Top Banner
Politechnika Łódzka, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, tel. (042) 631 28 83 www.kapitalludzki.p.lodz.pl Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany rozwój Politechniki Łódzkiej - zarządzanie Uczelnią, nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolności do zatrudniania osób niepełnosprawnychPrezentacja multimedialna współfinansowana przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt. „Introduction to ElectrocardiographyP. Strumillo
61

„Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Jan 21, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Politechnika Łódzka, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, tel. (042) 631 28 83

www.kapitalludzki.p.lodz.pl

„Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany

rozwój Politechniki Łódzkiej - zarządzanie Uczelnią,

nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolności

do zatrudniania osób niepełnosprawnych”

Prezentacja multimedialna współfinansowana przez

Unię Europejską w ramach

Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.

„Introduction to Electrocardiography”

P. Strumillo

Page 2: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2 Medical Electronics

electron - kardia - grapho

© The Bakken

amber - heart - write

Page 3: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

3 Medical Electronics

www.geocities.com/bioelectrochemistry/ Luigi Galvani

(1737-1798)

Frog leg moves after stimulating it with an electrical pulse

Electrophysiology – the beginning

Page 4: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

4 Medical Electronics

Emil Reymond is the first to use „action potential” term to connote electrical activation of cells (1848)

Alessandro Volta (1745-1827) – postulates that electricity can occur only in metals

Carlo Matteucci in 1842 shows there are rhythmic biocurrents in frog heart

Electrophysiology – the beginning

Page 5: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

5 Medical Electronics

D.Waller (1856-1922) and his ECG recorder from 1887

The Bekken

Electrocardiography – the beginning

Page 6: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

6 Medical Electronics

-90mV

The resting (polarized) cell

10 Na+

Cell membrane

1 K+

1 Na+

10 K+

Cell resting potential

- +

Voltmeter

Page 7: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

7 Medical Electronics

Depolarization of a cell

K+

Na+

K+

K+ K+

K+ Na+ Na+

Na+

Electrochemical stimulus (e.g. from other cell)

is braking the resting potential balace and cell

depolarization sets in

Page 8: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

8 Medical Electronics

Depolarization of a cell

K+

Na+

K+

K+ K+

K+ Na+ Na+

Na+

Cell action potential

-90mV

20mV

2ms

repolarization depolarization

for most cells

Page 9: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

9 Medical Electronics

Depolarization of a cell

K+

Na+

K+

K+ K+

K+ Na+ Na+

Na+

Cell action potential

-90mV

20mV

200 ms!

repolarization depolarization

for cardiac cells

There are more than ten ion

channels in myocardiac cells

Page 10: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

10 Medical Electronics

Tissue depolarization

Deplolarization wavefront

Single cardiac cell

- +

Voltmeter

but… we do not have access to cardiac cells

110 mV

Page 11: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

11 Medical Electronics

- +

Voltmeter

Body volume

Surface electrode

3 mV

Tissue depolarization

Page 12: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

12 Medical Electronics

Inverse problem of electrocardiography (diagnosis)

Diagnosed organ Signal space

Medical Diagnosis

Y

: X Y

Cardiac signals and images

© Elsevier 2002 Forward

problem

-1: Y X

Inverese

problem

Page 13: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

13 Medical Electronics

Example ECG recording

Page 14: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

14 Medical Electronics

The heart conduction system

Sinus node

Atrioventricular node

Bundle of

His

Left bundel

branch

Left bundel branch Purkinje fibres

Left atrium

Right

atrium

Left

ventricle Right

ventricle

Page 15: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

15 Medical Electronics

Generation of ECG cycle

Activation of

the sinus node

Depolarization of

the atria

Atria Diastole Systole Diastole Chambers Diastole Systole Diastole

Page 16: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

16 Medical Electronics

Activation of the

atria

Activation of the

atrioventricular

node

Atria Diastole Systole Diastole Chambers Diastole Systole Diastole

Generation of ECG cycle

Page 17: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

17 Medical Electronics

Activation of the

atrioventricular

node

Bundle of His

activation

Atria Diastole Systole Diastole Chambers Diastole Systole Diastole

Generation of ECG cycle

Page 18: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

18 Medical Electronics

Atria Diastole Systole Diastole Chambers Diastole Systole Diastole

Bundle of His

activation

Activation of

bundle branches

Activation of

Purkinje Fibres

Generation of ECG cycle

Page 19: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

19 Medical Electronics

Depolarization of

ventricle muscles

Repolarization of

ventricle muscles

Atria Diastole Systole Diastole Chambers Diastole Systole Diastole

Generation of ECG cycle

Page 20: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

20 Medical Electronics

The cardiac oscillators

Sinus node

Atrioventricular

node

Purkinje

fibres

Autonomous oscillators ferequency

70 /min 40 /min 20 /min

Page 21: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

21 Medical Electronics

The cardiac oscillators

Sinus node

oscillator

Atrioventricular

node oscillator

Purkinje

fibres

Oscillator cycle

Oscillator cycle

Page 22: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

22 Medical Electronics

ECG waveforms

P

Q

R

S

T

Izoelectric line

1mV

0.1s

Page 23: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

23 Medical Electronics

P

T

R

Q S

1mV

0.1s

P -R S -T

Q -T

Izoelectric line

~7500 liters daily!

