COPD en het ECG – ECG Academie (2024)

COPD staat voor chronic obstructive pulmonary disease. In het Nederlands wordt ook vaak de term ‘rokerslong’ gebruikt. Ten onrechte overigens, want COPD wordt niet alleen door roken veroorzaakt. COPD is een term die twee ziektebeelden omvat: chronische bronchitis en longemfyseem. Een patiënt kan één van die twee hebben, maar ze kunnen ook samen in één patiënt voorkomen. Volgens de Nederlandse overheid zijn er zo’n 550.000 mensen met COPD in Nederland, waarbij het aantal mensen dat de diagnose krijgt gelukkig in een dalende trend is. Mogelijk hebben de campagnes tegen het roken daar mee te maken.

Ik wil niet al te veel in gaan op COPD an sich. Ik denk dat daar betere bronnen voor zijn. Echter, een van de belangrijkste problemen die kan ontstaan bij mensen met COPD is wel heel relevant voor het ECG: problemen met de verplaatsing van lucht door de luchtwegen, met name expiratie. Dit resulteert in airtrapping en hyperinflatie, waarbij lucht ‘ophoopt’ in de longen door een verstoorde expiratie.

Tweede relevante probleem van COPD is hypoxie. Door hypoxie ontstaan er veranderingen in de vasculatuur bij de longen, waar het rechter ventrikel last van heeft. In de loop van de tijd ontstaat er chronische overbelasting van het rechter ventrikel. Uiteraard heeft dat gevolgen voor het ECG.

Een opsomming van enkele belangrijke veranderingen en invloeden van COPD op het hart.

• Compressie op het hart door hyperinflatie
• Verplaatsen van het hart en diafragma naar onder door hyperinflatie
• Verhoogde druk arteria pulmonalis door hypoxie
• Verhoogde weerstand pulmonale vaatbed door destructie longweefsel
• Atriale en ventriculaire dilatatie en hypertrofie door bovenstaande

Hyperinflatie

Door de hyperinflatie vindt er compressie plaats op het hart, dat met diafragma en al naar beneden wordt geduwd. Er veranderen hiermee een aantal zaken:

• Toename antero-posterior borstomvang, een soort ‘luchtzak’ tussen hart en elektroden
• Relatief hoge plaatsing precordiale afleidingen door omlaag verplaatsen van het hart
• Apex van het hart draait omlaag, ‘vertical heart’ (RV naar anterior, LV naar posterior)

Dit heeft gevolgen voor het ECG. Door de hyperinflatie ontstaat er een luchtlaag tussen het hart en de elektroden op de borst, waardoor microvoltages ontstaan. Dit zie je met name in de links gelegen afleidingen (I, AvL, V5, V6). Dit heeft ook te maken met het draaien van het hart (vertical heart). De apex (punt) van het hart ligt normaliter naar links toe, dat draait nu naar rechts, dus weg van de links gelegen afleidingen.

Door dat verticaliseren van het hart gebeuren er enkele belangrijke dingen:

• Clockwise rotatie van de R-top progressie
  • Mogelijk diepe S-golf tot in afleiding V6
  • Mogelijk totaal geen R-top in V1-V3 (SV1-SV2-SV3 patroon)
• Hartas draait naar rechts of verticaal naar beneden (as van de QRS-complexen)
  • Mogelijk dominante S-golf in zowel afleiding I, II als III (S1S2S3 patroon)
• P-top as (hartas van de P-toppen) draait naar rechts
  • Amplitude P-top in II, III, AvF neemt toe
  • Amplitude P-top in I en AvL neemt af tot een vlakke of negatieve P-top (Lead I sign)
  • P-top amplitude in III > I

Met name deze laatste, de P-top as of het Lead I sign, is een belangrijke. Dit is een van de meest specifieke kenmerken voor COPD die er zijn. Verderop in dit artikel zul je ook zien dat studies uitwijzen dat veel mensen met chronische longziekten een verandering van hun P-top as ondergaan, vaak tot +60° of nog verder positief. Naast dat het een heel mooi specifiek criterium is om COPD te herkennen, is de P-top as ook gecorreleerd aan de ernst van de ziekte. Meer daarover in het hoofdstuk ‘onderzoek’.

Op de afbeelding hieronder zie je hoe deze vector is gedraaid en hoe dit eruit ziet op een ECG.

