-Pass-Filter,  HPF-Cut-off,  Kardiologie,  niedrige Frequenz

Low-Pass-Filterung
Abbildung 3: EKGs einer 81-jährigen Patientin. Biventrikuläre Stimulation bei Vorhofflimmern und stattgehabter Ablation des AV-Knotens. Der linksventrikuläre Stimulus erfolgt 30 msec früher als der rechtsventrikuläre. Registrierung der beiden EKGs unmittelbar hintereinander. Geändert wurde lediglich der Low-Pass-Filter von 40 auf 150 Hz (siehe technische Angaben unterhalb des Tracings).
Bei einem Cut-off von 40 Hz sind die Amplituden der Stimulationsimpulse wesentlich niedriger. Der rechtsventrikuläre Stimulus ist in den Extremitätenableitungen in beiden Registrierungen nicht zu erkennen. In den Brustwandableitungen ist dieser beim Cut-off von 40 Hz praktisch nicht, bei 150 Hz in V₄, V₅ und V₆ klar erkennbar (Pfeile). Zu beachten ist auch die wesentlich höhere Amplitude der QRS-Komplexe beim Cut-off von 150 Hz. Die Grundlinie erscheint im Vergleich mit 40 Hz etwas „verzittert“.


Keywords: EKG,  EKG-Filterung,  hohe Frequenz,  Kardiologie,  Low-Pass-Filter,  LPF-Cut-off

Low-Pass-Filterung
Abbildung 4: EKGs eines 64-jährigen Patienten mit postmyokarditischer Kardiomyopathie und ausgedehnten Late- Enhancement-Arealen in der Magnetresonanztomographie. Ein EKG wurde mit LPF-Cut-off 40 Hz registriert, neuerliche Registrierung mit identer Elektrodenlage mit 150 Hz. Sinusrhythmus mit PQ 200, bifaszikulärer Block, massive Fragmentierung des QRS. Diese hochfrequenten Komponenten des QRS werden bei 40-Hz-Filterung zu einem großen Teil weggefiltert oder abgerundet. Die QRS-Amplitude ist in einigen Ableitungen kleiner, in V₃ jedoch führen die nicht aufgelösten Fragmentierungen aufgrund eines Summierungseffekts und Interpolation fälschlich zu einer größeren QRS-Amplitude als bei 150-Hz-Filterung. Bei 40 Hz Filterung deutlich weniger „verzitterte“ Grundlinie. Der proprietäre HPF ist nicht aktiviert, der Cut-off bei 0,04 Hz. Dies führt zu deutlicher Grundlinienschwankung, die aber die Diagnostik nicht stört.
Oben am Beginn der Aufzeichnung grobe Grundlinienschwankung bei nicht intakter Signalkette (meist mangelnder Elektrodenkontakt), unten geringer, durch Atmung verursacht.


Keywords: EKG,  EKG-Filterung,  hohe Frequenz,  Kardiologie,  Low-Pass-Filter,  LPF-Cut-off

Low-Pass-Filterung
Abbildung 5: EKG-Dokumentation der Beendigung einer Slow-Fast-AV-Knoten-Reentry-Tachykardie (AVNRT) mit Adenosin bei einem 18-jährigen Patienten. Registrierung mit einem im Notarztsystem verwendeten kompakten Kombinationsgerät mit Monitor (inklusive O₂-Sättigung, Blutdruck, Kapnometrie), Defibrillator und technologisch relativ einfachem EKG-Modul. Optimale Signalkette durch Verwendung von Klebeelektroden. Die Filterung ist am Streifen ersichtlich. Der HPF lässt eine nicht störende Grundlinienschwankung zu. Der LPF-Cut-off von 150 Hz zeigt durch seine hohe zeitliche Auflösung die hochfrequente Fragmentierung des QRS in der 2. Hälfte der Aufzeichnung. Die (durch Pfeile markierten) P-Wellen während der AVNRT sind schmal und hoch durch die gleichzeitige schnelle retrograde Aktivierung beider Vorhöfe. Das Beispiel zeigt, dass auch mit technologisch einfacheren EKG-Geräten qualitativ hochwertige EKGs registriert werden können. Das Vorhandensein von sehr hochfrequenten, in jedem Herzzyklus sich wiederholenden Signalen ist ein gutes Kriterium, um die Qualität der Low-Pass-Filterung zu erkennen.


