심전도 그래프(Electrocardiography) 이해해보기

심전도 데이터를 활용한 머신러닝 프로젝트를 할 계획(미정)이 생길지도 몰라서,

심전도 그래프(EKG)가 어떤 구조를 가지는지 혼자 공부해보고 내 마음대로 이해하기 편하게 정리해보고자 한다.

엄밀하게 정의 내리고 꼼꼼하게 공부한다기 보단 포인트 위주로 이해하기 위한 포스팅이니

휘리릭 내려보는 것을 권장한다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=YlEDz0_xQ4M 

유튜브 알엔지야TV 채널의 '심전도 검사에 대하여 - 심전도 그래프 설명' 영상을 참고하며 작성한 포스팅이다.

시리즈물이니 찾아보면 이해하는 것이 훨씬 빠를 것이다.

 

아래 그림은 EKG의 예시이다

https://www.researchgate.net/figure/Electrocardiogram-EKG-showing-deep-asymmetric-T-wave-inversion-involving-the_fig1_320386951

세로 눈금의 크기는 전위를 의미하고, 가로 눈금의 크기는 속도를 의미한다.

모든 그래프는 각각의 기준이 명시되어 있다. (위 그림과 같은 경우는 10mm/mv 전위와 25mm/sec 속도를 가진다)

맨 오른쪽의 네모난 기둥이 기준 속도와 기준 전위 크기를 반영한 기준 기둥(?)인데

EKG마다 기준이 다르기 때문에 우리 눈에 보기 편하고 해석하기 편하게 만든 장치이다.

 

사실 심전도 검사지에는 위와 같은 결과가 나오기 때문에 그래프 보단 결과지만 보는 경우도 많다고 한다.

위 결과 수치는 앞서 EKG와는 전혀 무관한 예시이며, 하나씩 나열해보자면

HR (심박수)

R-R간격

P-R

QRS

QT

QTc (심전도의 속도와 높이를 측정하는 계산의 문제, 기계상의 문제?)

- 빈맥의 경우 QT간격이 줄어들어 보이고, 서맥은 늘어나 보이기 때문에 맥박수에 따라 QT간격 조정이 필요한데 이를 보정한 값이 QTc(Corrected QT 간격)라고 한다.

AXIS (심장의 축, 각도를 표현한다(Degree))

SV1 (V1의 S파의 전압)

RV5 (R파의 V5의 전압)

R+S (R파와 S파의 전압)

이런 것들이 있구나 수준으로 보고 넘어갔다. 깊게 보면 끝도 없을 것 같아서..

 

https://www.nm.org/healthbeat/healthy-tips/how-to-read-an-ekg-infographic

그래프를 이해하는데 가장 중요한 PQRST이다.

시작점부터 다음 파형 시작점까지 간격이 interval(간격)이고,

한 개의 파형이 끝나는 지점부터 다음 파형의 시작점까지를 segment(분절)이라고 한다.

위 그림처럼 특정 구간이 딱 그 구간의 전기 흐름을 반영하는 공식이라고 볼 수는 없으나,

파형 분석시 얼추 어느 구간의 파형이 문제가 있으면 어떤 부분의 문제인지 추정할 수는 있다.

 

 

최초의 전기 신호는 동방결절(SA node, 오른쪽 끝)에서 발생하며,

'방실결절'을 거쳐 '히스 다발'을 통해 심실로 내려가고 '프루키네 섬유'를 타고 심실 전체로 전기 신호가 퍼져나가는데

이런 전기의 흐름에 따라 독특한 모양의 파형이 만들어지는 것이다.

전기 흐름과 발생하는 파형의 모양 변화는 아래 애니메이션을 참고하면 이해에 살짝 도움이 된다.

 

조금 답답하지만 일부러 느린 gif을 가져와봤다.

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SA node에서 최초의 전기 신호가 만들어지면 그 신호에 의해 양측 심방이 수축하게 되고,

이때 나타나는 심전도 파형은 'P파' 라고 한다.

심방을 수축시킨 전기 신호는 히스 다발과 프루키네 섬유를 타고 내려가 심실을 자극하고 수축하게 하고,

심실이라는 큰 심장 근육 덩어리가 수축하면서 큰 파형이 나타나고 이를 'QRS 파형'이라 한다.

심장 근육은 흥분을 가라앉히고 재분극을 하며 다음 수축을 준비하는데 이때 나오는 파형이 'T파' 이다.

 

맥박(pulse)의 범위는 60~100회를 정상이라 말하고, P파의 파율이 60 미만이면 서맥, 100 초과면 빈맥,

규칙적이지 못하고 횟수의 변동폭이 10% 이상이면 부정맥이라 진단할 수 있다.

P파와 PQ분절이 이상을 보이면 심방 쪽,

QRS Complex에 이상을 보이면 심실 쪽,

ST분절에 이상을 보이면 심장이 이완하는 부분(협심증, 폐색전, 폐부종, 프루키네 섬유 차단 등),

T파에 이상을 보이면 심장전체(심근경색, 심장 근육 염증, 고칼륨혈증 등 기타 질환)을 의심해볼 수 있다.

 

대충 이런 지식을 갖고 EKG분석 할 때 이 그래프에 여기가 이상하면 어디쯤에 문제가 있겠구나 수준으로

어느 정도 추측만 할 수 있으면 임상에서 충분한 지식이라 볼 수 있다.

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혹시 필요하게 될까봐 붙여둔 그림.

심전도 그래프를 해석하는데 참고하기 좋은 단순화된 가이드라인인데

이를 바로 이해하는 것은 무리라 판단하여 열심히 들여다보지 않았다.

그래프의 파형을 통해 정상, 부정맥, 방실차단 등을 파악할 수 있다는 것인데 조금 더 자세히 알아보고자 한다.