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Risposta in frequenza di un
elettrocardiografo a scopo diagnostico:
scelta, verifica e corretto utilizzo
Vincenzo Ventimiglia
Articoli scientifici • Simulation of anteroseptal myocardial infarction by electrocardiographic
filters
• Haran Burri, MD4, Henri Sunthorn, MD, Dipen Shah, MD • Cardiology Service, Geneva University Hospital, 1211 Geneva, Switzerland
• Received 9 September 2005
• Prevalence and Clinical Implications of Improper Filter Settings in Routine Electrocardiography
• Paul Kligfield, MD*, and Peter M. Okin, MD
Controllo di prestazioni ECG
Risposta in alta frequenza.
1. Inviare all'elettrocardiografo una sinusoide a 8-10 Hz di ampiezza a 1 mV
2. Misurare l'ampiezza picco/picco.
3. Aumentare la frequenza a 16,32,51,102 Hz finché l'ampiezza picco picco non si è ridotta
al 70% Registrare questo valore come frequenza di taglio.
Risposta in bassa frequenza.
1.Impostare l'elettrocardiografo con velocità di scorrimento di 25 mm/sec.
2.Inviare all'elettrocardiografo un'onda quadra a 0,125 Hz, 2 mV, dal simulatore
3. Misurare la distanza, in mm, dal picco al punto in cui l'ampiezza si riduce del 50%..
Relazione tra il tempo di decadimento e la risposta in bassa frequenza.
Distanza 1/2 ampiezza
Freq. di taglio (-3 dB)
10 mm
0,27 Hz
20
0,13
30
0,092
40
0,069
50
0,055
55
0,050
60
0,046
80
0,034
100
0,027
0,069 0,13
V=Vo* e –wt
V=Vo/2
Risposta in bassa frequenza
Un impulso di 300 microV/sec non deve produrre un offset maggiore di 100
microV sulla registrazione ECG e una pendenza maggiore di 250 microV/sec in
una regione di 200 ms dopo l’impulso e di 100 microV/sec in una qualsiasi altra
zona
In precedenza era stata definita in termini di frequenza a 0,05 Hz
CIRCULATION
Risposta in alta frequenza
L’elettrocardiografo deve avere una risposta in frequenza conforme allo schema
della tabella successiva.
L’elettrocardiografo deve superare le prove A ed E oppure A,B,C,D in alternativa.
La prova A dimostra una adeguata riproduzione nella banda passante.
Le prove B e C dimostrano una riproduzione sufficiente nella banda in alta
frequenza.
La prova D garantisce che non siano amplificati rumori ed artefatti.
La prova E garantisce che l’ampiezza di strette onde R sia riprodotta in modo
adeguato
Test Ampiezza di ingresso nominale (mVp-v)
Frequenza del segnale di ingresso e forma d’onda
Risposta relativa in ampiezza sul rapporto ECG
A 1,0 Da 0,67 Hz a 40 Hz, sinusoidale
±10 % a
B 0,5 Da 40 Hz a 100 Hz, sinusoidale
+10 % / −30 % a
C 0,25 Da 100 Hz a 150 Hz, sinusoidale
+10 % / −30 % a
D 0,5 Da 150 Hz a 500 Hz, sinusoidale
+10 % / −30 % a
E 1,5 ≤1 Hz, triangolare con ampiezza della base di 20 ms
0 % / −10 % b
a Ampiezza di uscita rispetto a un segnale in ingresso sinusoidale a 10 Hz b Ampiezza relativa a quella di una onda triangolare con ampiezza della base di 200 ms
Una raccomandazione dell’AHA del 1990 prevede che la banda passante sia aumentata da 100 a 150 Hz per ottenere una riproduzione corretta delle onde Q ed R in elettrocardiogrammi di adulti e bambini Questo test è equivalente a inviare 150 Hz se si tiene conto del -10% di tabella
CIRCULATION
Sui manuali
Sui manuali
la risposta del sistema alle alte frequenze,
per riprodurre in modo accurato onde Q, R e
dettagli delle onde (contributi veloci) la risposta del sistema alle basse frequenze, per
riprodurre in modo accurato contributi lenti, come i
tratti ST
L’uso di filtri in frequenza impropri può causare distorsioni dei segnali ECG
tali da non consentire una rappresentazione sufficientemente accurata di
aspetti importanti dal punto di vista diagnostico, fondamentale per una
corretta interpretazione dell’ECG.