Overbelasting RV

Een overbelast rechter ventrikel begint na verloop van tijd natuurlijk uit te dijen. Er ontstaat dilatatie danwel hypertrofie. Dat betekent uiteindelijk ook dilatatie van het rechter atrium. Op het ECG betekent dat:

• Rechter ventrikel hypertrofie
  • Hartas draait naar rechts of verticaal naar beneden (as van de QRS-complexen)
  • Mogelijk dominante S-golf in zowel afleiding I, II als III (S1S2S3 patroon)
  • Dominante R-top in afleiding V1 met mogelijk dominante S-golf in V6
  • Diepe S-golven in links gelegen afleidingen (I, AvL, V5, V6)
  • Mogelijk RV strain patroon (ST-depressie en negatieve T-top in II, III, AvF, V1-V4
    • Zie longembolie voor meer info over RV strain
• Rechter atrium dilatatie
  • Hoge, spits P-top in afleiding II (>2,5mm hoog)(P-pulmonale)
  • Positieve deel P-top in afleiding V1 >1,5mm hoog (P-pulmonale)
  • Meer uitgesproken atriale repolarisatie: Ta (atriale T-top, in het PR-segment) beneden basislijn
• Overige gevolgen
  • Mogelijk rechter bundeltakblok

Op onderstaand voorbeeld zien we tekenen van rechter atrium dilatatie: een hoge, spitse P-top in V2 en V3 en een positief deel van de P-top in V1 van >1,5mm. Daarnaast een dominante R-top in afleiding V1 en tekenen van RV strain in de vorm van ST-depressies en negatieve T-toppen.

Overige tekenen COPD op het ECG

• Aritmie, met name eindstadium COPD
  • Toename extrasystolen (PAC’s)
  • Atriumfibrilleren
  • (Multiforme) Atriale Tachycardie
  • Verhoogde hartfrequentie in rust
• QRS-duur wordt korter (QRS wordt smaller)
  • Mogelijk tgv diffusie atrofie linker ventrikel
  • Mogelijk tgv demping door lucht waarbij delen van QRS ‘verdwijnen in de basislijn’

Wat moet ik onthouden?

Ik begrijp dat bovenstaande veel informatie is. COPD zorgt ook echt voor gigantische anatomische en elektrische veranderingen dus vreemd is dat niet, indrukwekkend is dat wel. Om het nog enigszins te kunnen vertalen naar de praktijk kun je de volgende zaken onthouden:

• Afname QRS-amplitude I, AvL, V5, V6
• Afname P-top amplitude (vlakke of negatieve P-top) in I en AvL (Lead I Sign)
• Clockwise rotatie van de R-top progressie (Dominante S in V6), mogelijk met dominante R in V1 (door RVH)
• Hartas draait naar rechts (verticale hartas, rechter hartas of extreme hartas)
• P-pulmonale (>2,5mm hoog in afleiding II, positieve deel in V1 >1,5mm hoog)
• Verhoogd risico op aritmie, met name multifocale atriale tachycardie is specifiek voor COPD

Op onderstaand voorbeeld zie je veel kenmerken van COPD mooi terug. We zien microvoltages in I en AvL, Lead I sign is zichtbaar (afgevlakte P-top), een negatieve P-top in AvL en een P-pulmonale in II. Daarnaast nog een clockwise rotatie in de precordiale afleidingen met een R-top van <5mm in V6 en een S-golf van >5mm in V5-V6.

Onderzoek naar P-top en PR-interval

Er is niet heel veel onderzoek gedaan naar COPD in relatie tot het ECG. We gaan het één en ander nalopen.

Al in 1948 deden Zuckerman & Cabrera (Ref. 2) onderzoek naar de P-top as bij chronische longziekten, net als Spodick dat deed in 1959 (Ref. 1). Zuckerman & Cabrera vonden in een studie van 50 mensen met chronische longziekten dat bij het overgrote deel van de mensen (42 van de 50) de P-top as naar rechts was gedraaid (+60° of meer). Spodick analyseerde ECG’s van 79 mensen die in het ziekenhuis waren opgenomen met longziekten, voornamelijk longemfyseem. In 83% van de gevallen was de P-top as +70° of meer. Sinds die tijd is de veranderde P-top as een van de belangrijkste en meest specifieke kenmerken van chronische longziekten en hun effect op het hart. Ook in andere studies is dat erkend (Ref. 3-6). Naast dat de P-top as een mooi hulpmiddel is om COPD te herkennen op het ECG, is het ook gecorreleerd aan de ernst van de ziekte (Ref. 3, 7, 8).

