Elettrodi ECG a 12 Derivazioni: Guida Definitiva al Posizionamento e Benefici Fondamentali

L'elettrocardiogramma (ECG) a 12 derivazioni è un esame diagnostico fondamentale in cardiologia, utilizzato per valutare l'attività elettrica del cuore. Fornisce una rappresentazione grafica dell'attività elettrica cardiaca nel tempo, permettendo di identificare anomalie del ritmo, danni al muscolo cardiaco (come nell'infarto miocardico) e altre condizioni cardiache.

Principi di Base dell'ECG

Il cuore genera impulsi elettrici che si propagano attraverso il miocardio, causando la contrazione delle camere cardiache. L'ECG registra queste variazioni di potenziale elettrico attraverso elettrodi posizionati sulla superficie del corpo. Ogni derivazione dell'ECG rappresenta una "visuale" diversa dell'attività elettrica del cuore, offrendo una panoramica completa.

Perché 12 Derivazioni?

Un ECG a 12 derivazioni utilizza 10 elettrodi per registrare 12 diverse "visuali" dell'attività elettrica del cuore. Questa configurazione permette di ottenere una valutazione tridimensionale dell'attività cardiaca, migliorando la sensibilità e la specificità dell'esame rispetto a un ECG con un numero inferiore di derivazioni.

Le 12 derivazioni sono suddivise in:

Derivazioni degli arti (o periferiche): 6 derivazioni che valutano l'attività elettrica nel piano frontale. Sono composte da 3 derivazioni bipolari (I, II, III) e 3 derivazioni unipolari aumentate (aVR, aVL, aVF).
Derivazioni precordiali (o toraciche): 6 derivazioni che valutano l'attività elettrica nel piano orizzontale. Sono indicate con V1, V2, V3, V4, V5 e V6.

Derivazioni degli Arti

Le derivazioni degli arti utilizzano quattro elettrodi posizionati sulle braccia e sulle gambe per creare sei diverse proiezioni dell'attività elettrica cardiaca nel piano frontale.

Derivazioni Bipolari (I, II, III)

Queste derivazioni misurano la differenza di potenziale tra due elettrodi:

Derivazione I: Misura la differenza di potenziale tra il braccio destro (RA) e il braccio sinistro (LA).
Derivazione II: Misura la differenza di potenziale tra il braccio destro (RA) e la gamba sinistra (LL).
Derivazione III: Misura la differenza di potenziale tra il braccio sinistro (LA) e la gamba sinistra (LL).

La legge di Einthoven stabilisce che la derivazione II è uguale alla somma delle derivazioni I e III (II = I + III).

Derivazioni Unipolari Aumentate (aVR, aVL, aVF)

Queste derivazioni misurano il potenziale elettrico in un punto specifico rispetto a un punto di riferimento creato dalla combinazione degli altri due elettrodi:

aVR (augmented Voltage Right): Misura il potenziale elettrico al braccio destro (RA) rispetto al potenziale medio degli altri due elettrodi (LA e LL).
aVL (augmented Voltage Left): Misura il potenziale elettrico al braccio sinistro (LA) rispetto al potenziale medio degli altri due elettrodi (RA e LL).
aVF (augmented Voltage Foot): Misura il potenziale elettrico alla gamba sinistra (LL) rispetto al potenziale medio degli altri due elettrodi (RA e LA).

Derivazioni Precordiali

Le derivazioni precordiali utilizzano sei elettrodi posizionati sul torace per valutare l'attività elettrica del cuore nel piano orizzontale. Ogni derivazione precordiale fornisce una "visuale" diversa del cuore, permettendo di localizzare anomalie regionali.

Il corretto posizionamento degli elettrodi è fondamentale per ottenere un ECG accurato e interpretabile. Un posizionamento errato può portare a false diagnosi e a decisioni cliniche inappropriate.

Preparazione del Paziente

Prima di posizionare gli elettrodi, è importante preparare adeguatamente il paziente:

Spiegare la procedura al paziente e ottenere il consenso.
Assicurarsi che il paziente sia in una posizione comoda, solitamente supina.
Chiedere al paziente di rilassarsi e respirare normalmente.
Rimuovere eventuali oggetti metallici (gioielli, cinture) che potrebbero interferire con il segnale.
Pulire e asciugare la pelle nei punti in cui verranno posizionati gli elettrodi. Se necessario, radere i peli in eccesso per garantire un buon contatto tra l'elettrodo e la pelle.

