EKG-Kriterien
- Plötzlicher Übergang von einem normalen Komplex zu einer flachen Isolinie oder zu groben, unphysiologischen Zickzacklinien ohne erkennbare P-QRS-T-Wellen
- Die Verteilung des Artefakts hängt von der Art und dem Registrierschema ab: Eine isolierte Veränderung einer Brustwandableitung ist typisch für eine Fehlfunktion genau dieser Elektrode (Vx), während eine Fehlfunktion einer Extremitätenelektrode (RA, LA, LL) gewöhnlich einen Teil oder alle Extremitätenableitungen und potenziell alle V1–V6 über die Wilson-Zentraleinklemme stört
- Die Erhaltung eines normalen Sinusrhythmus ohne Pause in mindestens ein bis zwei Ableitungen, die nicht direkt mit der abgefallenen Elektrode verbunden sind, unterstützt die Diagnose eines Artefakts, ist jedoch kein obligates oder hinreichendes Merkmal – das Ergebnis muss durch klinische Beurteilung, Überprüfung der Kontakte und eine Wiederholung der Aufzeichnung bestätigt werden
- Amplitude und Form der Oszillationen entsprechen keinem bekannten QRS-Komplex und sind nicht synchron mit dem QRS-Komplex in intakten Ableitungen – ein unterstützendes, aber kein absolutes Merkmal, da das Artefakt reale Komplexe überlagern kann
- Bei Bewegung des Kabels oder des Patienten ändert sich das Artefaktmuster sofort und unkontrolliert
- Auf Monitoren wird dies häufig von einer technischen Meldung „Lead off“ oder einem ähnlichen Geräteindikator begleitet
- Nach dem Neuanbringen der Elektrode kehrt die Aufzeichnung zur ursprünglichen normalen Morphologie zurück
Wie es im EKG aussieht
Das klassische Bild ist ein abrupter Übergang von der normalen Kurve zu einer flachen Isolinie in einer oder mehreren Ableitungen, wenn die Elektrode den Kontakt vollständig verloren hat und der Stromkreis unterbrochen ist. Eine andere Variante sind grobe, unregelmäßige, hochamplitudige Oszillationen mit scharfen Spitzen, die an eine grobwellige Ventrikelflimmern oder ein Bewegungsartefakt erinnern, wenn der Kontakt intermittierend ist (die Elektrode „wackelt“).
Die Verteilung auf die Ableitungen hängt davon ab, wie die jeweilige Ableitung berechnet wird. Die bipolaren Extremitätenableitungen nach Einthoven I, II und III verwenden Elektrodenpaare: I – RA und LA, II – RA und LL, III – LA und LL; jede davon schließt die dritte Elektrode nicht direkt ein. Die verstärkten Ableitungen aVR, aVL und aVF sind anders aufgebaut: Jede misst das Potenzial ihrer Elektrode relativ zum gemittelten Potenzial der beiden verbleibenden, sodass alle drei Extremitätenelektroden in ihre Berechnung einfließen. Beim Abreißen beispielsweise der Elektrode des rechten Arms werden die Ableitungen I und II (beide verwenden RA) sowie aVR, aVL und aVF (über die gemeinsame gemittelte Referenz) verzerrt; die Ableitung III (LA–LL), die RA nicht verwendet, bleibt in der Regel relativ intakt, obwohl sie bei kombinierten Defekten nicht garantiert als normal angesehen werden kann.
Darüber hinaus sind die Extremitätenelektroden Bestandteil der Wilson-Zentraleinklemme – einem gemeinsamen Referenzpunkt, gegen den jede Brustwandableitung V1–V6 gemessen wird. Daher kann der Abriss jeder Extremitätenelektrode auch die Brustwandableitungen verzerren und nicht nur die Extremitätenableitungen.
Für die Brustwandelektroden (V1–V6) ist die Situation anders: Wenn die Extremitätenelektroden intakt sind, beschränkt sich eine Fehlfunktion von beispielsweise V3 in der Regel nur auf die Ableitung V3, da dies die einzige Ableitung ist, in der diese Brustwandelektrode als Messelektrode verwendet wird.
| Abgefallene Elektrode | Am stärksten ausgeprägte Veränderungen | Potenziell ebenfalls betroffen |
|---|---|---|
| Rechter Arm (RA) | I, II, aVR | aVL, aVF, alle V1–V6 (über die Wilson-Zentraleinklemme) |
| Linker Arm (LA) | I, III, aVL | aVR, aVF, alle V1–V6 |
| Linkes Bein (LL/LF) | II, III, aVF | aVR, aVL, alle V1–V6 |
| Brustwandelektrode (Vx) | nur diese Ableitung (bei intakten Extremitätenableitungen) | — |
Häufig wird das Artefakt von einer Überlagerung von Netzbrummen (50 Hz) oder einer Isoliniedrift begleitet, wenn der Draht nicht vollständig unterbrochen ist, sondern die Haut periodisch berührt.
