Die elektrische Herzachse: Definition, klinische Implikationen und Abweichungen

Definition und Mechanismus der elektrischen Achse

Die elektrische Herzachse repräsentiert die vektorielle Summe aller aktiven elektrischen Wellenfronten zu einem bestimmten Zeitpunkt, angenähert als einzelner Herzvektor [3]. Die Orientierung und Intensität dieses Vektors schwanken im Verlauf des Herzzyklus, während Depolarisation und Repolarisation fortschreiten [3].

Die mittlere elektrische Achse wird typischerweise für die ventrikuläre Erregung in der frontalen Ebene anhand des hexaxialen Referenzsystems berechnet. Dieses System wird erstellt, indem die Ableitungsachsen der sechs Extremitätenableitungen in der frontalen Ebene übereinandergelegt werden, wodurch die Ebene in 12 Segmente unterteilt wird, die jeweils einen Winkel von 30 Grad einschließen [3]. Die Amplitude der in einer beliebigen Ableitung registrierten Kurve korreliert direkt mit der Projektion des Herzvektors auf den spezifischen Vektor dieser Ableitung [3]. Wenn die Richtung der kardialen Erregung parallel zur Ableitungsachse verläuft, ist die registrierte Spannung maximal; verläuft die Erregungsfront hingegen senkrecht zur Ableitungsachse, entspricht das registrierte Potential null [3].

Zur Berechnung der mittleren QRS-Achse wird die Fläche unter der QRS-Kurve in mindestens zwei Ableitungen gemessen. Flächen oberhalb der Nulllinie (in der Regel das TP-Segment) wird eine positive Polarität zugeordnet, während Flächen unterhalb der Nulllinie eine negative Polarität erhalten [3]. Diese Messungen werden dann als Vektoren entlang ihrer jeweiligen Ableitungsachsen aufgetragen, und die resultierende Vektorsumme bestimmt die mittlere elektrische Achse [3]. Eine frontale Ebene Achse, die zum positiven Pol der Ableitung I gerichtet ist, wird als 0 Grad definiert. Achsen, die von diesem Nullniveau im Uhrzeigersinn ausgerichtet sind, werden mit positiven Werten belegt, während counterclockwise Orientierungen negative Werte erhalten [3]. Eine horizontale Ebene Achse kann analog anhand der sechs präkordialen Ableitungen berechnet werden, wobei ein Wert von 0 Grad entlang der Ableitungsachse von V6 festgelegt wird [3].

Klinische Implikationen von Achsenabweichungen

Abweichungen der elektrischen Achse dienen als entscheidende diagnostische Marker für strukturelle und hämodynamische kardiale Anomalien.

Rechtsabweichung (Right Axis Deviation, RAD) RAD hat ein erhebliches diagnostisches Gewicht bei der Beurteilung von pulmonalvaskulären und rechtskardialen Pathologien. Bei Erwachsenen mit klinischem Verdacht auf pulmonale Hypertonie (PH), wie etwa einer unerklärten Belastungsdyspnoe, zeigt RAD einen hohen prädiktiven Wert für diese Erkrankung [9]. Darüber hinaus wird RAD häufig bei erwachsenen Patienten mit schwerer Pulmonalstenose beobachtet, zusammen mit einer rechtsventrikulären Hypertrophie (RVH) und einer Vergrößerung des rechten Vorhofs [8]. RAD liegt in den meisten Fällen einer signifikanten RVH vor, wird jedoch in der Regel nicht als formales diagnostisches Kriterium für diese Erkrankung eingestuft [17].

Linksabweichung (Left Axis Deviation, LAD) LAD ist eine anerkannte diagnostische Komponente der linksventrikulären Hypertrophie (LVH). Insbesondere vergibt das Romhilt-Estes-Punktesystem zur Diagnose einer LVH 2 Punkte für eine Linksabweichung, die größer oder gleich -30 Grad ist [11]. Zusätzlich kann LAD auf eine zugrunde liegende Linksherzerkrankung bei Patienten hindeuten, die im Rahmen einer pulmonalen Hypertonie evaluiert werden [16].

Ursachen für Links- und Rechtsabweichung der Achse

Basierend auf dem bereitgestellten Kontext umfassen die primären Ätiologien für Achsenabweichungen:

• Ursachen für Rechtsabweichung:

• Ursachen für Linksabweichung:

Klinischer Nutzen der Beurteilung der elektrischen Achse

Die Beurteilung der elektrischen Achse ist in mehreren unterschiedlichen klinischen Szenarien sehr nützlich:

• Verdacht auf pulmonale Hypertonie: Bei Patienten, die mit Symptomen wie einer unerklärten Belastungsdyspnoe vorstellig werden, ist die Beurteilung der Achse ein wertvoller diagnostischer Schritt. Ein normales EKG schließt eine PH zwar nicht endgültig aus, doch das Vorliegen einer RAD erhöht den klinischen Verdacht erheblich [9]. Darüber hinaus kann das Identifizieren einer LAD oder von Zeichen einer linksatrialen Vergrößerung auf eine Linksherzerkrankung als Ursache der PH hindeuten, statt auf eine pulmonalarterielle Hypertonie [16].

• Diagnose der ventrikulären Hypertrophie: Die Berechnung der Achse ist integraler Bestandteil formaler diagnostischer Kriterien für die LVH, wie etwa des Romhilt-Estes-Scoresystems [11]. Zusätzlich unterstützt das Erkennen einer RAD die Diagnose einer RVH, insbesondere bei angeborenen Herzfehlern und pulmonaler Hypertonie, wo ansonsten Standardkriterien eine geringe Sensitivität aufweisen [17].

• Beurteilung von Klappenvitien und strukturellen Herzerkrankungen: Bei der Untersuchung auf schwere Pulmonalstenose zeigt das EKG häufig eine RAD neben Mustern einer rechtskardialen Vergrößerung, was zu weiteren definitiven bildgebenden Maßnahmen mittels transthorakaler Echokardiographie leitet [8]. Ebenso können erhöhte QRS-Spannungen mit bizarren Repolarisationsmustern bei Patienten ohne Anamnese einer Hypertonie auf eine hypertrophe Kardiomyopathie oder ein Klappenvitium hindeuten [7].

• Differenzierung akuter Brustschmerzsyndrome: Bei Patienten, die mit nicht-traumatischen Brustschmerzen vorstellig werden, hilft das Identifizieren einer Rechtsverschiebung der elektrischen Achse, insbesondere wenn diese mit einer S-Welle in Ableitung I sowie einer Q-Welle und T-Welle in Ableitung III einhergeht, eine Lungenembolie von einem akuten Myokardinfarkt zu unterscheiden [2].