心電圖訊號原理及特性 Electrocardiography,ECG 或者 EKG 授課教師 : 王多柏
大綱 心臟的基本功能 心臟的電性傳導系統 心電圖波形與相關參數 各類心電圖圖例 2
心臟的基本功能 心臟具有四個腔室右心房 左心房 右心室與左心室藉由這四個腔室右心室與左心室藉由這四個腔室的收縮 - 舒張將血液輸送至全身 1 2 3 4 5 7 4 5 6 7 1 從左心室將血液送出於血管中的壓力即一般所謂的血壓 3
心臟的電性傳導系統 心臟自發性的血液幫浦功能, 起源於竇房節 (SA node), 為一組特化神經肌肉纖維組織, 平均每分鐘約有 60-100 次的去極化作用 竇房節開始去極化時, 電性脈衝首先會傳導至左右心房, 使得左 右二個心房收縮, 再傳導至位於左 右心室間的房室節 (AV node), 藉由左 右束枝的電性傳導, 引起左 右心室的收縮將血液輸出送至全身 心房與心室之間的收縮時間大約會差距 0.12 至 0.20 秒 心電圖就是觀察此種電性傳導作用與肌肉收縮之間的關係 4
心電圖波形與相關參數 P 波 :P 波代表的是心房收縮的結果, 通常不多於 0.12 秒, 不高於 0.25 mv, 如果超過這個範圍, 通常表示有心房肥大增厚的現象 P-R 間期 :PR 間期的計算, 自 P 波的起始至 Q 波的起始, 主要意謂著心房的去極化 其波寬一般介於 0.12 秒至 0.2 秒,P-R R 間期如果太長, 通常表示房室結可能有阻滯狀況出現 5
心電圖波形與相關參數 QRS 複合波 :QRS 複合波的計算, 自 Q 波的起始自 S 波的結束, 主要代表著心室的去極化, 其範圍通常介於 0.08 秒 -0.12 秒, 如果超過這個範圍, 通常表示有束枝傳導阻滯的可能 QT/QTc:QT/QTc 的量測, 是從 Q 波的開始到 T 波的結束, 其代表著左右心室去極化與再極化的時間,QT 間期的長短與心跳速率成反比 藉由下列公式可進一步計算得 QTc, 一般 QTc 值約為 0.41 秒 QTc = QT + 1.75 (HR 60) 6
心電圖波形與相關參數 ST 間段 :ST 間段的量測, 是從 J 轉折點後 0.04 秒開始, 一直到 T 波開始間的電位變化, 對於心肌梗塞 心肌缺血或缺氧, 以及心肌壞死的症狀而言, 是相當重要的評估指標 7
基本心電圖參數表 8
心電圖 12 導程定義 電極位置 導程分類導程右臂左臂右腿左腿前胸 1 前胸 2 前胸 3 前胸 4 前胸 5 前胸 6 使用電極數目 avr 正極負極接地負極 X X X X X X 4 加強肢導程 avl 負極正極接地負極 X X X X X X 4 胸前導程 avf 負極負極接地正極 X X X X X X 4 V1 負極負極接地負極正極 X X X X X 5 V2 負極負極接地負極 X 正極 X X X X 5 V3 負極負極接地負極 X X 正極 X X X 5 V4 負極負極接地負極 X X X 正極 X X 5 V5 負極負極接地負極 X X X X 正極 X 5 V6 負極負極接地負極 X X X X X 正極 5 第 I 導程負極正極接地 X X X X X X X 3 標準肢導程 第 II 導程負極 X 接地正極 X X X X X X 3 第 III 導程 X 負極接地正極 X X X X X X 3 依據電極的位置配置, 可測量不同的導程 此次實習模組, 只可以量測標準肢導程, 如上表紅色框線 且同一時間只能量測三種中的其中一種 9
標準肢導程 電極位置使用電極導程分類導程右臂左臂右腿左腿前胸 1 前胸 2 前胸 3 前胸 4 前胸 5 前胸 6 數目第 I 導程負極正極接地 X X X X X X X 3 標準肢導第 II 導程負極 X 接地正極 X X X X X X 3 程第 III 導程 X 負極接地正極 X X X X X X 3 標準肢導程可量測到的心電圖向量 10