Posizionamento degli Elettrodi degli Arti

Gli elettrodi degli arti vengono posizionati come segue:

RA (Right Arm): Braccio destro, preferibilmente sul polso o sulla parte inferiore del braccio.
LA (Left Arm): Braccio sinistro, preferibilmente sul polso o sulla parte inferiore del braccio.
RL (Right Leg): Gamba destra, preferibilmente sulla caviglia o sulla parte inferiore della gamba. Questo elettrodo funge da riferimento e messa a terra, riducendo le interferenze.
LL (Left Leg): Gamba sinistra, preferibilmente sulla caviglia o sulla parte inferiore della gamba.

È importante posizionare gli elettrodi degli arti in modo simmetrico per evitare distorsioni del segnale.

Posizionamento degli Elettrodi Precordiali

Il posizionamento degli elettrodi precordiali richiede una maggiore precisione rispetto agli elettrodi degli arti. Le posizioni standard sono:

V1: Quarto spazio intercostale a destra dello sterno.
V2: Quarto spazio intercostale a sinistra dello sterno.
V3: A metà strada tra V2 e V4.
V4: Quinto spazio intercostale sulla linea emiclaveare.
V5: Quinto spazio intercostale sulla linea ascellare anteriore.
V6: Quinto spazio intercostale sulla linea ascellare media.

Per individuare correttamente gli spazi intercostali, è utile palpare l'angolo sternale (angolo di Louis), che si trova all'altezza della seconda costa. Contando gli spazi intercostali a partire dal secondo, è possibile individuare il quarto e il quinto spazio intercostale.

In alcuni casi, possono essere utilizzate derivazioni precordiali aggiuntive, come V7, V8 e V9, per migliorare la visualizzazione della parete posteriore del ventricolo sinistro.

V7: Linea ascellare posteriore, stesso livello orizzontale di V6.
V8: Linea medioclavicolare, stesso livello orizzontale di V6.
V9: A lato della colonna vertebrale, stesso livello orizzontale di V6.

Procedura dell'ECG

Una volta preparato il paziente e posizionati gli elettrodi, è possibile avviare la registrazione dell'ECG:

Verificare che l'elettrocardiografo sia correttamente calibrato e funzionante. Questa calibratura indica che il tracciato utilizza le misure standard per cui un cm in senso verticale è uguale ad un millivolt. E’ possibile aumentare per ottenere complessi più alti (in cui sia più facile apprezzare particolari dettagli) e ridurre per ottenere complessi più bassi (per evitare ad es.
Selezionare la modalità di registrazione a 12 derivazioni.
Avviare la registrazione e monitorare la qualità del segnale. Assicurarsi che il tracciato sia chiaro e privo di artefatti.
Terminata la registrazione, rimuovere gli elettrodi e pulire la pelle del paziente.
Stampare il tracciato ECG e conservarlo nella cartella clinica del paziente.

Interpretazione dell'ECG

L'interpretazione dell'ECG richiede una conoscenza approfondita dell'elettrofisiologia cardiaca e delle caratteristiche normali e patologiche del tracciato. È un processo complesso che richiede competenza ed esperienza.

Componenti dell'ECG

Un tracciato ECG normale è composto da diverse onde, intervalli e segmenti, ognuno dei quali rappresenta una fase specifica del ciclo cardiaco:

Onda P: Rappresenta la depolarizzazione atriale.
Intervallo PR: Rappresenta il tempo necessario all'impulso elettrico per propagarsi dagli atri ai ventricoli attraverso il nodo AV.
Complesso QRS: Rappresenta la depolarizzazione ventricolare.
Segmento ST: Rappresenta il periodo tra la depolarizzazione e la ripolarizzazione ventricolare.
Onda T: Rappresenta la ripolarizzazione ventricolare.
Intervallo QT: Rappresenta il tempo totale della depolarizzazione e ripolarizzazione ventricolare.

