為什麼心電圖要用 10 條導線？RA/LA/RL/LL/V1~V6 全解析

ECG 心電圖小常識 第 2 / 4 篇 ，前往系列總覽

本篇是「ECG 心電圖小常識」系列的第 2 / 4 篇。你可以從系列總覽開始閱讀，也可以直接接著看本文。

剛接觸心電圖的時候，我一直有個疑問：

大家都說「12 導程心電圖」，但實際接在病人身上的線，怎麼數都只有 10 條啊？

12 ≠ 10，這數學怎麼對得上？

這就是這篇要回答的問題——搞懂 10 條導線怎麼變出 12 個導程，以及每一條線到底在幹嘛。

先分清楚兩個詞：導線 vs 導程

這是最容易搞混的地方，先把定義釘死：

• 導線（Wire / Electrode）：實體的線，一端接電極片，一端接機器。就是你看到護理師貼在病人身上那些東西。
• 導程（Lead）：一個觀察角度。它不是一條線，而是透過兩個或多個電極之間的電位差計算出來的。

用拍照來比喻：導線是攝影機，導程是攝影機拍出來的畫面。10 台攝影機可以兩兩搭配、組合出超過 10 種不同角度的畫面。

10 條導線，分成兩組

第一組：4 條肢體導線

貼在四肢上，用顏色或縮寫來區分：

縮寫	全名	位置	顏色（AHA 美規）
RA	Right Arm	右手腕	白色
LA	Left Arm	左手腕	黑色
RL	Right Leg	右腳踝	綠色
LL	Left Leg	左腳踝	紅色

小提醒：AHA（美國心臟協會）和 IEC（國際電工委員會）的顏色標準不一樣。台灣醫院兩種都會遇到，開發設備時要注意相容性。

第二組：6 條胸前導線

貼在胸口的特定位置：

縮寫	位置
V1	胸骨右緣，第 4 肋間
V2	胸骨左緣，第 4 肋間
V3	V2 和 V4 的中點
V4	左鎖骨中線，第 5 肋間
V5	左腋前線，與 V4 同高
V6	左腋中線，與 V4 同高

V1 到 V6 從右前方繞到左側，像一條弧線包住心臟的前面和左邊。

4 + 6 = 10 條導線。就這麼多，沒有第 11 條。

4 條肢體導線如何「算」出 6 個導程？

這是最有趣的部分。4 條線，透過不同的組合方式，產生 6 個觀察角度。

前三個：雙極肢體導程（Bipolar Limb Leads）

這三個導程是 Einthoven 在 1900 年代初發明的，最直覺——就是量兩個電極之間的電位差：

導程	計算方式	白話
Lead I	LA − RA	左手減右手
Lead II	LL − RA	左腳減右手
Lead III	LL − LA	左腳減左手

就這樣，三個電極兩兩配對，得到 3 個導程。

後三個：加壓單極肢體導程（Augmented Unipolar Limb Leads）

名字超長，但概念不難。這三個導程（aVR、aVL、aVF）的做法是：拿一個電極的電位，去減掉另外兩個電極的平均值。

導程	計算方式	白話
aVR	RA − (LA + LL) / 2	右手減「左手和左腳的平均」
aVL	LA − (RA + LL) / 2	左手減「右手和左腳的平均」
aVF	LL − (RA + LA) / 2	左腳減「右手和左手的平均」

「a」代表 augmented（加壓），「V」代表 voltage，最後一個字母代表參考的肢體（R = Right, L = Left, F = Foot）。

所以 3 + 3 = 6 個肢體導程，全部只靠 RA、LA、LL 三條線的排列組合算出來。

等等，那 RL 呢？

你可能已經注意到了——上面 6 個導程的公式裡，完全沒有 RL（右腳）出現。

RL 是接地參考電極（Reference / Ground）。它不參與任何導程的計算，但它的存在至關重要：它提供一個基準電位，讓機器可以過濾掉身體上的共模雜訊（Common Mode Noise），例如 50/60 Hz 的市電干擾。