L’effetto filtrante dovrebbe pertanto essere mantenuto a livelli per i quali
non possa verificarsi un deterioramento del segnale,
rischio di incorrere in falsi positivi e soprattutto in falsi negativi.
QUINDI: Segnali ECG e risposta in frequenza
Analisi studi presenti in letteratura:
“...dei 256 ECG consecutivi esaminati, solo il 25% è
stato acquisito con impostazioni di filtraggio
conformi alle raccomandazioni di riferimento.”
[Kligfield P, Okin PM. Prevalence and Clinical Implications of Improper
Filter Settings in Routine Electrocardiography. Am. J. Cardiology
99:711-13, 2007]
Indagini sul territorio nazionale e confronto con:
Servizi di Ingegneria Clinica
Professionisti del settore
Fabbricanti di elettrocardiografi
Personale medico-infermieristico
Progetto AIIC
sensibilizzare tutti gli attori coinvolti,
diffondendo e facendo adottare gli standard
contenuti nelle raccomandazioni
internazionali.
Informare e supportare le diverse figure coinvolte
nelle attività di acquisto, verifica prestazionale
e utilizzo di elettrocardiografi.
1.la scelta dell’elettrocardiografo adatto alla
destinazione d’uso specifica;
2.la verifica delle caratteristiche tecniche
dichiarate dal fabbricante
Obiettivo
HTA
Collaudo
3. Verifica conformità parco macchine
esistente!!!!
4. la presa di coscienza circa tali aspetti da
parte del personale medico-infermieristico e
la stesura di indicazioni di utilizzo al suo
servizio.
Obiettivo
Verifica di stato
Formazione
1. Contenuto in frequenza e
destinazione d’uso
Varia in base alla destinazione d’uso prevista?
applicazioni (diagnostiche, monitoraggio,..)
persone (adulti, bambini, neonati)
luoghi (ambulatori, ambulanze, cure
domiciliari,..)
Raccomandazioni internazionali (AHA, AAMI, ANSI) per applicazioni diagnostiche:
risposta alle basse frequenze - 0.05 Hz, estendibile virtualmente fino a 0.67 Hz
risposta alle alte frequenze - 150 Hz per adulti, 250 Hz per applicazioni
pediatriche
Test con protocollo di verifica derivato dalle prove contenute nella
Norma IEC 60601-2-25:2011 (seconda edizione), intitolata
‘Apparecchi elettromedicali – Parte 2-25: Prescrizioni particolari
relative alla sicurezza fondamentale e alle prestazioni essenziali di
elettrocardiografi’, destinati alla produzione di tracciati ECG a scopi
diagnostici.
risposta alle alte frequenze: ampiezza di segnali sinusoidali e
triangolari
risposta alle basse frequenze: offset e pendenza di segnali
impulsivi
Determinare quantitativamente fino a quale valore possa essere
estesa la frequenza di taglio passa-alto (0.05 Hz – 0.67 Hz) grazie alle
tecniche digitali di elaborazione dei segnali.
2. Verifica delle prestazioni
L’utilizzo di filtri impropri può migliorare l’apparenza visiva di un
segnale, ma ha effetti sulla diagnosi?
“l’utilizzatore dovrebbe essere informato dei possibili deterioranti
effetti legati al filtraggio e dovrebbe disporre di chiare indicazioni
sull’uso dei filtri oltre che sui loro effetti mediante una stampa di
determinati ECG con e senza filtri attivati. ”
[Norma IEC 60601-2-25]
3. Utilizzatore finale
Formazione e informazione