ECG Lead介紹

更新時間：2024-01-08

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從測試工程師的觀點來看，很容易將 LEADS 以及 LEAD ELECTRODES 混淆，因為對典型的電氣工程師來說，「導程（lead）」以及「電極（electrode）」基本上是相同的。但是除了術語之外，尚有更多令人不解之處。如何只用 10 個導線（lead）的電纜得到「12 導程心電圖（12 lead ECG）」？為什么許多 IEC 標準的測試要求你從 RA（右臂電極）開始，而屏幕上的指示卻是相反？為什么當你在 RA 施加特定電壓時，心電圖機的 V5 導程上卻只顯示出 1/3 的電壓？

我們將從以下這張示意圖（matrix diagram）開始說明：

LEAD ELECTRODES（導程電極）被定義為電子訊號鏈接之處，像是 RA（右臂電極）、LA 極（左臂電極）、LL（左腿電極）、以及 V1（位于第四肋間隙并緊貼胸骨右緣的電極）等等。另一方面，LEADS（導程）指的則是醫生從顯示屏幕上所見的訊息或是打印出來的數據。

有幾個原因造成 LEADS 和 LEAD ELECTRODES 的不同。無論你何時測量電壓，你的測量結果實際上是兩個點之間的電壓差。一般的電子線路里會有共地的設計，所以我們經常忽略或是假設這個第二參考點，但事實上它一直都存在。試試看只連接一個點來測量電壓，你無法得到任何結果。

心電圖并沒有一個普遍的參考點，相反地，內科醫生喜歡從不同的「觀點」來察看心臟的電活動，分別利用兩個一組的參考點或是許多點的共同運作。一種可能是不斷去識別這些參考點，但這會使效率低落。作為替代，心電圖采用標簽來代表這些運作，像是「Lead I（導程 1）」或「Lead II（導程 2）」。

舉例來說，「Lead I」指的是 LA 和 RA 之間的電壓，或是用數學方式表達為 LA – RA。因此，如果一個測試工程師施加正 1mV 的脈沖在 RA 上并連接到 LA，就可以預期在 Lead I 看到一個顛倒的（負的）脈沖。

Leads II 和 III（導程 2 和 3）相似地代表 LL-RA 和 LL-LA。

波形 aVR（右上肢加壓單極肢體導程）、aVL（左上肢加壓單極肢體導程）和 aVF（左下肢加壓單極肢體導程）事實上分別是 RA、LA 和 LL 用其他兩者的平均做為第二參考點的電壓。

V1 ~ V6 是胸部電極 V1 ~ V6 以 RA、LA 和 LL 的平均值作為第二參考點所產生的波形。

這 12 個波形（Lead I、II、III、aVR、aVL、aVF、V1 ~ V6）構成「12 導程心電圖」的基礎。

不論你正在進行 IEC 60601-2-27 或 IEC 60601-2-51 的測試，你可以參考上述的圖表或是 IEC 60601-2-51 中呈現出 LEAD ELECTRODES 和 LEADS 之間關系的表格 110（Table 110）。

最后，你會問 RL（N）是做什么用的？典型的錯誤是假設 RL 為線路中的一個參考點或是基準點，但這是錯的。他反而是為了噪聲消除（noise cancellation）而存在，就像抗噪耳機一樣，且通常被稱為「右腿驅動（right leg drive）」。他會感應到在 RA / LA / LL 上的噪聲（通常是交流干擾）、倒置并回饋到 RL。為了測試 IEC 60601-1，工程師應該特別注意右腿驅動中的阻抗，因為這傾向成為在單一故障情況中限制直流患者電流（dc patient currents）的主要原因。