ECG簡介以及應用在人因工程領域 學生：董瑩蟬.

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1 ECG簡介以及應用在人因工程領域 學生：董瑩蟬

2 心臟的基本構造 心電圖的刺激電流主要傳導過程： 係由位於右心房後壁的竇房結引發電極動波造成心臟刺激、
傳至房室結(在此暫停1/10秒，目的讓血液進入心室) 、左右兩側房室束、到達浦金氏纖維刺激心室、 最後心室再極化的過程

3 心電圖基本波形 每個波型與對應的心臟狀態 P波為心房收縮 QRS為心室收縮 T心室再極化
心室去極化 心室再極化 心房去極化 每個波型與對應的心臟狀態 P波為心房收縮 QRS為心室收縮 T心室再極化 由以上P、QRS、T表一個心跳週期(Q波通常不會出現) 去極化：刺激使心肌細胞帶正電荷，再極化：心肌又恢復負電荷情況 心電圖：用來記錄刺激心臟而引致的電極動波(象徵著心臟在不同時期刺激的情況)

4 心電圖基本波形 P：電極動波傳至心房有了刺激的電位反應，因此稱P波為左右兩心房同時收縮時的電位變化
QRS：電極動波由房室結傳到浦金氏纖維進入心肌細胞的過程，使左右心室同時收縮，QRS過程表心室電極變動 T：表示心室屬再極化階段(恢復負電荷)，以便接受下一刺激

5 心電圖的輸出圖 最小方格長高都唯一毫米、兩條粗線間共有5個小方格 5個 最小方格 暫停區間

6 心電圖貼片位置 V6 - + V1 1 - 2 3 + 肢端導程 胸前導程
左圖為傳統上心電圖採取導程電極感應點(分為三導程，一導程為一對電極)， 事實上右腳會在放置另一電極(地線)，維持心電圖穩定性 右圖為胸前導程，系將六個正電極放在胸前的六個不同位置，中心點在房室結 肢端導程 胸前導程

7 胸前導程的貼片位置 V1V2心臟右側V3V4心臟中隔

8 心電圖判讀 判讀心電圖主要得到資訊： 心跳速率 心跳節率 心軸 心肌肥大 心肌梗塞 而心跳速率是判讀心電圖時最先考慮要得到的訊息

9 計算心跳速率 正常時心跳速率(80)乃由竇房結來決定，當正常節律失效時，心房(每分鐘75次)、房室結(每分鐘60次)及心室(每分鐘30-40次)部位的異位性節律源 危急時的心跳速率每分鐘 次 心跳速率每分鐘高過100為竇性頻脈，小於每分鐘小於60次以下為竇性徐脈 計算心跳速率 (1)先找出一條剛好落在粗線上的R波，接著依粗線標記300、150、100、75、60、50等數字、第二個R波落在數字區位即為心跳速率 (2)在心電圖的紀錄紙上端有小小垂直標記指出三秒距離，取2個三秒距離，計算R波到R波的週期數乘上10

10 心跳節律 心跳節律指那些相似圖波之間的恒定距離 心律不整可分為 變異性節律：圖波的順序不變，節律不斷改變
(P-QRS-T波群間的間隔會改變) 額外的心跳及暫停：心跳圖波比預期還早出現 或無波圖出現 心電圖是用來診斷節律異常(心律不整)最準確的方法 心率不整可分為四大類每類又有不同的型態 上圖為心房(異位節律源)早發性收縮：過早出現P波，後續QRS則正常 下圖為房室結(異位節律源)早發性收縮：過早產生QRS波，前無P波

11 心跳節律 心律不整 過速節率：有無規則都有可能 心臟傳導阻滯：發生在竇房結、房室結、束枝傳導系統等處，乃指電極無法順利通過
竇房結阻滯：正常心跳暫停一次或多次以上但隨後又恢復節率 房室結阻滯：PR間隔大於一方格 束枝傳導阻滯：QRS超過3小方格，且會有兩個R波

12 心軸 心軸係指心肌纖維收縮的去極化動波傳送方向，通常以向量來表示電極的導向 心臟的位置改變時，向量也隨著改變，而房室結永遠是向量的起點
肥大的心室具有較強的電極活動，所以平均的QSR向量會偏向肥大的那一邊 正常區位

13 心肌肥大 心壁(肌肉)增厚 心房肥大 心室肥大 較廣的QRS波 右心房肥大 左心房肥大
心房肥大產生雙相性P波，P波超過3小格寬(大於0.12秒) 右心房表P波前部較寬，左表後半部較寬

14 心肌梗塞 只有厚壁的左心室才會發生心肌梗塞 因無血流供應而缺乏電極活動 極性的心肌梗塞具有三大症狀：(亦能單獨出現)
缺血：血液供應不良，T波倒置(變向下了) 傷害：梗塞的急性特徵，以S-T節段的上昇 (可能高達10豪米以上) 梗塞：Q波的異常出現 冠狀動脈發生的動脈硬化，或動脈硬化所致的血栓皆可能使冠狀血流阻塞，因而導致心肌梗塞 第一點：因為心臟的腔室以左心室最為肥厚，因此當冠狀動脈狹窄時，左心室最需要血流供應

