RMMG - Revista Médica de Minas Gerais

Volume: 21. 3

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Artigo Original

Diagnóstico eletrocardiográfico de arritmias cardíacas com novo dispositivo móvel de eletrodos ativos

Electrocardiographic diagnosis of heart arrhythmias through a new portable device consisting of active electrodes

Otoni Moreira Gomes1; Elias Kallás2; Eros Silva Gomes3

1. Prof. Titular do Departamento de Cirurgia da FMUFMG, Diretor Científico da Fundação Cardiovascular São Francisco de Assis –Verdade é Jesus Belo Horizonte, MG – Brasil
2. Prof. Titular de Cirurgia Cardiovascular da FACIMPA-UNIVAS, Coordenador Científico da Fundação Renó & Kallás. Santa Rita do Sapucaí, MG – Brasil
3. Coordenador de Cardiologia do Hospital Servcor. Belo Horizonte, MG – Brasil

Endereço para correspondência

Prof. Dr. Otoni Moreira Gomes
Rua José do Patrocínio, 522 Bairro: Santa Mônica
CEP: 31525-160 Belo Horizonte, MG - Brasil
Email: gomes@servcor.com

Recebido em: 01/08/2011
Aprovado em: 01/09/2011

Instituiçao: Fundaçao Cardiovascular Sao Francisco Verdade é Jesus. Hopital ServCor

Resumo

INTRODUÇAO: as arritmias cardíacas contribuem significantemente para a morbimortalidade intra e extra-hospitalar, sendo o seu diagnóstico precoce elemento decisivo para o sucesso terapêutico e prevençao de complicaçoes muitas vezes letais.
OBJETIVO: avaliar a eficiência de um novo dispositivo de eletrocardiografia móvel constituído de eletrodos ativos.
MÉTODO: com a aprovaçao da Comissao de Ética Médica da Instituiçao foram realizados registros de eletrocardiograma (ECG) com o Dispositivo Móvel de Eletrodos Ativos (Santa Rita Bioeletrônica Ltda. Vale do Sapucaí, MG-Brasil, Pat. INPI, MG - Brasil) em 10 adultos, com idades entre 42 e 70 anos, clínica e hemodinamicamente estáveis, todos com consentimento pleno e devidamente informado.
RESULTADO: foram obtidos registros de ECG normal em oito, fibrilaçao atrial em um e estimulaçao cardíaca por marca-passo artificial em outro pacientes.
CONCLUSAO: o dispositivo de eletrocardiografia móvel sem cabos para transmissao e captaçao de registros possibilitou diagnóstico eletrocardioscópico eficiente nos casos estudados.

Palavras-chave: Arritmias Cardíacas; Monitoramento; Eletrocardiografia; Eletrocardiografia/instrumentaçao; Eletrocardiografia Ambulatorial; Técnicas e Procedimentos Diagnósticos.

 

INTRODUÇAO

Em 1842, o físico italiano Carlo Matteucci1 demonstrou que uma corrente elétrica acompanhava cada contraçao cardíaca. No ano seguinte, o fisiologista alemao Emil DuBois-Reymond, praticamente fundando a eletrofisiologia, descreveu o potencial de açao e confirmou a descoberta de Matteucci no coraçao de sapo.2 Rudolph Von Koelliker e Heinrich Muller registraram, em 1856, pela primeira vez, o potencial de açao cardíaco. Gabriel Lippman, na França, em 1870, inventou o eletrômetro capilar composto de fino tubo de vidro com uma coluna de mercúrio embaixo de ácido sulfúrico. Pelas variaçoes dos potenciais elétricos o menisco de mercúrio movia-se com deslocamentos observados por meio de um microscópio e John Burdon Sanderson e Frederick Page, fisiologistas britânicos, usando o eletrômetro de Lippman registraram, em 1878, as duas fases, despolarizaçao e repolarizaçao do ciclo cardíaco. Gabriel Lippman recebeu, em 1908, o prêmio Nobel por sua descoberta da fotografia em cores3-5 (Figura 1).

 


Figura 1 - O eletrômero de Lippman4

 

Em 1876, Augustus Desirés Waller, fisiologista da St. Mary's Medical School de Londres, realizou estudos experimentais registrando o eletrocardiograma (ECG) em seu cachorro, Jimmy, mantido com as patas imersas em balde com soluçao salina. Por isto, quase foi condenado pelo governo no "Cruelty to Animals Act" de 18765,6 (Figura 2). Em 1887, Waller realizou o primeiro ECG humano, tendo como paciente o técnico Thomas Goswell, que trabalhava no seu laboratório.7,8 Waller também foi quem introduziu o termo ECG em Ciência

 


Figura 2 - Waller e seu Bulldog Jimmy

 