Mechanismus
Der Elektrokardiograph registriert die Potenzialdifferenz zwischen Elektroden. Wenn eine Elektrode den elektrischen Kontakt zur Haut verliert (abgelöst, Gel getrocknet, Kabel gerissen, Anschluss oxidiert), steigt der Eingangswiderstand des Verstärkers in diesem Kanal stark an und wird unbestimmt. Der Verstärker fängt kein bioelektrisches Signal des Herzens mehr auf, sondern zufällige Einstreuungen, statische Elektrizität und Rauschen – daher entweder eine gerade Linie (Stromkreis vollständig unterbrochen) oder chaotische Ausschläge (intermittierender Kontakt).
Die bipolaren Ableitungen I, II und III verwenden die Elektrodenpaare RA–LA, RA–LL bzw. LA–LL; daher können bei Bruch einer Elektrode einige bipolare Ableitungen relativ intakt bleiben. Die verstärkten Ableitungen aVR, aVL und aVF verwenden die entsprechende Elektrode im Verhältnis zum Durchschnittspotenzial der beiden anderen, weshalb sie bei Fehlfunktionen einer der drei Extremitätenelektroden in der Regel verzerrt werden. Jede Brustwandableitung ist das Potenzial der entsprechenden V-Elektrode im Verhältnis zur Wilson-Zentraleinklemme, die durch das gemittelte Signal von RA, LA und LL gebildet wird. Daher kann der Verlust einer Extremitätenelektrode auch die Brustwandableitungen verzerren, während eine isolierte Schädigung einer V-Ableitung typisch für eine Fehlfunktion genau ihrer eigenen Brustwandelektrode bei intakten Extremitätenelektroden ist.
Ursachen
- Abgelöste oder getrocknete Gelelektrode
- Schlechte Hautvorbereitung (Fett, Haare, Schweiß) – schwache Adhäsion
- Drahtbruch oder -riss innerhalb der Isolierung
- Oxidierter oder schlecht eingesteckter Kabelstecker am Patientenmodul
- Übermäßige Zugspannung am Kabel, Tremor oder Bewegung des Patienten, die an der Elektrode zieht
- Fehlfunktion der Eingangsstufe des EKG-Verstärkers (selten)
Differenzialdiagnose
- Asystolie: Bei einem echten Stillstand der ventrikulären elektrischen Aktivität fehlen die QRS-Komplexe in allen überprüften Ableitungen und Kanälen, aber intakte P-Wellen sind möglich; die Diagnose darf nicht anhand einer einzigen flachen Linie in einer Ableitung gestellt werden. Der Zustand des Patienten muss beurteilt und das Fehlen von Aktivität in einer anderen Ableitung nach Überprüfung der Kontakte bestätigt werden; bei fehlendem Puls wird gemäß dem Algorithmus der Herz-Lungen-Wiederbelebung ohne Verzögerung für die Analyse der Aufzeichnung gehandelt.
- Ventrikelflimmern: Echtes VF wird in der Regel in mehreren/allen Ableitungen als kontinuierliche chaotische ventrikuläre Aktivität registriert und erfordert eine sofortige Beurteilung des Patienten; bei Bewusstlosigkeit und fehlender Normalatmung sind Maßnahmen nach dem Kreislaufstillstand-Algorithmus einzuleiten. Die Entscheidung darf nicht allein darauf gestützt werden, dass der Patient noch nicht klinisch untersucht wurde; ein Elektrodenabriss-Artefakt ist in der Regel auf einen Teil der Ableitungen beschränkt, aber die endgültige Interpretation erfordert eine klinische Überprüfung.
- Grobwelliges Vorhofflimmern: Echtes VHF ist durch organisierte, in der Regel schmale QRS-Komplexe mit unregelmäßig-unregelmäßigen RR-Intervallen und dem Fehlen stabiler P-Wellen gekennzeichnet (und nicht durch eine „Regelmäßigkeit“, die bei VHF nicht existiert). Die Aufzeichnung wird in mehreren Ableitungen und im klinischen Kontext beurteilt.
