전극과 유도는 다르다
전극은 피부에 붙이는 금속판 하나하나이고, 유도는 그 전극들 사이의 전위차를 어떤 조합으로 재느냐를 뜻한다. 12유도 심전도에 쓰는 전극은 팔다리 4개와 가슴 6개, 모두 10개다. 이 10개의 전극에서 12가지 조합을 계산해 12개의 파형을 얻는다. 오른쪽 다리 전극은 측정에 직접 들어가지 않고 잡음을 줄이는 기준(접지 역할)으로 쓰인다.

유도마다 정해진 방향이 있다
각 유도는 음극에서 양극으로 향하는 방향, 곧 유도축을 가진다. 1-1에서 본 것처럼 심장의 전기 벡터가 유도축의 양극 쪽으로 향하면 파형은 위로, 반대로 향하면 아래로 그려진다. 벡터가 유도축과 나란할수록 파형이 크고, 직각에 가까울수록 작아진다. 수학적으로는 심장 벡터를 유도축에 그림자처럼 비춘 길이(투영)가 그 유도의 파형 높이가 된다.

왜 하나가 아니라 12개인가
심장의 전기 벡터는 3차원 공간에서 매 순간 방향을 바꾼다. 한 방향에서만 보면 그 방향과 직각인 변화는 거의 보이지 않는다. 여러 방향에서 동시에 보면 벡터의 실제 방향과 크기를 추정할 수 있고, 특정 벽의 이상(예: 한쪽 벽의 ST 변화)이 어느 유도들에 모여 나타나는지로 부위를 짐작할 수 있다.

두 팔다리 사이의 전위차를 잰다
표준사지유도(I·II·III)는 두 전극 사이의 전위차를 직접 재는 양극유도다. 팔과 다리는 몸통에서 뻗어 나온 전선처럼 작용하므로, 손목·발목에 붙인 전극은 각각 어깨·사타구니 부근의 전위를 거의 그대로 전달한다. 그래서 두 어깨와 왼쪽 다리 뿌리를 꼭짓점으로 하고 심장이 가운데 있는 정삼각형을 가정할 수 있다. 이것이 아인트호벤 삼각형이다.

아인트호벤 법칙: I + III = II
각 유도는 두 전위의 차이다. I = LA − RA, II = LL − RA, III = LL − LA이므로, I과 III을 더하면 LA가 지워져 LL − RA, 곧 II가 된다. 따라서 같은 순간 II 유도의 크기 = I 유도 + III 유도가 성립한다. 이 관계는 전기 법칙(키르히호프 전압 법칙)에서 나온 것이어서 어떤 사람에게서도 성립한다. 기록된 파형에서 이 관계가 맞지 않으면 전극 연결이나 기록 오류를 의심할 수 있다.

정상에서 II 유도가 가장 크게 보이는 이유
정상 심장의 주된 전기 벡터는 동방결절이 있는 오른쪽 위에서 심첨이 있는 왼쪽 아래로 향한다. 이 방향이 II 유도축(+60°)과 가까워서, 정상 동리듬에서는 II 유도에서 P파와 QRS가 뚜렷한 위쪽 파형으로 잘 보인다. 리듬을 길게 기록하는 리듬 띠에 II 유도를 흔히 쓰는 이유다.

한 전극을 «평균»과 비교한다
표준사지유도 3개만으로는 전두면을 60° 간격으로 볼 수밖에 없다. 그 사이 방향을 채우기 위해 한 사지 전극을 양극으로 하고, 나머지 두 사지 전극을 묶은 평균 전위를 음극(기준)으로 삼는 유도를 만든다. 이런 방식을 단극유도라 부른다. 실제로는 기준점이 있으므로 엄밀히는 두 지점의 차이를 재는 것이지만, 한 전극의 전위를 보는 성격이 강해 이렇게 부른다.

