心电图机的工作原理

心电图机的工作原理 二、工作原理 心电图机尽管型号各异，但模拟式心电图机都具有下列各基本部分，如图1-1-15所示，各基本部分的组成与作用如下。 (一)心电图 心电图是从体表 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 的心脏电位随时间而变化的曲线。它可以反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电位变化。在心电图记录纸上，横轴代表时间。当 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 走纸速度为25mm/s时，每1mm代表0.04s;纵轴代表波形幅度，当标准灵敏度为10mm/mV时，每1mm 代表0.1mV。 1、心电图的典型波形 心电图典型波形如图1-1-1所示。 以下所述的心电图各波形的参数值，是在心电图机处于标准记录条件下，即:走纸速度 为25mm/s、灵敏度为10mm/mV时记录得出的值。 P波:由心房的激动所产生。前一半主要由右心房所产生，后一半主要由左心房所产生。正常P波的宽度不超过0.11s，最高幅度不超过2.5mm。 QRS波群:反映左、右心室的电激动过程，称QRS波群的宽度为QRS时限，代表全部心室肌激动过程所需要的时间。正常人最高不超过0.10s。 T波:代表心室激动后复原时所产生的电位。在R波为主的心电图上，T波不应低于R波1/10。 U波:位于T波之后，可能是反映心肌激动后电位与时间的变化。人们对它的认识仍在探讨之中。 2、心电图的典型间期和典型段 P-R间期:是从P波起点到QRS波群起点的相隔时间。它代表从心房激动开始到心室开始激动的时间。这一期间随着年龄的增长而有加长的趋势。 QRS间期:从Q波开始至S波终了的时间间隔。它代表两侧心室肌(包括心室间隔肌)的电激动过程。 S-T段:从QRS波群的终点到T波起点的一段。正常人的S-T段是接近基线的，与基线间的距离一般不超过0.05mm。 P-R段:从P波后半部分起始端至QRS波群起点。同样，正常人的这一段也是接近基线的。 Q-T间期:从QRS波群开始到T波终结相隔的时间。它代表心室肌除极和复极的全过程。正常情况下，Q-T间期的时间不大于0.04s。 3、正常人的心电图典型值 P波:0.2mV;Q波:0.1mV;R波:0.5,1.5mV;S波:0.2mV;T波:0.1,0.5mV; P-R间期:0.1,20.2S;QRS间期:0.06,0.1s;S-T段:0.12,0.16s;P-R段:0.04,0.8s。 (一)输入电路 1、导联选择开关(又称导联选择器) 导联选择开关又称导联选择器。其作用是在不改变人体电极连接线的情况下，而改变各导联线和心电放大器之间的连接方法。用来记录某一导联的心电图。早期的导联选择器为机械式开关;现代心电图机的导联选择器多用触摸开关和电子开关电路组合而成。 2、滤波保护等电路 滤波保护电路的作用是滤去不需要的高频信号，减少高频干扰。一般由RC低通滤波电路组成，使仅有几十Hz的心电波信号通过。 除了滤波保护电路之外，现代心电图机的输入部分通常还接有高压去颤保护电路、缓冲放大器、屏蔽驱动电路和电极脱离报警电路等。 (二)心电放大电路 这是心电图机的核心。其作用是将心电信号放大到能够推动记录器工作。它由前置放大器、电压放大器和功率放大器及其附属电路组成。 1、前置放大器 前置放大器的作用一是把输入电路来的微弱的(变化缓慢的)心电信号加以放大，同时又要有足够的抑制各种干扰信号的能力。这部分主要包括前置放大器、lmV定标发生器、时间常数电路等。 心电图机接收到的心电信号的频率在0.2,100Hz、电压在0.1,8mV范围。对这样的信号必须要用直流放大器和大的耦合电容的交流放大器、或用调制在高频上进行高频放大然后再解调恢复成低频信号的方法进行放大。 (,)前置放大器 主要是要很好解决人机接口的问题。对其要求低噪声、高输入阻抗、高抗干扰能力、低零点漂移及宽的线性工作范围。 根据以上要求，目前心电图机中几乎都采用高输入电阻、低噪声、高共模抑制比的场效应管恒流源差分放大器。有的心电图机为了提高输入阻抗和较好的隔离作用，还加入缓冲隔离级，它通常是一种高输入阻抗、低输出阻抗的射极输出器。 (2)lmV定标电路 其作用是产生一个lmV的定标信号。为描记心电波作幅度定标，并检查、定标题放大器、记录器的工作状态(放大倍数、线性和时间常数等)。lmV定标电路一般设计在前置放大器中。产生lmV定标的方法有两种，老式心电图机多标准电池和电阻分压得到。现代心电图机是用机内稳压电源分压得到。 (3)时间常数电路 它实际上是一级阻容耦合电路。常接在前置放大器与后一级的电压放大器之间。作用是隔去前置放大器的直流电压和直流极化电压、耦合心电信号。为了保证心电信号不失真地耦合到下一级，必须选择合适的电阻R与电容C。RC数值的大小决定了时间常数电路的低频响应。RC乘积越大，放大器的低频响应越好，但RC的取值不能无限制加大。因为R值受输入阻抗限制，C值太大不但体积大、漏电流增加还会引起漂移;RC太大，使充放电时间延长。时间常数通常大于3.2秒即能满足要求。 2、电压放大器 电压放大器的作用是将前置放大器放大后的心电信号进一步放大。它由直流电压放大器、增益调节电路、基线调节电路、封闭电路、双T型滤波电路及肌电干扰抑制电路等组成。 3、隔离电路 隔离电路通常由光电耦合器组成。其作用是将与人体相接的输入及前置级电路与后级(的地)隔离，确保人身安全。 4、驱动放大电路 其作用是将电压放大器放大后送来的信号变换为大的电流和功率去推动记录器工作。对模拟式心电图机来说，常采用对称式互补射极输出器单端推挽电路。 (三)心电记录器 对模拟心电图机来说，心电记录器的作用是把心电信号转换成机械运动的装置。现在常用的心电记录器是直接描记动圈式记录器。记录器由记录器表头、描笔等组成。放大后的心电信号，加到心电记录器的线圈上，去驱动记录器的转轴转动。转轴的转角随心电信号的大小而变化，在转轴上固定着记录笔，笔也随之偏转，从而在记录纸上描出随时间变化的心电图曲线。 热笔是记录器的一个重要部件，其形状、长度、重量与结构等参数必须完全符合所规定的要求，否则，将影响记录器的固有频响和灵敏度。 热笔的笔杆和笔尖大都由金属制成。笔杆通常是个细不锈钢管，在其内部的前端装有加热电阻丝。电阻丝通常两条引线引出来。当电流通过加热电阻丝时，电阻丝发热使笔尖升温，从而在热敏纸上描记心电波形。 有的热笔采用“点状”半导体发热元件，优点是耗电省。热笔按其结构有“偏丝”式(即“直热”式)热笔，管状热笔，“点状”接触热笔三种。 数字式心电图机通常采用点阵式热敏打印机。 (四)电动机走纸电路 它的作用是使记录纸按要求随时间作“匀速”运动，使记录下来的心电波形的时间呈线性。走纸电路包括走纸传动装置(通常是一个微型电动机)、走纸控制电路和走纸机构三部分。心电图机的走纸速度一般有25mm/s和50mm/s两种，可以通过电路切换来实现。 (五)电源电路 心电图机的电源多为交、直两种供电方式。交流采用220V市电供电，直流采用干电池或蓄电池供电。此外，心电图机还有充电及充电保护电路，蓄电池过放电保护电路、优先使用交流供电电路以及在交流供电中止时，自动转换为蓄电池供电电路、电池、充电及电池电压指示电路等特殊电路。 心脏是人体血液循环的动力装置。正是由于心脏自动不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，才使得血液在封闭的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。心脏在搏动前后，心肌发生激动。在激动过程中，会产生微弱的生物电流。这样，心脏的每一个心动周期均伴随着生物电变化。这种生物电变化可传达到身体表面的各个部位。由于身体各部分组织不同，距心脏的距离不同，心电信号在身体不同的部位所表现出的电位也不同。对正常心脏来说，这种生物电变化的方向、频率、强度是有规律的。若通过电极将体表不同部位的电信号检测出来，再用放大器加以放大，并用记录器描记下来，就可得到心电图形。医生根据所记录的心电图波形的形态、波幅大小以及各波之间的相对时间关系，再与正常心电图相比较，便能诊断出心脏疾病。诸如心电节律不齐、心肌梗塞、期前收缩、高血压、心脏异位搏动等。 心电图机就是用来记录心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。由于心电图机诊断技术成熟、可靠，操作简便，价格价格适中，对病人无损伤等优点，已成为各级医院中最普及的医用电子仪器之一。