Em 1890, Burch, da Universidade de Oxford, conseguiu uma correçao aritmética para facilitar a interpretaçao dos registros do eletrômetro de Lippman, que apresentava muita oscilaçao, dificultando a interpretaçao. O aperfeiçoamento permitiu a visualizaçao real do ECG, mas exigia inúmeros cálculos.9

Em 1891, William Bayliss e Edward Starling, fisiologistas da University College London, aperfeiçoaram o eletrômetro capilar conectando os terminais à mao direita e na pele sobre o apex cardíaco, regiao do ictus cordis no tórax, e conseguiram o registro de uma "variaçao trifásica", posteriormente designadas por Eithoven como P, QRS e T, precedendo cada batimento cardíaco.10,11 Einthoven, em 1895, utilizando eletrômetro aperfeiçoado e uma fórmula de correçao diferente da usada por Burch, em 1890, identificou cinco deflexoes a que denominou com as letras P, Q, R, S e T.12

Foi muito importante para o desenvolvimento da eletrocardiografia a invençao de Clement Ader, engenheiro francês que em 1897 publicou seu sistema de amplificaçao denominado "galvanômetro de corda" para uso em linhas telegráficas submarinas.13

Em 1901, Einthoven modificou este galvanômetro de cordas para registro do ECG. Este galvanômetro pesava 600 libras (cerca de 270 kg).14 Em 1902 publicou o primeiro ECG registrado por um galvanômetro de cordas.15 (Figura 3)

 


Figura 3 - Imagens do ECG: a) Com eletrômetro capilar de Lippman. b) No eletrômetro capilar com a interpretação matemática proposta por Einthoven. c) Registro pelo galvanômetro de cordas.6

 

Poucos anos mais tarde, por sugestao de seu amigo Johannes Bosscha Eithoven, conectou seu galvanômetro com linha telefônica, conseguindo transmitir as ondas elétricas dos pacientes do hospital para seu laboratório. No dia 22 de março de 1905, um domingo, conseguiu registrar o primeiro ECG à distância, do hospital para seu laboratório, a 1,5 km de distância. Por meio de microfone ajustado no tórax transmitiu também por telefonia a ausculta cardíaca, gerando a telemedicina2,16,17

Em 1906, Eithoven realizou a primeira publicaçao didática do ECG obtido por galvanômetro de cordas, identificando coraçoes normais e patogênicos, documentando hipertrofias atriais e ventriculares direitas e esquerdas, o primeiro registro da onda U, entalhamento do QRS, extrassístoles ventriculares, bigeminismo ventricular, flutter atrial e bloqueio A-V completo.18

Em 1912, Einthoven apresentou sua descoberta na Chelsea Clinical Society, em Londres, descrevendo as três derivaçoes bipolares ou standard dos membros (D1, D2 e D3), representadas em triângulo equilátero com o coraçao no centro (triângulo de Eithoven), já naquela época definindo que no ECG, em qualquer instante dado, qualquer onda da derivaçao D2 é igual à soma dos potenciais das derivaçoes D1 e D3 (Lei de Eithoven).3 Em sua publicaçao, pela primeira vez empregou a abreviatura "ECG".19

Em 1928, Ernstine e Levine empregaram sistema de tubo de vácuo aperfeiçoando a eletrocardiografia, substituindo a amplificaçao mecânica do galvanômetro de cordas20 e, em 1931, Frank Wilson21-23 desenvolveu o sistema de derivaçoes unipolares, tendo Eithoven definido como favorável a derivaçao unipolar obtida pela ligaçao entre as duas maos.

A simplicidade e a utilidade clínica do emprego de derivaçoes unipolares favoreceram e motivaram a industrializaçao dos primeiros eletrocardiógrafos (Figura 4). Possibilitaram, também, o aperfeiçoamento dos eletrocardiógrafos como aparelhos portáteis, facilmente transportáveis para uso comunitário. Surgiram, assim, os minieletrocardiógrafos "de bolso" ativados com pilhas comuns, sem necessidade de rede elétrica.

 


Figura 4 - Eletrocardiógrafo usado por Lewis, em 1911
Construído pela Cambridge Scientific Instrument of London6

 

A versatilidade e eficiência dos sistemas bluetooth e wireless utilizados nos telefones celulares motivou a idealizaçao, desenvolvimento e construçao do sistema de eletrodos ativos, constituindo a eletrocardiografia móvel sem cabos para transmissao e captaçao de registros por telefones celulares, sendo objetivo do presente artigo a apresentaçao de diagnósticos eletrocardiográficos comprovando sua eficiência.