‘a’는 증폭(augmented)을 뜻한다
처음에는 세 사지 전극을 모두 묶은 중심을 기준으로 썼는데, 그러면 파형이 작게 기록되었다. 측정하는 전극을 기준에서 빼고 나머지 두 개만 묶으면 같은 방향을 보면서 파형 크기가 약 1.5배로 커진다. 그래서 이름 앞에 augmented의 a를 붙여 aVR·aVL·aVF라 한다. 기계가 따로 신호를 키우는 것이 아니라 기준을 바꿔 크기를 얻는 것이다.

육축 기준계: 전두면을 30° 간격으로 나눈다
표준사지유도 3개와 증폭사지유도 3개의 축을 심장 중심으로 옮겨 겹치면, 전두면이 30° 간격의 여섯 축(열두 방향)으로 나뉜다. 이것을 육축 기준계라 한다. 오른쪽 수평(I)을 0°로 하고 아래쪽을 양(+)의 각도, 위쪽을 음(−)의 각도로 읽는다. 전기축은 이 기준계 위에서 표시한다. 사지유도 6개는 모두 같은 4개의 사지 전극에서 계산되므로, 사지 전극 하나가 바뀌거나 떨어지면 여러 유도가 동시에 달라진다.

윌슨 중심전극: 기준을 0에 가깝게 만든다
흉부유도는 가슴의 한 점을 양극으로 하고, 세 사지 전극(오른팔·왼팔·왼다리)을 저항으로 묶어 만든 윌슨 중심전극을 기준으로 삼는다. 세 사지 전위를 평균하면 심장 활동 동안 거의 변하지 않는 기준점이 되므로, 흉부 전극 바로 아래 심장 부위의 전기 변화를 잘 반영한다. 흉부유도는 V(voltage)에 번호를 붙여 V1~V6라 하고, 몸을 가로로 자른 수평면에서 심장을 앞쪽 오른쪽부터 왼쪽 옆까지 차례로 본다.

R파가 점점 커지는 이유(R파 진행)
정상에서 V1은 작은 r파와 깊은 S파를 보이고, V6로 갈수록 R파가 커지고 S파는 작아진다. 두꺼운 좌심실 근육의 벡터가 왼쪽 뒤로 향하므로 오른쪽 앞의 V1에서는 멀어지고, 왼쪽 옆의 V5·V6에서는 다가오기 때문이다. R파와 S파의 크기가 비슷해지는 유도를 이행대라 하며 정상에서는 대개 V3~V4 부근이다. 전극을 한 늑간 높거나 낮게 붙이면 이 진행 모양이 달라져 질병처럼 보일 수 있으므로, 위치를 정확히 찾는 것이 중요하다(1-5).

추가 유도: 보이지 않는 벽을 볼 때
표준 12유도는 우심실과 좌심실 뒷벽을 직접 보지 못한다. 필요하면 의사 지시에 따라 흉부 전극을 오른쪽 가슴의 대칭 위치(우측 흉부유도, V3R·V4R 등)나 등 쪽(V7~V9)으로 옮겨 기록한다. 이때는 어떤 유도를 기록했는지 기록지에 반드시 표시해 표준 기록과 혼동되지 않게 한다.

사지 전극은 몸통 가까이 붙여도 되는가
사지 전극을 손목·발목 대신 어깨나 아랫배 쪽 몸통에 붙이면 심장과의 거리가 가까워져 파형 크기와 축이 표준 위치와 달라진다. 운동부하 검사나 모니터링에서는 움직임 잡음을 줄이려고 이런 변형 위치를 쓰지만, 진단용 12유도 기록은 표준 위치를 원칙으로 한다. 부득이하게 위치를 바꿨다면 그 사실을 기록에 남겨 판독자가 비교할 때 고려하게 한다.

심근 허혈이나 경색은 막힌 관상동맥이 혈액을 보내는 벽에 생기므로, 이상이 나타나는 유도가 한 묶음으로 모인다. 서로 이웃한 유도 묶음을 알아 두면 기록 중 보이는 변화가 우연한 잡음인지, 한 벽에 모인 변화인지 가늠하는 데 도움이 된다. 부위와 혈관의 연결은 판독에서 의사가 확정한다.

aVR은 심장을 오른쪽 위에서 거꾸로 내려다보는 방향이라 대부분의 벽 변화가 반대로 비친다. 그래서 정상에서 aVR의 P파·QRS·T파는 모두 아래쪽을 향한다. aVR의 P파가 위로 서 있다면 사지 전극이 뒤바뀌었는지부터 확인한다(1-5).

