Os Sistemas de Derivação de ECG Evoluem de Einthoven para Cobertura de 360 Graus

Imagine cada batida cardíaca como uma miniatura de tempestade elétrica, e o eletrocardiograma (ECG) como o radar que captura essa tempestade. Por mais de um século, os cientistas médicos têm explorado e refinado continuamente a tecnologia de ECG, buscando interpretações mais abrangentes e precisas da atividade elétrica do coração. De baldes de solução salina antigos aos dispositivos vestíveis inteligentes de hoje, o desenvolvimento dos sistemas de derivações de ECG é uma epopeia médica de inovação e avanços.

Um ECG é um método de diagnóstico não invasivo e rápido que registra a atividade elétrica do coração durante cada ciclo cardíaco por meio de eletrodos colocados na superfície da pele. As diferenças de potencial registradas por esses eletrodos são chamadas de "derivações". Diferentes sistemas de derivações empregam várias posições e combinações de eletrodos para observar a atividade elétrica do coração de múltiplas perspectivas.

Em 1903, o fisiologista holandês Willem Einthoven registrou o primeiro ECG humano, o que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1924. Naquela época, sem eletrodos adesivos ou sistemas de amplificação de sinal, Einthoven teve que imergir os membros dos sujeitos em baldes de solução salina, usando a água salgada como condutores conectados ao seu galvanômetro de fio. Ele selecionou três posições — braço direito, braço esquerdo e perna esquerda — para registrar as diferenças de potencial entre braço direito-braço esquerdo (Derivação I), braço direito-perna esquerda (Derivação II) e braço esquerdo-perna esquerda (Derivação III). Essas três derivações formaram o triângulo de Einthoven, padronizando a metodologia do ECG.

Para refinar as observações da atividade elétrica vertical do coração, Goldberger propôs um sistema de derivações de membros aprimorado em 1942. Usando uma rede de resistores, ele derivou três novas derivações: aVR, aVL e aVF, representando os potenciais do braço direito, braço esquerdo e perna esquerda em relação ao terminal central de Wilson. Combinadas com as derivações de Einthoven, esses seis eixos verticais aprimoraram a capacidade diagnóstica do ECG para arritmias e certos infartos do miocárdio.

Em 1934, Wilson avançou ainda mais o ECG, colocando eletrodos diretamente na parede torácica, usando um ponto de referência virtual (CT, terminal central) próximo ao centro do coração. Suas seis derivações precordiais (V1-V6) forneceram vistas horizontais da atividade elétrica cardíaca, provando ser críticas para o diagnóstico de isquemia do miocárdio e hipertrofia ventricular. Juntas, as contribuições de Einthoven, Goldberger e Wilson formaram o sistema moderno de ECG de 12 derivações.

O ECG de 12 derivações integra seis derivações de membros (I, II, III, aVR, aVL, aVF) e seis derivações precordiais (V1-V6), oferecendo insights de múltiplos ângulos sobre a estrutura e função cardíaca. Como padrão ouro clínico, ele diagnostica arritmias, isquemia, infarto, hipertrofia e desequilíbrios eletrolíticos.

Em 1956, Frank modelou o coração como um dipolo rotativo em um espaço 3D, capturando sua atividade elétrica por meio dos eixos X, Y e Z em um sistema cartesiano. O ECG vetorial representou essa atividade como laços rotativos, oferecendo vantagens para infartos da parede posterior. No entanto, sua complexidade limitou a adoção generalizada.

Em 1988, Dower introduziu o sistema EASI, usando apenas cinco eletrodos para derivar derivações vetoriais X, Y, Z e aproximar os ECGs de 12 derivações. Essa abordagem simplificada manteve a precisão diagnóstica, reduzindo a complexidade da configuração.

Abordando os pontos cegos do ECG de 12 derivações (por exemplo, infartos ventriculares direitos/posteriores), a CardioSecur desenvolveu um sistema de 22 derivações baseado no EASI. Ao calcular derivações adicionais — incluindo vistas da parede direita e posterior — ele alcançou uma avaliação cardíaca abrangente sem reposicionamento de eletrodos.

• ECG de Derivação Única: Limitado a um eixo vertical; incapaz de detectar isquemia ou localizar com precisão arritmias.
• ECG de 3 Derivações: Três eixos verticais; ainda inadequado para isquemia e localização de arritmias.
• ECG de 12 Derivações: Seis eixos verticais e seis horizontais; padrão ouro, mas perde as vistas da parede posterior/ventrículo direito.
• ECG Vetorial: Análise de dipolo 3D; superior para infartos posteriores, mas complexo de interpretar.
• Sistema EASI: Equivalente ao ECG de 12 derivações com menos eletrodos; desvios menores de amplitude/eixo.
• Sistema de 360°: 22 derivações cobrindo todas as paredes cardíacas; maximiza a detecção de infarto e a localização de arritmias.

Os sistemas de derivações de ECG evoluíram da configuração primitiva de Einthoven para a cobertura de 360° da CardioSecur, cada inovação refinando os diagnósticos cardíacos. Com a integração de IA e big data, os sistemas futuros prometem ainda maior precisão e personalização, capacitando os médicos a proteger a saúde do coração como nunca antes.