15 心電圖運用在人因領域相關文獻 目前心電圖運用在人因領域多半用來紀錄心跳變化、心跳速率兩項，藉以了解受試者在作業中心臟節律改變的狀況 搜尋結果
Attention(3篇) Road traffic noise(1篇) Drive(1篇)

16 Effect of allocating attention to aversive events on cardiovascular responses and event-related potentials in dual-task paradigm Mitsuo Ishida (2006) International journal of psychophysiology 探討人類在進行反感作業情況下注意力的影響以及心臟反應的變化情況

17 Method 31 subject divide to two group Avoidance task(AVD18)
Reward task(RWD13) 8-cnannel polygraph (NEC san-ei 360 system, Tokyo, Japan ) ECG data collect R-R gap 、systolic blood pressure (SBP) and diastolic blood pressure (DBP). AVD屬於聽覺的作業，利用頭戴式耳機呈現目標和干擾聲音，刺激(目標音)物隨機間隔1到3秒(25%)，反應時間分為1000Ms和600ms RWD屬於聽覺作業，判斷螢幕上的箭頭方向(左或右)，目標物隨機間隔3到10秒 皆屬於按鈕反應作業

18 Result 左到右圖為心臟收縮壓、舒張壓、RR波的間距(約每分鐘75下) AVD為可以避免的作業、RWD有報酬的作業 Fig. 1. Mean amplitudes of systolic and blood pressure, and heart periods (HPs) in baseline and two aversive periods. Vertical bars indicate standard errors of means (SEM).

19 Selective attention for cardiac information in panic patients
Sabine Kroeze*, Marcel A. van den Hout Behavious reseach and therapy 探討人在選擇注意力的情況下心臟的資訊

20 Method 36 subject divide to two group Reaction Time task Used ECG file
ECG or line 實驗組(恐慌症的人)和控制組(正常人)，並告知實驗中完成作業同時會衡量他們的心搏率 RT 要求受試者判定螢幕出現的是E 或 F 並按鍵反應 利用已錄製好的ECG檔案呈現讓受試者以為是自己的心跳，在字呈現之後持續約3秒鐘的時間， 主要讓受試者分心，並之後並詢問是否常注意ECG檔案， 干擾的情況有兩條線或ECG的變化

21 Result ECG快速跳動的情況最會影響受試者的反應時間(增大)
兩個群組對於選擇性工作的差異並不大(快速跳動的情況不會影響兩組人的注意力改變)

22 Cognitive brain research
Frontal midline theta rhythm is correlated with cardiac autonomic activities during the performance of an attention demanding meditation procedure Yasutaka Kubotaa ,*, Wataru Satob, Motomi Toichic, Toshiya Muraia, Takashi Okadaa,a a Akiko Hayashi , Akira Sengoku Cognitive brain research 在冥想過程中的注意力需求對於腦波與心率的影響 本篇主要探討的是EEG再ECG的部份只簡單使用統計分析結果

23 Method Result 25 subject Control condition Experiment group
The experiment group HR increase than control group (t(11)=2.04, P=0.066) 控制組受試者在正常情況下紀錄相關資料女生節律是18分鐘男生為16分鐘 實驗組保持呼吸規律進入冥想(為一種持續性注意力的心智作業) 用R波衡量心率 實驗組的心博率比起控制組有增加的傾向

24 International journal of hygiene and enviormental health
Personal noise ranking of road traffic: Subjective estimation versus physiological parameters under laboratory conditions Reinhard B. Raggama, Michael Cikb,c, Robert R. Holdrichc, Kurt Fallastb,Eugen Gallaschd, Martin Fendd, Andreas Lacknere, Egon Martha International journal of hygiene and enviormental health 調查交通噪音對於人類生理及心理因素的影響

25 Method 51 subjects (28F, 23M) Acoustic stimuli
ECG and respiratory rate Equipment：g MOBIlab (g-tec, GUGER TECHNOLOGIES, Graz, Austria) 錄製不同的交通的噪音情況 探討人在不同噪音環境下其呼吸頻率與ECG的改變狀況

26 Result 在噪音暴露階段心博率會增加 B與D合成噪音皆為60部車已時速130公里、六部卡車時速90公里

27 Suppression of EEG rhythmic frequencies during somato-motor and visuo-motor behaviour
Christopher A. Mann, M Barry Sterman, David A. Kaiser International journal of psychophysiology 利用視覺與聽覺方式讓受試者控制車子並紀錄EEG與ECG 但主要探討EEG在ECG方面只顯示出結果

28 Method 21 subjects Require subject in from of PC-based driving simulator Used visual control and motor control method Data collect EEG and ECG 要求駕駛者坐在電腦螢幕前模擬駕駛狀況，收集駕駛者的視覺搜尋作業和駕駛控制作業 分別進行不同速度(0 ，45，90)的資料收集，紀錄心率與eeg資料

29 Result They found that the mean heart rates at the different has no different.

30 Thanks for your attention！