- Bewegungsartefakt: Muskeltremor oder -bewegungen erzeugen eine feiner gitterförmige, verrauschte, aber nicht ideale flache Linie und betreffen gewöhnlich mehrere Ableitungen ohne klare Zuordnung zu einer einzelnen Elektrode.
- Vertauschte Extremitätenelektroden: Bei Vertauschung ist das Signal in allen Ableitungen vorhanden, aber die Morphologie ist spiegelverkehrt verzerrt (z. B. negatives P und QRS in I) und fehlt nicht gänzlich.
Klinische Bedeutung und Taktik
Das Artefakt an sich spiegelt den Zustand des Herzen nicht wider und erfordert keine Behandlung, aber seine Fehlinterpretation ist gefährlich: Eine gerade Linie kann für eine Asystolie gehalten und Wiederbelebungsmaßnahmen eingeleitet werden, während chaotische Oszillationen für Ventrikelflimmern gehalten und eine ungerechtfertigte Defibrillation durchgeführt werden können. Daher besteht die erste Maßnahme des Arztes bei Verdacht auf einen Elektrodenabriss darin, den Zustand des Patienten zu beurteilen (Bewusstsein, Puls, Atmung) und andere Ableitungen oder einen anderen Überwachungskanal zu betrachten. Ein erhaltener Rhythmus in einigen Ableitungen weist auf ein Artefakt in den betroffenen Kanälen hin, schließt jedoch eine begleitende Pathologie nicht aus: Eine Arrhythmie, Ischämie oder andere Störung kann gleichzeitig vorliegen, und bei einer Fehlfunktion einer gemeinsamen Elektrode, des Kabels oder der Eingangsstufe können mehrere oder alle Kanäle verzerrt sein. Bis zum Vorliegen einer qualitativ hochwertigen Aufzeichnung sollten nicht alle pathologischen Veränderungen, die auf dem Monitor zu sehen sind, als Artefakt deklariert werden.
Anhand des Ableitungsverteilungsmusters allein lässt sich nicht zuverlässig bestimmen, welche Elektrode genau abgefallen ist: Das gemeinsame Referenzschema und die Besonderheiten der Verstärkereingangsstufen führen zu einer Überlappung von Veränderungen, und die Ursache kann nicht nur eine bestimmte Elektrode sein, sondern auch ein Kabelbruch, ein gleichzeitiger schlechter Kontakt mehrerer Elektroden oder ein Gerätefehler. Die Verteilung des Artefakts liefert nur einen Anhaltspunkt – die Elektrode muss durch eine physische Überprüfung, den Lead-off-Indikator am Monitor und eine erneute Registrierung bestätigt werden.
Die Elektroden müssen überprüft und neu angelegt, die Haut abgewischt, das Gel ausgetauscht sowie Kabel und Stecker kontrolliert werden. Danach ist die Aufzeichnung zu wiederholen. An Bettmonitoren geben moderne Geräte in der Regel selbstständig die Meldung „lead off“ oder ein ähnliches Warnsignal aus, was die Erkennung erleichtert. Bei der Langzeit-EKG-Überwachung führt das Lösen einer Elektrode zu ausgedehnten „Störungsabschnitten“ in der Aufzeichnung, die bei der automatischen Analyse Pausen oder ventrikuläre Episoden imitieren können – solche Fragmente müssen manuell aus der Interpretation ausgeschlossen werden.
Häufige Fehler bei der Auswertung
- Die Nulllinie in einer Ableitung als Asystolie zu interpretieren, ohne den Zustand des Patienten und andere Ableitungen zu überprüfen
- Chaotische Amplitudenschwankungen mit großer Amplitude für Ventrikelflimmern oder -flattern halten
- Annehmen, dass bei einem Defekt der Extremitätenelektrode nur „ihre“ Ableitungen betroffen sind, wobei der Einfluss auf augmentierte Ableitungen und Brustwandableitungen über die Wilson-Zentraleinklemme vergessen wird
- Die automatische Monitormeldung „lead off“ übersehen und nur dem visuellen Bild vertrauen
- Bei der Langzeit-EKG-Überwachung „Störungsabschnitte“ der Aufzeichnung in die automatische Berechnung von Rhythmusstörungen einbeziehen
1. Welches Zeichen ist am charakteristischsten für eine Elektrodenablösung und nicht für einen echten Stillstand der ventrikulären Aktivität?
