心電図の単極および双極誘導について

心電図検査は12誘導心電図という方法で行われます。これによって、12通りの方向から電位差の向きと大きさを検知するのですが、その12通りを単極誘導と双極誘導の2種類に大別することができます。それぞれ、どのような意味合いを持つのか見ていきたいと思います。

心電図とは

体内に血液を送り出すポンプのような役割を果たす臓器、心臓。その動きは心臓を構成する心筋が、左右心房および心室といった心臓の各部位において、収縮（＝緊張）や拡張（＝弛緩）することでなされます。

心筋は洞結節等から生じる電気刺激に反応して運動し、その際の電気的反応を電位差として検出測定したものが心電図です。心電図は、縦方向を電位差、横方向を経過時間と見做したグラフ上に、周期的な波形を持つ形で表されます。

12誘導心電図

心電図波形は、定められた2点間における電位差の向きと大きさについて、時間経過と併せて2次元的に表したものと言えるでしょう。ここで電位差のみに注目するならば、2点間を結ぶ1次元的直線上から検出されることとなります。

この電位差の向きと大きさを示す直線を12通り用い、それぞれについて心電図を取る方法が12誘導心電図です。心臓に生ずる電気的反応は3次元的に伝播するものであり、これを12通りの1次元的直線に投影することで判別するものと捉えて宜しいでしょう。

この12通りの誘導は、患者さんの身体に取り付けられる電極によって形作られることになります。即ち、アースを除く各電極に心臓の電気的中心を加えたポイントについて、決まったパターンで2点間を結びつけることにより、12通りの誘導が形成されるわけです。

患者さんに取り付ける電極は、左右手足4箇所と胸部6箇所の計10箇所です。このうち右足の電極はアースとなり、誘導のポイントとしては使われません。右手・左手・左足の3点について、実際に電極が取り付けられるのはおおよそ先端に近い手首足首となりますが、それら手足の付け根に当たる右肩・左肩・心臓下部が誘導のポイントと見做されます。

この電極のうち、定められた2点間を結びつける誘導が双極誘導に相当し、以下の3通りが該当します。
◆Ⅰ誘導：右肩～左肩間
◆Ⅱ誘導：右肩～心臓下部間
◆Ⅲ誘導：左手～心臓下部間

双極誘導の3点を結んで、心臓を囲む3角形を形作ることができます。これをアイントーヴェンの3角形と言い、この3角形の中心が心臓の電気的中心と見做されます。

その心臓の電気的中心と各電極を結びつける誘導が単極誘導に当たります。単極誘導は、手足から電極を取る四肢誘導によるものと、胸部から電極を取る胸部誘導によるものとに分けられます。

四肢誘導に属する単極誘導は以下の3通りです。
◆aVR：心臓の電気的中心～右肩間
◆aVL：心臓の電気的中心～左肩間
◆aVF：心臓の電気的中心～心臓下部間

そして胸部誘導に属する単極誘導としては、心臓の電気的中心と胸部所定の位置に配した電極による以下の6通りとなります。
◆V1誘導：第4肋間胸骨の右縁
◆V2誘導：第4肋間胸骨の左縁
◆V3誘導：V2電極とV4電極の中間点
◆V4誘導：第5肋間と左鎖骨中線の交点
◆V5誘導：V4電極と同じ高さの水平線と左前腋窩線の交点
◆V6誘導：V4電極と同じ高さの水平線と左中腋窩線の交点

まとめ

以上のように、心電図検査は心筋の動きに伴って生じる電気的反応について、各電極から形成されるポイントを結ぶ直線方向12通りの電位差の変化として検知する12誘導心電図によって行われること、12通りの誘導は電極2点間からなる双極誘導と心臓の電気的中心と電極1点からなる単極誘導に大別されることを踏まえつつ、12種の誘導それぞれについて確認してまいりました。