Valutazione del Ritmo

La prima fase dell'interpretazione dell'ECG consiste nella valutazione del ritmo cardiaco. È importante determinare se il ritmo è sinusale (originato dal nodo senoatriale) o non sinusale (originato da altre aree del cuore). Altri aspetti da valutare includono la frequenza cardiaca, la regolarità del ritmo e la presenza di aritmie.

Valutazione della Morfologia delle Onde

La morfologia delle onde P, QRS e T può fornire informazioni importanti sullo stato del miocardio. Alterazioni della morfologia possono indicare ipertrofia, ischemia, infarto o altre patologie cardiache.

Valutazione degli Intervalli e Segmenti

La misurazione degli intervalli PR, QRS e QT e la valutazione del segmento ST sono fondamentali per identificare anomalie della conduzione atrioventricolare, blocchi di branca, prolungamento del QT e ischemia miocardica.

Esempi di Anomalie Comuni

Infarto miocardico: Può manifestarsi con sopraslivellamento del segmento ST, sottoslivellamento del segmento ST, onde Q patologiche e inversione dell'onda T.
Aritmie: Possono includere tachicardia, bradicardia, fibrillazione atriale, flutter atriale, extrasistoli ventricolari e tachicardia ventricolare.
Blocchi di branca: Possono essere blocchi di branca destra o sinistra e alterano la morfologia del complesso QRS.
Ipertrofia ventricolare: Può manifestarsi con aumento dell'ampiezza del complesso QRS e alterazioni dell'onda T.

Importanza di un'Interpretazione Corretta

Un'interpretazione accurata dell'ECG è fondamentale per una diagnosi corretta e per la pianificazione del trattamento appropriato. Errori di interpretazione possono portare a decisioni cliniche inappropriate e a conseguenze negative per il paziente. L’elettrocardiogramma è uno degli accertamenti più richiesti in quanto semplice, affidabile, ripetibile e standardizzato e fornisce importanti informazioni riguardo allo stato di salute del paziente. Alla maggior parte dei pazienti che incontriamo in Pronto Soccorso viene eseguito un ECG e in alcuni casi questo viene ripetuto e confrontato nel tempo.

Posizionamenti Alternativi degli Elettrodi e Considerazioni

Operando in Pronto Soccorso e in ambulanza molto spesso ci troviamo di fronte persone completamente vestite a più strati. Queste situazioni mi hanno permesso di notare posizionamenti alternativi, sicuramente più comodi, che evitano di dover spogliare il paziente da vestiti e biancheria varia. Il posizionamento che mi ha fatto approfondire la questione consiste principalmente nell’applicare gli elettrodi periferici nel torso, comunemente nelle spalle/torace superiore e nell’addome inferiore e comunque mai nella stessa posizione.

Posizionamento Modificato di Mason-Likar

Il posizionamento più utilizzato per facilitare l’esecuzione dell’elettrocardiogramma può essere rappresentato dal riposizionamento degli elettrodi periferici nel torso oppure sulle spalle. Questo posizionamento prende il nome di posizionamento modificato di Mason-Likar, nato per l’utilizzo durante i test da sforzo in quanto riduce gli artefatti da movimento. Applicato al contesto di PS/118, permette di eseguire l’ECG senza dover spogliare completamente il paziente, ma scoprendo unicamente il torso.

Nonostante i punti di riferimento anatomici per le derivazioni precordiali siano noti e di solito ben utilizzati, vi è una variazione significativamente maggiore nel posizionamento delle derivazioni periferiche dovuta da circostanze o preferenze personali per cui le derivazioni degli arti possono essere posizionate in un numero di posti che vanno dalla parete anteriore del torace all’addome, fino ai polsi e alle caviglie distali.

L’American Heart Association afferma che i tracciati che utilizzano il posizionamento degli elettrodi sul tronco differiscono significativamente dall’ECG standard a 12 derivazioni ma la diagnosi del ritmo non è influenzata. È quindi importante ricordare che questa posizione degli elettrodi non è standard e dovrebbe essere evitata in quanto potrebbe causare una distorsione della morfologia dei complessi dell’elettrocardiogramma.