The electrocardiogram

SA node

AV node

Page 24: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

24 Medical Electronics

Einthoven Foundation

Willem Einthoven (1860-1927) – the

father of modern electrocardiography

Page 25: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

25 Medical Electronics

Einthoven Foundation

Einthoven’s string galvanometer

Page 26: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

26 Medical Electronics

Einthoven Foundation

~1 mV

First Einthoven’s recordings

Page 27: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

27 Medical Electronics

Nobel Prize in 1924, for „explaining the mechanism of electrocardiogram”

2003

First Einthoven’s recordings

Page 28: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

28 Medical Electronics

III

I

The Einthoven triangle

(limb leads) Izopotential lines

Electric field lines

Einthoven vector

Heart as

electrical dipole

Page 29: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

29 Medical Electronics

+2

+1

-1

-2

-3 -1

+1

-2 -3

+

+ + Electric dipole

II

I

III

Izopotential lines

Electric field lines

Page 30: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

30 Medical Electronics

The Einthoven triangle

(limb leads) Izopotential lines

Electric field lines

Einthoven vector

I = VL – VR

II = VF – VR

III = VF – VL

V

VF

V

-

+

III

Page 31: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

31 Medical Electronics

aVR =VR – (VF+VL )/2

aVL =VL – (VR+VF )/2

aVF =VF – (VR+VL )/2

Augmented limb leads Augmented limb leads

(unipolar leads) Izopotential lines

Electric field lines

Einthoven vector

V

VF

+

-

aVL

R

R

www.cvphysiology.com

Page 32: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

32 Medical Electronics

V1

V6

V2

V3

V4 V5

V1

V6

V2

V3

V4 V5

Precordial leads

RV LV

© A

arh

us U

niv

ers

ity H

osp

ita

l,

Den

ma

rk

Vj = VVj - VCT,

where:

j = {1, 2,..., 6}

VCT =(VL+VR+VF)/3

VCT

Page 33: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

33 Medical Electronics

ECG graph paper

Page 34: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

34 Medical Electronics

ECG intervals and segments

See also :

http://en.ecgpedia.org/wiki/

Page 35: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

35 Medical Electronics

12 lead ECG plot example

secRR

QTQTc - QT interval corrected for the heart rate

(normal range <0.3, 0.44> )

http://www.youtube.com/watch?v=WNCW3VNIWAI

Page 36: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

36 Medical Electronics

~1-3 mV

ECG recording – noise sources

Thermal, shot noise (1/f)

Magnetic field

Frequency characteristics

Display

Ground loops

Amplifier

Electric field

Skin-electrode potential

Page 37: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

37 Medical Electronics

Interferences – magnetic field

We should minimize this area!

s

B

i = B s

Electromagnetic induction

S

The area formed by the

lead wires and the body

Page 38: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

38 Medical Electronics

Powerline interferences

Common signal

Difference signal

0 0.5 1 1.5 2 2.5 - 1.5

- 1

- 0.5

0

0.5

1 a)

Am

plit

ud

e [m

V]

Time [s]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -200

-100

0

100

200

Am

plit

ude

[m

V]

Time [ms]

20ms

500ms

Page 39: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

39 Medical Electronics

Common signal

Difference signal

0 0.5 1 1.5 2 2.5 - 1.5

- 1

- 0.5

0

0.5

1 a)

am

plit

ud

e [m

V]

Time [s]

Amplitude 1-5mV

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -200

-100

0

100

200

Am

plit

ude

[m

V]

Time [ms]

Amplitude

ok. 150mV

20ms

500ms

Powerline interferences

Page 40: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

40 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical electronics

Operational amplifier

+

_

Vout = ku(V+-V-) + CMRR(V+ + V-)

V+

V-

Vout

CMRR – [ ang.common mode rejection ratio ]

CMRR = 10e-5 - 10e-6

Page 41: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

41 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical Electronics

Active right leg electrode

Vout

_

By using an active right leg

electrode one can minimise

powerline interferences

*

Page 42: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

42 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical electronics

Safety during medical measurements

Risks

Direct contact of electrical devices with patient’s skin

Low resistance of electrodes (spacial gel electrodes)

risk of device mulfunction

Even a faulty medical equipment should

be safe for the patient!