沒有 RL，你的心電圖大概會被雜訊淹沒，什麼都看不到。

從硬體設計的角度來看，RL 通常會接到一個叫做「Right Leg Drive」（右腳驅動）的電路。這個電路會把偵測到的共模雜訊反相後送回 RL 電極，主動消除干擾。這是類比前端設計中非常關鍵的一環。

6 條胸前導線 → 6 個胸前導程

胸前導程就單純多了。每個胸前導程的算法是：

V_n = V_n 電極的電位 − Wilson Central Terminal

Wilson Central Terminal（WCT）是三條肢體導線（RA + LA + LL）的電位平均值，當作一個「虛擬零點」。

所以 V1 導程 = V1 電極的電位 − (RA + LA + LL) / 3，其他 V2~V6 以此類推。

6 條胸前導線，一對一產生 6 個胸前導程。

算一下總帳

整條推導鏈長這樣：

flowchart LR
    subgraph WIRE["身上的 10 條導線"]
        direction TB
        LIMB["RA · LA · LL<br/>3 條量測用肢體導線"]
        RL["RL 右腳"]
        CHEST["V1~V6<br/>6 條胸前導線"]
    end

    LIMB -->|"兩兩相減"| BIP["I、II、III"]
    LIMB -->|"一個減另兩個的平均"| AUG["aVR、aVL、aVF"]
    LIMB -->|"三者平均當虛擬零點"| WCT["Wilson Central Terminal"]
    CHEST -->|"各自減掉 WCT"| PRE["V1~V6 導程"]
    WCT --> PRE
    RL -.->|"只除共模雜訊，不產生導程"| OUT
    BIP --> OUT["12 個導程"]
    AUG --> OUT
    PRE --> OUT

來源	導線數量	產生的導程	數量
肢體導線	4 條（含 1 條接地）	I, II, III, aVR, aVL, aVF	6
胸前導線	6 條	V1, V2, V3, V4, V5, V6	6
合計	10 條		12

10 條導線，12 個導程。數學對上了。

為什麼是這 10 條？不能多也不能少嗎？

這個配置背後有幾個考量：

1. 12 個角度剛好涵蓋心臟的兩個平面：肢體導程看額狀面（正面），胸前導程看水平面（俯瞰），合起來能三維地觀察心臟。

2. 肢體導程之間有數學冗餘：Lead I + Lead III = Lead II（Einthoven’s Law）。所以嚴格來說只有 2 個獨立訊號，但醫學上保留全部 6 個是因為每個角度都有診斷價值。

3. RL 不能省：少了接地參考，訊號品質會崩潰。

4. 10 條已經是實務上的平衡點：線太多，貼片時間長、病人不舒服；線太少，資訊不夠。10 條是夠用且可接受的數量。

事實上，有些特殊情境會加到 15 甚至 18 導程（例如加 V7、V8、V9 看心臟後壁，或加 V3R、V4R 看右心室），但標準檢查就是這 10 條 12 導程。

小結

回顧一下：

• 導線（Wire）是實體的線，導程（Lead）是計算出來的觀察角度
• 10 條導線分成 4 條肢體（RA、LA、RL、LL）和 6 條胸前（V1~V6）
• 4 條肢體導線中，RL 是接地，不參與導程計算；剩下 3 條透過排列組合算出 6 個肢體導程
• 6 條胸前導線一對一產生 6 個胸前導程
• 總共 10 條線，12 個角度

下次有人問你「12 導程為什麼只有 10 條線？」，你可以很有自信地說：因為有些導程是算出來的，不是接出來的。

至於這 12 條波形在報告紙上怎麼排、為什麼左右兩半的時間不一樣，見本系列上一篇《看懂心電圖報告：什麼是 6x2 格式？》；量出來的訊號存成 DICOM 之後要用什麼打開，則在《心電圖存成 DICOM 之後，要用什麼打開？》。