Ultra vysokofrekvenční EKG vidí dosud neviděné

Standardní 12svodové EKG patří mezi základní vyšetřovací metody v kardiologii. Používá se v klinické praxi už téměř 120 let a „otec EKG“, nizozemský fyziolog Willem Einthoven, získal za přístroj schopný zaznamenat elektrické impulsy srdce v roce 1924 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Vývoj jde kupředu a do diagnostiky nyní vstupuje tzv. ultra‑vysokofrekvenční EKG, pracující s frekvencemi od 100 do 1 000 Hz. Umožňuje přesnější diagnostiku srdečních poruch tím, že mapuje aktivaci srdečních komor a poskytuje nové parametry, které nelze z běžného EKG získat. Jinak řečeno, lékaři mohou vidět detaily srdeční činnosti, které dříve nebyly zachytitelné.

Ultra‑vysokofrekvenční EKG (UHF‑ECG) je úspěchem české vědy. Po úspěšném vývoji a testování získalo evropskou certifikaci CE a stává se dostupným v lékařské praxi v českých i evropských nemocnicích. Jak uvádí doc. MUDr. Karol Čurila z Kardiocentra 3. LF UK a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, už v době před certifikací zařízení jako zdravotnického prostředku měla o UHF‑ECG zájem výzkumná pracoviště z Evropy, USA nebo Jižní Afriky. Po získání certifikace zájem ještě vzrostl a dnes je po světě instalováno na 50 zařízení, která se vyrábějí v České republice. Patentově chráněné EKG bylo vyvinuto v Brně v Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR ve spolupráci s kardiologickými pracovišti ve Fakultní nemocnici Královské Vinohrady, Fakultní nemocnici u sv. Anny v Brně a 3. lékařskou fakultou Univerzity Karlovy, a to i za finanční podpory GAČR, AZV, TAČR, Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost a projektu CarDia (Národní institut pro výzkum metabolických a kardiovaskulárních onemocnění). V roce 2022 byl založen akademický startup VDI Technologies, který technologii UHF‑ECG letos certifikoval jako zdravotnický prostředek a aktuálně ji zavádí do klinické praxe. Na založení startupu se podílelo také Centrum transferu AV ČR (CETAV) a Charles University Innovation Prague (CUIP).

UHF‑ECG optimalizuje léčbu srdečního selhání

EKG je technologie, která se používá už více než 120 let a nizozemskému fyziologovi Willemu Einthovenovi za ni byla udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu. EKG dodnes patří mezi základní diagnostické postupy. Po celá desetiletí se ale měří stále stejným způsobem, přičemž záznamy se zobrazují s rozlišením omezeným na frekvence do 40 až 50 Hz. Myšlenka UHF‑ECG se zrodila v roce 2013. „Když jsme tehdy zkusili snímat EKG velmi kvalitním akvizičním systémem s vysokou vzorkovací frekvencí, abychom mohli současně v jednom záznamu zachytit silné nízkofrekvenční i slabé vysokofrekvenční signály, zjistili jsme, že v EKG jsou frekvenční složky, které sahají až do 1 kHz i výše. Dříve se tento jev často považoval za šum, ale když vezmete stovky srdečních tepů za sebou, vidíte, že tvar se opakuje. Není to tedy náhodný šum, křivky nesou klíčovou informaci o místě a času elektrické aktivace komor,“ vysvětluje Ing. Pavel Jurák z Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Hlavním rozdílem mezi klasickým a vysokofrekvenčním EKG je právě měřená frekvence. Klasické diagnostické EKG zaznamenává frekvence od 0,05 do 150 Hz, zatímco vysokofrekvenční EKG zaznamenává, jak už bylo uvedeno, frekvence od 100 do 1 000 Hz. Dalším rozdílem je počet elektrod, které přístroj využívá. Oproti klasickému 12svodovému EKG využívá UHF‑ECG ještě dva přídatné svody V7 a V8. Výstupem klasického EKG je EKG křivka, na které je zobrazena depolarizace a následná repolarizace myokardu. Výstupem UHF‑ECG je depolarizační mapa komor, která graficky znázorňuje rychlost vedení vzruchů v komorách, a parametr e‑Dys, který představuje dobu mezi depolarizací prvního a posledního svodu (V1 a V8). UHF‑ECG v porovnání s klasickým EKG nezaznamenává aktivitu síní, ale sleduje dyssynchronii komor, kterou klasické EKG nezobrazí. „Nová technologie ultra‑vysokofrekvenčního EKG nám umožňuje vizualizovat elektrickou aktivitu srdce s dosud nevídaným rozlišením. Můžeme lépe vyhodnotit, zda obě srdeční komory pracují současně, a zvolit optimální léčebný postup. To přináší vyšší úspěšnost terapie a lepší prognózu pro pacienty se srdečním selháním,“ uvádí k praktickému využití nového EKG doc. Čurila a doplňuje: „Možnost přesně lokalizovat elektrickou aktivaci srdečních komor a vyhodnotit jejich synchronii je klíčový faktor při rozhodování o nasazení či nastavení resynchronizační terapie. Během implantace kardiostimulátoru můžeme okamžitě v reálném čase zkontrolovat efektivitu stimulace a v případě potřeby elektrodu přenastavit. Tento přístup nám otevírá cestu k moderním metodám, jako je stimulace převodního systému, které zásadně zlepšují funkci srdečního svalu. Nová technologie zvyšuje účinnost léčby a snižuje riziko komplikací.“ Je známo, že při aktuálně využívaných kritériích není až pro 30 procent pacientů srdeční resynchronizační terapie přínosná, což by mohlo využití parametrů získaných z UHF‑ECG podstatně zlepšit. Příznivé je, že čtení UHF‑ECG záznamu nepředstavuje pro lékaře zásadní výzvu – podle doc. Čurily je rozdíl v zobrazení záznamu směrem k lepšímu. Záznam je srozumitelný a snadněji pochopitelný ve srovnání s klasickým EKG záznamem – zobrazuje se ve formě tzv. vysokofrekvenční mapy (širokopásmové mapy depolarizace) a velmi zjednodušeně platí, že čím je mapa rovnější a užší, tím je srdce v lepší kondici.