심장 부정맥 (Cardiac arrhythmia)
각 심장 박동 동안 탈분극 및 재분극 패턴이 심장 근육 섬유를 가로질러 퍼진다. 건강한 박동은 심장의 동방 결절에서 탈분극 파동을 시작하여 시작된다 (즉, 활동과 신체 요구에 따라 심박수를 조정하기 때문에 심장의 자연 박동조율기). 탈분극 파동은 심방 전체에 퍼져 방실 결절을 통해 His 다발과 Purkinje 섬유로 내려가 심실 전체에서 왼쪽 아래로 퍼진다.
심장 부정맥은 예를 들어 심장의 규칙적인 리듬 활동을 변경하여 더 빠르거나 느리거나 불규칙한 심장 박동을 일으키는 심장 상태이다. 대부분의 부정맥은 무해하지만 때로는 심각한 질병으로 인해 발생할 수 있다. 심장 부정맥의 유형은 박동의 시작 부위와 생성된 신호의 빈도에 따라 다른다. 예를 들어, 심장의 동방 (SA) 결절에 이상이 있거나 심장의 다른 부분에서 비정상적인/추가적인 페이싱 활동이 있으면 이소성 박동이 발생할 수 있다.
생명을 위협하는 부정맥 (Life-threatening arrhythmias)
심장 부정맥은 생명을 위협하는 부정맥 (ex: 심실 세동 및 빈맥, 심방 세동, 심근 허혈 및 심근 경색증)과 유해하지는 않지만 예방 치료가 필요할 수 있는 부정맥의 두 그룹으로 나눌 수 있다.
심실 세동은 빠르고 불규칙한 전기적 활동으로 심실이 동기화된 방식으로 수축하지 못하여 심박출량이 중단된다. 심방세동 (AF)은 불규칙한 심장 박동의 가장 흔한 유형이다. 이는 심방에 대한 매우 빠르고 무작위적인 장애로 인해 심방이 떨리고 혈액을 심실로 효과적으로 이동할 수 없게 만든다. 심실 빈맥은 심장이 정상보다 빠르게 뛰고 상부 심실과 동기화되지 않게 한다. 이것은 빠르고 동기화되지 않은 비트로 인해 적절하게 채울 시간이 충분하지 않기 때문에 챔버에 있는 혈액의 양을 줄인다. 심근허혈은 관상동맥의 차단으로 인해 심장 근육의 일부에 혈액 공급이 감소하여 발생한다. 대조적으로, 심근경색증은 심근 조직으로의 혈액 공급이 완전히 차단되어 발생한다. 조직이 죽어 수축할 수 없게 된다.
AAMI 표준 (AAMI standard)
AAMI (Association for the Advancement of Medical Instrumentation) 표준은 심장 부정맥을 정상 (N), 심실상 이소성 박동 (S), 심실 이소성 박동(V), 융합 박동 (F) 및 미지의 박동(Q)의 5가지 상위 등급으로 분류한다. 5개의 수퍼클래스에는 15개의 서로 다른 heartbeats 클래스가 있다.
1) 정상 (N) 범주
정상 리듬 범주 (N)는 우심방에 위치한 동방 (SA) 결절에서 심장 박동을 생성한다. 이 범주에는 왼쪽/오른쪽 번들 분기 차단 (LBBB 및 RBBB) 및 탈출 및 심방 결절 박동 (AE 및 NE)과 같은 다양한 유형의 심장 박동이 포함된다. 다발 가지는 심실로 빠른 충격 전도를 가능하게 하는 심실을 통해 퍼지는 Purkinje 섬유로 구성된다. 번들 분기 블록은 왼쪽/오른쪽 번들 분기가 충분히 빠르게 임펄스를 전송할 수 없을 때 발생한다. 따라서 QRS 기간이 연장된다.
2) 심실상 이소성 박동 (S)
이 범주는 심방 및 심실상 조기 박동에 모두 해당하며, 그 변형에는 심방 조기 박동, 이상 조기 박동 (APB), 결절 조기 박동 및 심실상 조기 박동이 포함된다. 심방 조기 (AP-A) 박동 (즉, 심방 이소성 또는 조기 심방 수축)은 정상적인 심장 박동이 발생하기 직전 심방의 비정상적 부위에서 발생하는 추가 심장 박동아다. 그들은 무해하며 종종 건너 뛰는 박동이나 가슴의 충격으로 인식된다. 그러나 빈번한 APB는 심부전의 초기 증상일 수 있으며 심방세동을 선행할 수 있다.
3) 심실 이소성 박동 (V)
이 범주에는 조기 심실 수축 및 심실 탈출 박동이 포함된다. 조기 심실 수축 (PVC-V)은 심실에서 발생하는 추가 심장 박동으로 심실의 혼돈 수축을 초래한다. 이 부정맥은 신체적 또는 정서적 스트레스와 혈류의 과도한 카페인으로 인해 발생할 수 있다. 심실 탈출 박동은 심정지를 예방하기 위해 (ex: 전기 충격이 심실에 도달하지 못함으로 인해) 심실 리듬에서 긴 일시 정지 (약 2-3초) 후에 일반적으로 발생하는 자체 생성 전기 방전으로 인해 발생한다.
4) 융합 박동 (F)
융합 박동은 심방 또는 심실이 동시에 다른 소스에 의해 활성화될 때 발생할 수 있다 (ex: 심장의 SA 노드 및 심방 이소성 박동 또는 외부 맥박 조정기에서).
5) 분류되지 않은 비트 (Q)
분류되지 않은 하트비트는 훈련 데이터에서 제거해야 하는 이상치 비트이다. 분류되지 않은 심장 박동의 예로는 인공물, 불량 전극 연결 또는 심장 박동기에서 비롯된 심장 박동이 있다.
자동 ECG 분석 방법을 연구하고 평가하기 위해 연구 커뮤니티에서 ECG 기록의 여러 데이터베이스를 사용할 수 있다. PhysioBank는 건강한 피험자와 병적 상태 (ex: 심부전, 심근경색증, 수면 무호흡증)가 있는 환자의 잘 특성화되고 문서화되고 레이블이 지정된 ECG 신호를 호스팅하는 널리 사용되는 데이터 소스 중 하나이다. 가장 일반적으로 사용되는 데이터베이스 중 하나는 MIT-BIH 데이터베이스이다. 데이터베이스는 PhysioNet 웹사이트를 통해 과학 커뮤니티에서 사용할 수 있다. MIT-BIH 데이터베이스에는 부정맥 데이터 세트, 정상 동 리듬 데이터 세트, 심방 세동 데이터 세트, 심실상 부정맥 데이터 세트, 장기 ST 데이터 세트 및 QT 데이터 세트와 같은 여러 ECG 데이터 세트가 포함되어 있다 (ECG 데이터 세트의 전체 목록은 PhysioNet 웹사이트 참조).
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