QRS 벡터를 하나로 합친 방향
심실이 탈분극하는 동안 벡터는 계속 방향을 바꾸지만, 그 전체를 평균하면 전두면에서 한 방향의 화살표가 된다. 이것을 QRS 전기축(평균 전기축)이라 한다. 좌심실이 우심실보다 근육이 훨씬 두꺼워 벡터의 대부분을 차지하므로, 정상 축은 왼쪽 아래를 향한다. 성인의 정상 범위는 대개 −30°~+90°로 본다.

I 유도와 aVF로 빠르게 가늠한다
I 유도(0°)와 aVF(+90°)는 서로 직각이어서, 두 유도의 QRS가 주로 위로 향하는지 아래로 향하는지만 보면 축이 어느 사분면에 있는지 알 수 있다. 정밀한 각도는 기계가 계산해 출력하며, 검사자는 출력값이 기록 상태와 맞는지 보는 정도로 활용한다.

축이 바뀌는 흔한 이유
좌심실이 두꺼워지거나 좌각의 앞가지가 막히면 축이 왼쪽 위로, 우심실이 두꺼워지면 오른쪽으로 치우친다. 체형도 영향을 주어, 키가 크고 마른 사람은 심장이 세로로 서 있어 축이 오른쪽으로, 비만이나 임신으로 횡격막이 올라간 사람은 왼쪽으로 기우는 경향이 있다. 그러므로 축 편위 하나만으로 질병을 단정하지 않는다.

P파와 T파에도 축이 있다
전기축은 QRS뿐 아니라 P파와 T파에도 같은 방식으로 정할 수 있다. 정상 동리듬에서 심방 흥분은 오른쪽 위의 동방결절에서 왼쪽 아래로 퍼지므로, P파는 I·II·aVF에서 위로, aVR에서 아래로 그려진다. 이 모양이 깨지면 박동이 동방결절이 아닌 다른 곳에서 시작했거나 사지 전극이 바뀌었을 가능성이 있다. 정상 T파 축은 QRS 축과 크게 다르지 않아, 두 축이 크게 벌어지면 판독에서 재분극 이상을 살핀다.

사지유도는 서로 묶여 있다
사지유도 6개는 모두 같은 세 사지 전극(오른팔·왼팔·왼다리)의 전위로 계산된다. 실제로 독립된 정보는 두 개뿐이고, 나머지 네 개는 계산으로 얻는다. 예를 들어 aVR + aVL + aVF의 합은 0에 가깝고, I + III = II가 성립한다. 그래서 사지 전극 하나가 바뀌거나 떨어지면 한 유도만이 아니라 그 전극을 쓰는 여러 유도가 함께, 규칙적인 방식으로 달라진다. 흉부유도는 전극마다 독립적이어서 한 전극의 문제는 대개 그 유도 하나에만 나타난다.

유도 원리로 보는 대표적인 기록 오류
아래 소견은 질병처럼 보일 수 있지만 기록 문제인 경우가 많다. 검사자는 판독 전에 전극을 다시 확인하고 필요하면 다시 기록해, 같은 소견이 반복되는지 본다. 전극 반전의 자세한 소견과 재촬영 기준은 1-5에서 정리한다.

이전 기록과 비교하는 습관
같은 환자의 이전 심전도가 있으면 축과 사지유도 모양을 나란히 비교한다. 짧은 시간 사이에 축이 크게 바뀌었는데 증상 변화가 없다면 전극 위치부터 의심하는 것이 합리적이다. 반대로 전극을 확인한 뒤에도 같은 변화가 반복되면 그대로 기록하고 판독을 의뢰한다.