본문내용
1. 서론
1.1. EKG의 정의와 중요성
심전도(EKG)는 심장의 자극전도계를 통해 발생하는 전기적 활동을 파형으로 그래프상에 기록한 것이다. 심장의 전기적 현상을 직접 볼 수는 없지만, 심전도를 통해 심장의 전기적 활동 상태를 확인할 수 있어 심장 기능을 평가하는 가장 쉽고 정확한 방법이다. 심전도는 실제로 보고, 만지거나 들을 수 없는 심장의 전기적인 현상을 기록하며, 심장의 부정맥(비정상적인 리듬)을 확인하는데 유용하다. 심장의 전기적 자극의 생성과 전도 능력을 검사할 수 있어 심장질환 진단과 치료에 필수적인 검사 방법이다. 심전도는 1903년 Einthoven이 심장의 전기적 활동을 처음 기록한 것을 시작으로, 의료 현장에서 널리 사용되어 왔다. [1]
1.2. 심장의 전기적 활동과 세포막 전위
심장의 근육세포는 세포막을 경계로 내부가 음전하, 외부가 양전하를 띠는 분극 상태를 유지한다. 이는 Na-K 펌프에 의해 조절되며, 이 균형이 깨지면서 탈분극이 일어난다. 탈분극은 심근세포 내부로 Na와 Ca 이온이 유입되면서 세포막 전위가 일시적으로 상승하는 현상이다. 반대로 세포가 원래의 분극 상태로 돌아가는 과정을 재분극이라 한다.
탈분극은 사올 결절(SA node)에서 시작되어 심방내 전도로(internodal atrial pathway)를 타고 방실결절(AV node)로 전달된다. AV node를 통과한 전기 신호는 His속(His bundle)과 좌우 속분지(bundle branches), 그리고 퍼킨즈 섬유를 따라 심실 근육으로 전달된다. 이러한 일련의 과정을 통해 심근 세포들이 차례로 탈분극되면서 심장의 수축이 일어난다.
세포막 전위의 변화 과정을 살펴보면 다음과 같다. 세포가 안정 상태에 있을 때 세포막 전위는 약 -90mV를 유지한다. 탈분극이 일어나면 세포막 전위가 일시적으로 약 +20mV까지 상승하며, 이후 서서히 재분극되어 다시 -90mV로 돌아간다. 이 과정에서 세포막의 이온 투과성 변화에 따라 Na, K, Ca 이온의 흐름이 변화한다. 특히 재분극 과정에서 K 이온의 세포 밖 유출이 증가하면서 세포막 전위가 안정 상태로 회복된다.
이렇듯 심장 근육 세포의 전기적 활동 변화는 심장의 기능 및 리듬을 반영하며, 이를 기록한 것이 바로 심전도(electrocardiogram, EKG)이다. 심전도 검사를 통해 심장의 전기적 활동을 다각도로 분석함으로써 다양한 심장 질환을 진단할 수 있다.
1.3. 심전도 검사의 역사와 발전
심전도는 1903년 홀란드의 생리학자 Einthoven이 심장의 전기적 활동을 짧은 시간 동안 미세한 전압으로 기록하면서 시작되었다. 이는 실제로 볼 수 없는 심장의 전기적 현상을 최초로 기록한 것이었다. 이후 심전도 기술은 지속적으로 발전해 왔다.
1906년 Einthoven은 삼지 유도법(Lead I, II, III)을 개발하여 심전도를 보다 정확히 측정할 수 있게 되었다. 1932년에는 단극 유도법(augmented limb leads, aVR, aVL, aVF)이 추가되었으며, 1938년에는 6개의 흉부 유도(V1-V6)가 도입되어 심장의 전기적 활동을 더욱 정밀하게 관찰할 수 있게 되었다.
1950년대부터는 전자공학의 발달로 심전도 기기가 소형화, 경량화되면서 임상에서의 활용도가 크게 높아졌다. 1960년대에는 심전도의 디지털 기록 및 분석 기술이 개발되어 데이터 처리와 분석이 보다 용이해졌다.
최근에는 휴대용 심전도 기기 및 스마트폰 앱 등이 등장하면서 일반인들도 손쉽게 심전도를 측정할 수 있게 되었다. 또한 머신러닝 기술의 발전으로 심전도 데이터의 자동 분석과 해석이 가능해져 심전도 검사의 활용도가 더욱 높아지고 있다.
이처럼 심전도 검사 기술은 지난 100여 년간 지속적인 발전을 거듭해 왔으며, 현재는 심장 질환 진단과 관리에 필수적인 검사 방법으로 자리 잡고 있다.
2. EKG의 구성과 특성
2.1. EKG 파형의 시간적 특성
P 파는 심방의 탈분극(depolarization)을 의미하며, 지속 시간은 0.06초~0.11초이다. P-R 간격은 심방과 심실의 흥분 전도 시간, 즉 심방에서 심실로의 자극 전달 시간을 의미하며, 정상 범위는 0.12초~0.20초이다. QRS 군은 심실의 탈분극(depolarization)을 나타내며, 지속 시간은 0.06초~0.10초이다. ST 분절은 심실의 탈분극이 완전히 끝나고 재분극이 일어나는 시기를 의미하며, 지속 시간은 약 0.12초이다. T파는 심실의 재분극(repolarization)을 나타내며, 지속 시간은 약 0.16초이다. QT 간격은 전기적 심실 수축 시간을 의미하며, 연령, 성별, 심박동수, 약물에 따라 다양하게 나타나지만 정상 범위는 0.30초~0.45초이다. U파는 T파 후에 나타나는 작은 파형으로 원인이 잘 알려져 있지 않지만 저칼륨혈증 진단에 유용하다.
2.2. EKG 유도의 종류와 위치
사지유도(Limb lead)와 흉부유도(Precordial l...
