心電図(＝ECG)の基礎的概要について

心電図検査は、別名ECG(Electrocardiogramの略称)とも呼ばれています。心臓の状態や機能が正常かどうかを調べる検査の一つに位置付けられていますが、それは一体どのような仕組みに基づく検査なのでしょうか。心電図波形や誘導など、基本的な部分に関して見ていきたいと思います。

心臓の働きと心電図

血管内の血液に流れを生じさせ、全身に行き渡らせるポンプのような役割を果たす臓器・心臓。人間は生きている間絶えず心臓の拍動を繰り返し、それに連動する血液循環によって生命を維持しています。

心臓のポンプ機能は、この臓器の大部分を構成する筋肉質すなわち心筋が緊張と弛緩を繰り返すことによってもたらされます。筋肉の緊張が、右心房→左心房→左右の心室、という具合に決まった順路で伝播することにより、各部に時間差で収縮と拡張が生じます。その運動によって血液に圧力が加えられ、血管内を通る血流が発生するというわけです。

心筋の緊張は電気的興奮によって引き起こされます。右心房に位置する洞結節という器官から電気的刺激が発生し、その伝播に伴って心筋の緊張が生じていくわけです。その心臓の動きと連動している電気的興奮の流れ方を観測することで、心臓の状態を把握する方法が、心電図検査となります。

12誘導心電図

その検査は、被験者の両手首2箇所・両足首2箇所・左側胸部の特定位置6箇所に電極を取り付けて実施されます。そのうち、両手および左足首の計3か所の電極について、その取り付けポイントを頂点とすると、アイントーベンの三角形が見出されます。その三角形の中点は心臓の電気的中心と見做され、仮想的な電極・不関電極として扱われます。

これら、取り付け電極と不関電極それぞれが位置するポイントについて、特定の2点を直線で結ぶと仮定することで、向きと大きさを観測することができます。それが誘導です。心電図検査では心臓に生じる電気反応の伝わりを12通りの直線的方向に照らし合わせて観測することとなります。そのような検査方法を12誘導心電図と言います。

心電図波形

誘導として扱われる電極2点間の直線は、一方を+、他方を-と見做すことで、区間内の電気が+と-いずれの方向にどれだけの大きさで流れているのかを確認するために用いられます。

その誘導一つ一つについて、電気反応を電位差として検知し、その時間的変化を観測していくと、複数の波形の集合体が周期的に繰り返されるデータとしてグラフ上に図示されます。これが心電図波形です。

そこに周期的に現れる波形の集合体は、心臓の拍動1回における電気反応の発生と終了までを表すものとなります。

つまり、一回の心拍について、心電図上に示される各波形の現れ方に着目することで、心筋を動かす電気的な側面から、心臓のどの部分がどのように機能しているのか、判別することが可能となるわけです。

一般的に、正常な心臓に見られる波形としては、以下のものが挙げられます。
▽心房部分が興奮する課程を表すP波
▽左右の心室に心筋の興奮が伝わっていく状態を表すQRS波
▽左右心室における興奮の消退を反映するT波
▽Ｔ波に続いて現れる小さな波形のＵ波

心電図検査では、これら波形の形状や間隔に関し、正常の波形と比較することによって、異常の有無を確認されることとなります。

まとめ

以上のように、心電図検査すなわちECGは、電極の配置から12通りの誘導を見出し、そこに現れる電気反応の向きと大きさを図示した心電図波形について判別する内容の検査であることを確認してまいりました。

このような基本事項をしっかり踏まえていることで、精度の高い検査や的確な機器の取り扱いが実現されます。