心電圖介紹

心臟是人體中的主要器官之一，約莫是一個拳頭大小的肌肉組織，重量在 200 公克 至 300 公克的範圍內，其位於左、右兩個肺臟之間，且位置稍微偏左，藉由心臟的收縮，

全身的血液才得以循環，而保持人體正常的運作，在本章中，將先介紹心臟的完整構造 以及運作方式，接著，針對心電圖信號的量測方法與原理進行說明，最後，簡述心電圖 信號中的各種波型，且如何藉由這些波形來計算出心電圖信號的特徵值。

2.1 心臟構造及功能介紹

心臟大致可分為四個部分，如圖 2.1[24]，上方有左心房(left atrium)、右心房(right atrium)，下方則有左心室(left ventricle)和右心室(right ventricle)，以及主動脈(aorta)、肺 動脈(pulmonary artery)、上腔靜脈(superior vena cava)與下腔靜脈(inferior vena cava)，

圖 2.1 心臟構造圖[24]

而且為了防止血液的倒流，心房與心室之間都有一個瓣膜，主要瓣膜有左心房與左心室 間的二尖瓣(mitral valve)，右心房與右心室間的三間瓣(tricuspid valve)，以及左心室往主 動脈間的主動脈瓣(aortic valve)與右心室往肺動脈間的肺動脈瓣(pulmonic valve)。

人體中含有二氧化碳的低氧血，在經由靜脈自全身收集後，送至右心房，接著進入 右心室，再靠著心臟的收縮，將血液經由肺動脈送入肺臟，肺臟中血液藉由肺臟的氣泡 釋出了二氧化碳，並吸取氧氣成為高氧血，高氧血再從肺臟經肺靜脈輸出至左心房，接 著進入左心室，最後，在心臟的收縮下，將帶有充足氧氣的血液，從主動脈送至全身的 每一個角落。

2.2 心電圖介紹

心臟之所以能夠維持規律且具節奏的活動，即是仰賴心臟內部的電氣傳訊系統，這 個系統的發報中心，便是位於右心房上方、上腔靜脈附近的竇房結(SA node)，竇房結會 產生一種稱為電氣脈衝的訊息，其中第一個訊息會指示左、右兩個心房一起收縮，而由 於第二個訊息需要傳送到較遠的心室，因此訊息會先傳送至中繼站，房室結(AV node)，

待心房完成收縮後，再由房室結指示左、右兩個心室一起收縮，心臟如此周而復始的傳 出電氣脈衝的訊息，來使得心房與心室能夠規律地進行收縮。由於人體是一個導體，因 此電氣脈衝在心臟內部傳遞的同時，也經由人體傳至體表，故心電圖(Electrocardiogram,

ECG)即是運用微電極技術，來紀錄因心臟電氣脈衝的變化，心肌細胞內、外所產生之 電位差。常用的心電圖系統為十二導程心電圖，其包含了六個肢體導程，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、

aVR、aVL、aVF，與六個胸前導程，V1、V2、V3、V4、V5 與 V6，導極分布位置如 圖 2.2[25]及圖 2.3[25]所示，而各導程所繪製之心電圖則見圖 2.4[26]。

圖 2.2 肢體導程[25] 圖 2.3 胸前導程[25]

圖 2.4 十二導程各自繪製之心電圖[26]

心電圖之標準輸出格式如圖 2.5[27]所示，其紀錄紙的橫軸為時間，縱軸則為電壓，

紀錄紙的走速為每秒 25mm，即 2.5 公分，其中每一小方格的實際長、寬皆為 1mm，故

一小方格所代表的時間為 0.04 秒，一個 1mV 的標準心電圖信號，在縱軸上會佔去兩大 格的高度，一個完整的心電圖信號，則主要是由 P 波、QRS 波、T 波以及 U 波所組成，

圖 2.5 心電圖標準格式[27]

藉由這些主要波形的資訊，便可將量測到的原始心電圖信號數據，經由計算而轉換成為 心電圖特徵值，因此，在下一個章節中，從心電圖信號之原始資料的獲得，到心電圖信 號的處理會有完整的介紹，也將說明如何使用處理後的心電圖資料，來進行心電圖特徵 值的計算。