Bei einem echten Stillstand der ventrikulären Aktivität wird das Fehlen von QRS-Komplexen in allen überprüften Ableitungen nach Kontrollprüfung bestätigt; beim Artefakt sind die Veränderungen auf Ableitungen beschränkt, die von der defekten Elektrode abhängen.
2. Warum können beim Abreißen einer Extremitätenelektrode (z. B. des linken Beins) nicht nur II, III und aVF, sondern auch die Brustwandableitungen verzerrt werden?
Jede V-Ableitung wird gegen die Wilson-Zentraleinklemme gemessen, die aus den Signalen von RA, LA und LL gebildet wird, weshalb ein Defekt jeder dieser Elektroden auch die Brustwandableitungen verzerren kann.
3. Was ist die erste Maßnahme des Arztes bei einer plötzlichen Nulllinie in einer Ableitung am Monitor?
Bevor man auf eine scheinbare Arrhythmie reagiert, muss man sich durch Beurteilung des klinischen Zustands und der anderen Aufzeichnungskanäle vergewissern, dass es sich nicht um ein technisches Artefakt handelt.
Häufig gestellte Fragen
Wie unterscheidet man eine Elektrodenablösung von einer Asystolie?
Bei einem echten Stillstand der ventrikulären Aktivität fehlen die QRS-Komplexe in allen überprüften Ableitungen und Kanälen, der Patient ist bewusstlos und pulslos. Beim Abreißen einer Elektrode bleibt der normale Rhythmus zumindest in einem Teil der Ableitungen erhalten und der Zustand des Patienten verändert sich nicht. Die Diagnose einer Asystolie wird nicht anhand einer einzigen flachen Linie ohne Überprüfung der Kontakte und einer anderen Ableitung gestellt.
Ist eine Elektrodenablösung für den Patienten gefährlich?
An sich nein, es handelt sich um ein technisches Aufzeichnungsproblem. Die Gefahr besteht darin, dass das Artefakt für eine lebensbedrohliche Arrhythmie gehalten und ungerechtfertigte Reanimationsmaßnahmen oder eine Defibrillation eingeleitet werden.
Welche Ableitungen sind bei einem Abreißen der Elektrode des rechten Arms betroffen?
Am deutlichsten werden I und II verzerrt, da die Elektrode des rechten Arms direkt in deren Berechnung einbezogen wird. Die augmentierten Ableitungen aVR, aVL und aVF werden ebenfalls meist verzerrt, da jede von ihnen unter Beteiligung aller drei Extremitätenelektroden berechnet wird. Die Brustwandableitungen V1–V6 können über die Wilson-Zentraleinklemme verzerrt werden. Relativ nah an der Norm kann die Ableitung III sein, als garantiert normal darf sie jedoch nicht angesehen werden.
Kann man anhand der Form des Artefakts genau erkennen, welche Elektrode sich gelöst hat?
Die Verteilung der Veränderungen über die Ableitungen ist ein Orientierungspunkt und kein exaktes diagnostisches Kriterium: Aufgrund des gemeinsamen Referenzschemas und möglicher kombinierter Defekte (Kabel, Stecker, mehrere Elektroden) kann sich das Bild überschneiden. Eine abgefallene Elektrode muss durch physische Überprüfung der Kontakte, die Lead-off-Anzeige am Monitor und eine erneute Aufzeichnung bestätigt werden.
Was sollte ein Arzt bei Verdacht auf dieses Artefakt am Monitor tun?
Zuerst den Patienten physisch untersuchen – Bewusstsein, Puls, Atmung. Dann andere Ableitungen und die Monitoranzeige überprüfen, die Elektrode neu anlegen und die Aufzeichnung wiederholen. Ein erhaltener Rhythmus in einem Teil der Ableitungen bestätigt das Artefakt in den betroffenen Kanälen, schließt jedoch eine begleitende Pathologie nicht aus, weshalb die endgültige Entscheidung erst nach einer qualitativ hochwertigen erneuten Aufzeichnung getroffen wird.
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Weiteres aus der Rubrik „Artefakte und Anlegefehler“
Quellen
- Goldberger A.L. Clinical Electrocardiography: A Simplified Approach
- Hampton J.R. The ECG Made Easy
- AHA/ACCF/HRS Recommendations for the Standardization and Interpretation of the Electrocardiogram, 2009
- Orlow W. N. Leitfaden der Elektrokardiographie
Lehrmaterial für Medizinstudierende und Ärzte. Ersetzt weder klinische Leitlinien noch die ärztliche Untersuchung; ein EKG wird stets im klinischen Kontext interpretiert.