 

CASUISTICA E MÉTODOS

Com a aprovaçao da Comissao de Ética Médica da Instituiçao sao apresentados registros de diagnósticos ambulatoriais do ECG com o Sistema de Eletrodos Ativos, obtidos com consentimento pleno, 10 adultos, masculinos, com idades entre 42 e 70 anos, clínica e hemodinamicamente estáveis, devidamente informados. Os diagnósticos foram feitos com o sistema de eletrodos ativos fabricado por Santa Rita Bioeletrônica Ltda. Vale do Sapucaí - MG (Patente INPI.MG.Brasil), em dispositivo pequeno, compacto, portátil e de uso fácil, medindo 112 x 68 x 14 mm, com peso total de 88 g (Figura 5A), ativado por minibaterias Li-ion 3.7 VDC recarregáveis. Possui eletrodos ativos embutidos de longa duraçao e sensibilidade para análise da frequência cardíaca até 200 bpm com intervalos QRS< 0,20 seg. Adaptado para uso interno e externo em ambientes com temperaturas entre +5 0C e +550C, com umidade relativa entre 10% e 90%. Os sinais de ECG foram transmitidos com tecnologia bluetooth usual, sem cabos de conexao para exibiçao em telefone celular modelo LG Scarlet II. Os registros apresentados foram obtidos em derivaçoes unipolares com o aparelho sustentado pelos polegares e indicadores das maos do paciente (Figura 5B).

 


Figura 5A - Dispositivo de ECG com Eletrodos Ativos para ECG Wireless

 

 


Figura 5B - Posiçao para obtençao do ECG

 

RESULTADOS

As figura 6-A apresenta registro de ECG normal obtido na tela do telefone celular, as figuras 6-B e C apresentam registros respectivos de fibrilaçao atrial e estimulaçao cardíaca por marcapasso artificial

 


Figura 6A - Ritmo sinusal

 

 


Figura 6B- fibrilaçao atrial

 

 


Figura 6C - Com marcapasso artificial

 

DISCUSSAO

A eletrocardiografia representou extraordinário avanço para a propedêutica complementar no século XX e, ainda, continua indispensável, em termos de disponibilidade, custos e benefícios, no início deste novo milênio. Fundamentalmente, registra as variaçoes de potencial na despolarizaçao e repolarizaçao da membrana celular miocárdica, estando, portanto, limitada aos eventos patogênicos, atingindo a membrana celular. É do conhecimento sedimentado a possibilidade de dissociaçao eletromecânica ventricular quando inexiste a contraçao, porém mantendo o registro do QRS referente à sístole elétrica ventricular, fato bem demonstrado em estudos de coraçoes isolados com uso de bloqueadores dos canais de cálcio e beta-bloqueadores.24-28

Sendo um detector de alteraçoes de membrana celular, o ECG pode falhar na identificaçao de alteraçoes degenerativas subcelulares. Por isso, em pacientes evoluindo com miocardiopatias, o ECG pode ser normal até que a extensao da lesao celular altere o fluxo iônico e a fisiologia de potenciais da membrana. Embora existindo hoje substitutos diagnósticos de alta resoluçao, como a própria ecocardiografia, cintilografia, tomografia computadorizada e ressonância magnética, o eletrocardiógrafo sendo aparelho portátil e facilmente transportável continua perfeitamente inserido entre os recursos de propedêutica complementar passíveis de utilizaçao em ambiente hospitalar e extra-hospitalar, oferecendo importante espectro de diagnósticos e orientaçoes de condutas.

O eletrocardiógrafo foi muito aperfeiçoado nos últimos anos, com a possibilidade de transmissao de registros por internet em redes nacionais e internacionais, para interpretaçao local ou à distância via internet. Contudo, continua mantendo ainda o sistema original de captaçao de sinais por eletrodos unidos por cabos ao aparelho de registro e nos monitores ou computadores.

A consolidaçao histórica da importância das derivaçoes unipolares29-31 e a versatilidade, eficiência e segurança notoriamente conhecida dos sistemas bluetooth e wireless utilizados nos telefones celulares motivaram a idealizaçao, desenvolvimento e construçao do atual dispositivo de eletrodos ativos.

 

CONCLUSAO

Os resultados de registros de ECG obtidos mostram o valor concreto da eficiência do modelo de dispositivo de eletrodos ativos na captaçao e exibiçao do ECG, sem a necessidade de cabos de conexao para diagnóstico na tela do telefone celular utilizado, respeitadas as limitaçoes inerentes ao número reduzido de observaçoes descritas no presente relato e a delimitaçao da captaçao de sinais em posiçao de padronizaçao única de contato dos eletrodos com as maos dos pacientes.

Em análise geral, respeitadas as condiçoes da presente investigaçao, pode-se concluir que o dispositivo de eletrocardiografia móvel sem cabos para transmissao e captaçao de registros possibilitou diagnóstico eletrocardioscópico eficiente nos casos estudados.

 

AGRADECIMENTOS

Aos Engenheiros Júlio César S.Costa (in memorian), Antônio S. Pineschi e Paulo Rocha C. Júnior e ao Sr. Elton Silva Gomes pela muito importante colaboraçao.

 

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