Queste differenze morfologiche del complesso QRS possono quindi rendere positivi o negativi i criteri STEMI creando rispettivamente falsi positivi o negativi. Nonostante il grande beneficio di ridurre gli artefatti gli ECG registrati con il posizionamento degli elettrodi periferici nel torso non possono essere considerati equivalenti agli ECG standard e non dovrebbero essere usati in modo intercambiabile per un confronto seriale.

Uno Scientific Statement dell’AHA intitolato “Recommendations for the Standardization and Interpretation of the Electrocardiogram” pubblicato nel 2007 riporta che gli elettrodi periferici dovrebbero essere posizionati nelle braccia e gambe distalmente dalle spalle e fianchi e non necessariamente nei polsi e caviglie.

La Sfida degli Artefatti e delle Soluzioni

Dispnea, dolore, paura e tremori sono le cause principali del movimento involontario del paziente.

Il posizionamento da manuale è noto a tutti per registrare maggiormente artefatti alterando le capacità di interpretazione. Al contrario, il posizionamento sul torso degli elettrodi periferici ha dimostrato una drastica riduzione di questi artefatti.

In molti hanno provato ad investigare sull’argomento.

Takuma e colleghi hanno eseguito due ECG per ogni paziente (n = 30). Nel primo utilizzando il posizionamento standard e nel secondo spostando gli elettrodi nella punta delle spalle e nell’estremità anteriore della cresta iliaca. In questo modo un’acquisizione più facile, più rapida e di qualità superiore in situazioni di emergenza è stata possibile provocando però un incremento dell’ampiezza dell’onda R nelle derivazioni II, III e aVF associato con uno spostamento dell’asse verso destra. Gli autori non ne consigliano l’uso di routine.

Jowett e colleghi (n = 100) hanno evidenziato la scomparsa di 5 su 6 infarti inferiori attraverso il posizionamento modificato di Takuma e colleghi precedentemente osservati nel posizionamento standard, comparsa di infarti laterali falsi-positivi, alterazione dell’ampiezza dell’onda R e scomparsa degli artefatti.

La Soluzione Proposta

Riassumendo il posizionamento corretto dovrebbe evitare un cambiamento dell’ampiezza dell’onda R che causa la scomparsa di infarti inferiori, la comparsa di complessi QS in I e aVL e deviazione assiale destra.

Dallo studio è emerso che il posizionamento seguente raggiungeva gli obiettivi prefissati.

Gli elettrodi Rosso e Giallo possono essere posizionati al centro del braccio, immediatamente sotto V4 (R e G nell’immagine). Gli elettrodi delle gambe possono essere posizionati sull’addome a circa 8 cm sotto la linea orizzontale dell’ombelico e 5 cm per lato della linea verticale ombelicale. La distanza tra questi due elettrodi è di 10 cm (corrispondeti a N e V nell’immagine).

Il posizionamento utilizzato nello studio di Khan si è dimostrato efficace nell’acquisire ECG identici al posizionamento standard fornendo allo stesso tempo una qualità maggiore della traccia riducendo gli artefatti.

L’autore ha concluso che può essere utilizzato in modo interscambiabile con il posizionamento standard.

Sebbene tra questi 1112 pazienti arruolati ci siano SCA con elevazione del tratto ST è importante notare che questo studio non è stato eseguito in un setting di Pronto Soccorso e quindi sarebbe interessante studiare e verificare in questa popolazione di pazienti in cui l’ECG serve, ad esempio, per escludere uno STEMI.

Take Home Message

Riassumiamo questo post ricco di minuziosità importanti in alcuni punti chiave:

posizionare gli elettrodi nel torso produce un ECG diverso rispetto a posizionarli nella modalità standard;
se l’ECG viene eseguito in modo non standard dovrebbe essere annotato il posizionamento utilizzato;
l’ECG viene eseguito in modo non standard non dovrebbe essere usato come ECG seriale;
se esegui un ECG a 12 derivazioni con un posizionamento standard o che non ne modifichi la morfologia della traccia allora può essere considerato parte del monitoraggio elettrocardiografico seriale dei pazienti con sindrome coronarica acuta.

Se è importante saper interpretare un ECG, è ugualmente importante saperlo eseguire correttamente, una corretta interpretazione deriva da una corretta esecuzione, e una corretta interpretazione permette al paziente diricevere cure migliori.