加強肢導程 電極位置使用電極導程分類導程右臂左臂右腿左腿前胸 1 前胸 2 前胸 3 前胸 4 前胸 5 前胸 6 數目 avr 正極負極接地負極 X X X X X X 4 加強肢導 avl 負極正極接地負極 X X X X X X 4 程 avf 負極負極接地正極 X X X X X X 4 加強肢導程可量測到的心電圖向量 11
胸前導程 電極位置 使用電極 導程分類導程 右臂 左臂 右腿 左腿 前胸 1 前胸 2 前胸 3 前胸 4 前胸 5 前胸 6 數目 V1 負極 負極 接地 負極 正極 X X X X X 5 V2 負極 負極 接地 負極 X 正極 X X X X 5 胸前導程 V3 負極 負極 接地 負極 X X 正極 X X X 5 V4 負極 負極 接地 負極 X X X 正極 X X 5 V5 負極 負極 接地 負極 X X X X 正極 X 5 V6 負極負極接地負極 X X X X X 正極 5 胸前導程, 可量測到水平面的向量 12
心電圖 12 導程同時量測 醫療級心電圖設備會同時貼上十個電極, 四肢與前胸六個位置, 依據所要量測的導程, 動態切換電極的正 負極性 因為人體心跳速度相對電子設備來說是很慢的, 以動態切換電極極性, 快速取樣的方式, 在同一時間量測到 12 個導程, 得到一個立體的向量心電圖 此次的實習模組, 只可以量測標準肢導程 且同一時間只能量測三種中的其中一種 13
正常節律 Normal Sinus Rhythm 所有特徵波形皆正常顯現且節律速率介於 每分鐘 60-100 下之間 14
節律過緩 Sinus Bradycardia 所有特徵波形皆正常顯現, 但節律速率低 於每分鐘 60 下 正常 過慢 15
節律過速 Sinus Tachycardia 由竇房結所送出之電性脈衝速度比正常快且 連續, 使得每分鐘的節律速率高於 100 下 正常 過快 16
上心室性頻脈 Supraventricular Tachycardia (SVT) 通常由位於心房或位於心房 心室間的迴路異常心室間的迴路異常所引起, 使得心跳節律每分鐘可高達 140-250 下, ( 通常為每分鐘 160 下 ) 正常 上心室頻脈 17
心房顫動, 粗波型 Atrial Fibrillation, Coarse 由於心房快速且重複的去極化, 使得心房無法收縮, 只能顫抖, 波形看起來像抖動的線條, 而傳導至房室結的脈衝, 亦僅有部分能往下傳, 使得心室收縮不規律 正常 心房顫動 18
心房顫動, 細顫型 Atrial Fibrillation, Fine 無 P 波, 且心室反應亦不規律 正常 心房顫動 19
心房撲動 (Atrial Flutter) 是指心房以每分鐘 250-350 次的速率去極化, 使得心房無法有效收縮, 且往下傳的脈衝不見得可有效傳至心室, 因此, 會看見許多次的 P 波之後, 才有一次 QRS 波 正常 心房撲動 20
心室性節律 (Ventricular Rhythm) 指引起心室去極化的脈衝源於心室, 而非正常傳導系統上的竇房結 房室結 等, 通常是因心室以上電性脈衝無法下傳, 心室肌肉為維持心搏, 只好自行收縮 與早發性心室收縮 (PVC) 類似, 但其生理意義不一樣 正常 心室性節律 21
心室性頻脈 (Ventricular Tachycardia) 通常由於心室過早收縮, 使得心電圖上會出現寬且巨大的 QRS 波, 且心律每分鐘超過 100 下以上, 當心室快速收縮時, 通常輸送至全身的血液會不足 正常 心室性頻脈 22
心室顫動 (Ventricular Fibrillation) 由於心室內多發源點連續快速但不規律的去極化, 使得心室反應無法分辨 正常 心室顫動 23