Er is ook onderzoek gedaan naar het PR-segment bij COPD. Hierboven beschreef ik al dat de atriale depolarisatie meer uitgesproken kan zijn, waardoor het PR-segment onder de basislijn kan zakken (Ta golf). Dit is ook benoemd in sommige studies, zoals die van Zuckerman & Cabrera (Ref. 2). Bij de studie van Tandon uit 1973 werd een negatieve correlatie gezien tussen PR-depressies (in deze context dus Ta golven genoemd) en de reeds eerder genoemde FEV1/VC%. Er zijn ook weer studies die hebben gekeken naar de PR-interval bij COPD. Daar werd gezien dat met name bij mensen die bij hun COPD ook pulmonale hypertensie hebben een verlenging van de PR-interval kan optreden (Ref. 9,10).

Onderzoek naar QRS-complex

Zoals reeds benoemd zien we afname van de QRS-duur bij mensen met COPD, om deels onduidelijke redenen. Toch wordt in studies wel aangetoond dat bij mensen met COPD afname van de QRS-duur gebruikelijk is (Ref. 11, 12). Waar ik eerder al noemde dat dit mogelijk zou komen door linker ventrikel atrofie, is dat ook wel bevestigd tijdens onderzoeken (Ref. 13).

Door alle veranderingen van het hart (verplaatsing naar beneden, apex naar posterior, clockwise rotatie) zal natuurlijk ook de hartas veranderen. Daarmee bedoel ik dan de QRS as. De frontale as verandert zoals reeds benoemd richting rechts. Dat kan een verticale, rechter of extreme as zijn. De horizontale as verandering naar posterior, clockwise rotatie.

Hieronder zie je een voorbeeld van een rechter hartas. Afleiding I en AvL hebben een negatief QRS, dus de vector loopt weg van I en AvL. Deze afleidingen kijken vanuit links, dus de hartas loopt naar rechts. Afleiding AvR is negatief. Deze afleiding kijkt vanuit rechtsboven, dus de hartas loopt naar beneden. Dat bevestigen we met een positieve afleiding II, III en AvF. Deze afleidingen kijken vanuit beneden. Daarnaast zien we ook een P-pulmonale. De P-top is >2,5mm hoog in afleiding II.

Voorbeelden

Afsluiting

Bedankt voor het lezen van dit artikel. Vergeet je niet te abonneren op ons YouTube-kanaal. Ook zijn we te volgen op LinkedIn en Instagram! Verspreid het kanaal ook vooral onder je collega’s en andere geïnteresseerden, dat wordt enorm gewaardeerd!

Literatuur

1. Electrocardiographic studies in pulmonary disease. I. Electrocardiographic abnormalities in diffuse lung disease (Spodick, 1959)
2. Electrocardiogram in chronic cor pulmonale (Zuckerman & Cabrera, 1948)
3. Visual computed tomographic scoring of emphysema and its correlation with its diagnostic electrocardiographic sign: the frontal P vector (Chhabra et al, 2012)
4. Electrocardiographic features of restrictive pulmonary disease, and comparison with those of obstructive pulmonary disease (Shah et al, 1992)
5. P-wave changes in obstructive and restrictive lung diseases (Ikeda et al, 1985)
6. Electrocardiographic screening for emphysema: the frontal plane P axis (Baljepally & Spodick, 1999)
7. Correlations of electrocardiographic features with airway obstruction in chronic bronchitis (Tandon, 1973)
8. P-wave changes in chronic obstructive pulmonary disease (Calatayud et al, 1970)
9. P-wave indices in patients with pulmonary emphysema: do P-terminal force and interatrial block have confounding effects? (Chhabra et al, 2013)
10. Electrocardiographic differences between COPD patients evaluated for lung transplantation with and without pulmonary hypertension (Alkukhun et al, 2014)
11. Electrocardiographic detection of emphysema (Thomas et al, 2011)
12. Electrocardiography at diagnosis and close to the time of death in pulmonary arterial hypertension (Tonelli et al, 2014)
13. QRS duration in chronic obstructive lung disease (Zambrano et al, 1974)

Categorized in:

Tagged in:

COPD