Page 43: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

43 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical electronics

Regulations

maximum admissible current 0.1mA

maximum admissible current during device mulfunction 1mA

there are special standards the medical

equiment must conform to:

IEC 60601 – technical standard for the safety

of medical electrical devices

IEC - International Electrotechnical Commission

Safety during medical measurements

Page 44: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

44 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical electronics

Galvanic isolation

- transoptors (for analog and discrete signals)

- isolation amplifiers

- DC-DC converters (biasing)

limiting the current entering the patient’s body (resistors in series)

small voltages of the power supply (3V, 6V)

no current conduction elements the patient can touch

Safety during medical measurements

Page 45: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

45 P. Strumillo, P. Romaniuk: Medical electronics

ECG recorder - inside

Low-pass

filter

High-pass

filter

ku = 10-20

ku = 50-100

ADC

Galvanic

isolation

Page 46: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

46 Medical Electronics

Artefacts and noise in ECGs

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

time [s]

am

plit

ud

e [m

V]

Power line noise

Base line wander

0 2 4 6 8 10 -0.2

0

0.2

0.4

0.6

time [s]

am

plit

ud

e [m

V]

0 0.5 1 1.5

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

time [s]

am

plit

ud

e [m

V]

Muscle activity noise

Page 47: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

47 Medical Electronics

Stwierdzono poprawę jakości sygnału

potwierdzoną przez kardiologów

dr P. Romaniuk

Cooperation with Institute of Cardiology

0 0.25 0.5 0.75 -0.5

0

0.5

1

1.5

czas

am

plit

ud

e

Noisy signal

0 0.25 0.5 0.75 -0.5

0

0.5

1

1.5

am

plit

ud

e

czas

Filtered

signal

Wavelet-based ECG filtering

Page 48: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

48 Medical Electronics

Heartbeat abnormalities - arrhythmias

Abnormalities in heartbeat are called arrhytmias.

Arrhytmias can be classified according to the site of abnormality:

• Atria (Atrial Flutter, Atral Fibrillation, Abnormal pacemaker

• Atrio-ventricular (reentant tachycardia, …

• Ventricular (Premature Ventricular Contraction,

Ventricular Fibrillation, Ectopic foci

Conduction blocks:

• first degree (in atrium)

• second degree (between atria and ventricles)

• third degree (in ventricles, e.g. branch blocks)

Page 49: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

49 Medical Electronics

Ventriclular fibrillation

t=40ms

ti

ti+t

Normal rhythm

t=70ms

ti+t

ti

Poincare

sections

Phase plots from ECGs

Page 50: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

50 Medical Electronics

Normal rhythm

Electrical model of cardiac tissue

Page 51: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

51 Medical Electronics

Heartpoint

Myocardial infarction – heart attack

100 000 heart attacks in Poland yearly! Ichaemic

region

Page 52: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

52 Medical Electronics

Ventricur fibrillation

Electrical model of cardiac tissue

Page 53: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

53 Medical Electronics

MIT-BIH Explorer demo

Page 54: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

54 Medical Electronics

Analog ECG

Digital ECG

recordings

…100110011010…

„Artificial patient” system

„Bit-beat” – is a device generating

analog ECG signals from digital

recordings from a database;

Useful for testing recording devices

and for teaching

Page 55: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

55 Medical Electronics

Schiller

© CNSystems

Multilead ECG – very many cables

Page 56: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

56 Medical Electronics

Base station ranseiver

Patient transeiver

Disposable electrodes

System LifeSync ECG

Wireless ECG recording

Page 57: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

57 Medical Electronics

© 2003 CNRG

Copyright © 2000 Meridian Medical

Body surface mapping (BSM)

Page 58: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

58 Medical Electronics

36 cm3

40 J

Implanted defibrillator

Page 59: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

59 Medical Electronics

Detection of Human Breathing and Heartbeat by Remote Radar

S. Ivashov, V. Razevig, A. Sheyko, I.Vasilyev Remote Sensing Laboratory, RUSSIA

Detection of heartbeat by remote radar

Page 60: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

60 Medical Electronics

Echocardiography

BSM © R. McLeod

MRI

Aarhus University Hospital

Coronarography © ACCF

Radioizotope images

© Yale University

Fonokardiography © PZWL

Hemodynamics

© PZWL

ECG

Other diagnostic methods in cardiology

Page 61: „Introduction to Electrocardiography · 2013. 10. 24. · „Introduction to Electrocardiography ... Electrocardiography – the beginning . Projekt współfinansowany przez Unię

Politechnika Łódzka, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, tel. (042) 631 28 83

www.kapitalludzki.p.lodz.pl

„Innowacyjna dydaktyka bez ograniczeń - zintegrowany

rozwój Politechniki Łódzkiej - zarządzanie Uczelnią,

nowoczesna oferta edukacyjna i wzmacniania zdolności

do zatrudniania osób niepełnosprawnych”

Prezentacja multimedialna współfinansowana przez

Unię Europejską w ramach

Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.

„Medical Electronics”