竇性心律不整 ( Sinus Arrhythmia) 所有特徵波形皆正常顯現, 但其節律速率一直於每分鐘 60-100 下之間變化, 使得 R-R 間距忽大忽小 24
竇性節律暫停 因竇房結受抑, 延緩去極化的時間, 使得心電圖上出現平直線, 一直至竇房結再度恢復去極化 25
陣發性心房性頻脈 Paroxysmal Atrial Tachycardia (PAT) 連續心房過早收縮超過 6 次, 稱為心房性頻脈, 而瞬間一連串單發源點心房過早收縮, 稱為陣發性心房性頻脈, 瞬間速率約為 140-220 下 / 分鐘 正常 陣發性心房性頻脈 26
Nodal Rhythm 竇性節律正常, 但原本因由竇房結產生的 P 波, 改由房室結產生, 使得 P-R 間期較短, 約為 0.09 秒 正常 Nodal Rhythm 27
左心室肥大 (Left Ventricular Hypertrophy) 由於左心室壁肌肉增厚使得 R 波特別增高 28
第一級心房心室傳導阻滯 (First Degree A-V Heart Block) 其心電波形具有正常的 P 波與 QRS 波, 但 PR 間距延長 ( 超過 0.2 秒, 或大於 5 小格 ), 由於電衝動有時無法傳導至心室, 因此會有心律不規則情形 正常 第一級心房心室傳導阻滯 29
第二級心房心室傳導阻滯 (Second Degree A-V Heart Block) PR 間期逐漸加長, 直至某個 P 波之後, 無 QRS 波出現, 繼而又恢復正常 P-QRS-T 波,PR 間期又逐漸加長, 直至無 QRS 波出現 此現象又稱為文克巴哈現象 (Wenkebach Phenomenon) 30
第三級心房心室傳導阻滯 (Third Degree A-V Block) 心房的電衝動完全無法傳導至心室, 必須由其他的節律點來引發, 使得 P 波與 QRS 在心電圖上表現完全沒有關聯 正常 第三級心房心室傳導阻滯 31
右束枝傳導阻滯 Right Bundle Branch Block (RBBB) 電性脈衝經房室結後沿希氏束而下, 分為左 右兩束分別傳導電衝動至左 右心室, 當右邊束枝傳導延後或完全阻滯, 在第一導程上會出現較寬的 QRS 波, 且 R 波之後有寬 深且平緩的 S 波, 狀似刀口向下的水果刀 32
左束枝傳導阻滯 Left Bundle Branch Block (LBBB) 當發生左束枝傳導阻滯, 只有右束枝可正常傳導電性脈衝, 因此整個心室的去極化先右向左, 使得在第一導程上會出現較寬的 QRS 波, 通常介於 0.10 ~0.12 秒,R 波較大 正常 左束枝傳導阻滯 33
房收縮 Premature Atrial Contraction (PAC) 由於引起心肌去極化的非竇房結, 而由心房某處, 使得電性衝動太早抵達房室結 正常 房收縮 34
早發性心室收縮 Premature Ventricular Contraction (PVC) 在電性脈衝到達房室結前, 心室心肌提早產生去極化的電衝動, 在心電圖上會突然產生寬大的 QRS 波 ( 大於 3 小格 ), 且 QRS 波與 T 波方向相反 35
雙聯律 Bigeminy 因竇房節以外的節律點所引發的額外收縮或稱為異位收縮 異位收縮可以是獨立事件, 或間歇性發生 如每個正常節律跟隨一次不正常收縮的稱雙聯律 36
三聯律 Trigeminy 每二個正常節律跟隨一次不正常收縮稱三聯律 正常 三聯律 37
電極倒置的訊號 電極方向倒置, 使得所有波形皆反向呈現 38
設置有心律調節器的 ECG 對於裝設有心律調節器的使用者, 其心臟的跳動主要心律調節器所引發, 因此, 與正常心電訊號波形不相同 39