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Elektrodenplatzierung
Abbildung 6: EKGs einer 61-jährigen Patientin mit ischämischer Kardiomyopathie. Oben: Platzierung der Armelektroden unterhalb der Clavicula am Rand des Deltoideus, Beinelektroden in Nabelhöhe (oberhalb des Hosenbunds), seitlich abdominal annähernd die Mason/Likar-Position. Unten: Ordnungsgemäße Platzierung knapp oberhalb der Hand- und Fußgelenke.
Es ergibt sich bei Platzierung am Rumpf in der Frontalebene eine massive Drehung der QRS-Achse nach rechts mit scheinbarem linksposteriorem Hemiblock. In den Brustwandableitungen liegt die QRS-Transition bei V₄/₅ statt V₅/₆. Zusätzlich relevante Veränderungen sowohl der QRS-Morphologie als auch des ST-T-Segments.


Keywords: Armelektroden,  EKG,  Kardiologie,  Platzierung

Ergänzende Ableitungen
Abbildung 7: Anatomische Beziehung der Brustwandableitungen sowie der ergänzenden Ableitungen V₃R und V₄R zu den Herzabschnitten, illustriert anhand 3D-CT-Rendering (links) und Illustration der Projektion der Brustwandableitungen auf das Herz anhand eines Transversalschnitts.


Keywords: 3D-CT,  Brustwandableitungen,  EKG,  ergänzende Ableitungen,  Kardiologie,  Schema

Ergänzende Ableitungen
Abbildung 8: Position der ergänzenden Ableitungen V₇–V₉ (A). Präkordiale und posteriore Ableitungen bei einem 81-Jährigen mit Verschluss des Ramus circumflexus 5 Stunden nach Schmerzbeginn im Vergleich mit normalem EKG (B). Beim akuten Posteriorinfarkt bieten V₁–₃ die spiegelbildliche Information der posterioren Ableitungen V₇–₉ sowohl betreffend den QRS als auch das ST-Segment: reziproke Überhöhung und Verbreiterung der R-Welle als Spiegelbild der Q-Welle posterior sowie ST-Senkung als Spiegelbild der posterioren ST-Hebung, gefolgt von einer terminal positiven T-Welle. Normalerweise repräsentiert die kleine, schmale (bis 30 ms) R-Welle in V₁ und V₂ die initiale septale Aktivierung (1), worauf die gleichzeitige Aktivierung des rechten und linken Ventrikels erfolgt (2), repräsentiert durch die S-Welle. Der Summenvektor weist aufgrund der größeren Muskelmasse des linken Ventrikels nach posterior. Beim akuten Posteriorinfarkt kommt es auch im linken Ventrikel zu einem initialen elektrischen Summenvektor nach anterior, resultierend in einer etwas überhöhten, vor allem aber verbreiterten R-Welle präkordial. Alle infarktbedingten Veränderungen sind in den präkordialen Ableitungen besser zu erkennen als in den posterioren.


Keywords: EKG,  ergänzende Ableitungen,  Kardiologie,  Position,  Schema

Elektrodenposition
Abbildung 9A-C: Elektrodenposition an Extremitäten (A), und Thorax (B und C).
MCL: Medioklavikularlinie. AAL: Anteriore Axillarlinie. MAL: Mittlere Axillarlinie.
(B: Shutterstock 2293671173, modifiziert. C: Shutterstock 2238871047 Sebastian Kaulitzki, modifiziert. Abdruck mit Shutterstock-Lizenz.)


Keywords: EKG,  EKG-Elektrodenposition,  Kardiologie,  Schema