心电图机

1. 心电图机

2. 心电图 • 心电图指的是心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电图机从体表引出多种形式的电位变化的图形 • （简称ECG）。 • 心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。

4. 心电图（electrocardiogram • 作用在：用于对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心率异常、心肌缺血、电解质紊乱、心衰等病症检查， • 可用于床边24小时监视病人心脏功能。 • 手术前患者检查。分类及应用范围 • 　　心电图可分为普通心电图、24小时动态心电图、运动试验心电图、His束电图、食管导联心电图、人工心脏起搏心电图等。 • 应用最广泛的是普通心电图及24小时动态心电图。

5. 普通心电图应用范围如下 • 1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。 • 2．对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。 • 3．对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。 • 4．能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。 • 5．心电图作为一种电信息的时间标志，常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪，以利于确定时间。 • 6．心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。

6. 心电图机 • 可随身携带上门服务，心电图阅读分析可通过远程操作，大大方便了远在各个角落的心脏疾患病人，只要拥有心电图远程系统联络方式，养病在家的心脏病人随时可以得到心电图工作者及时准确的指导，以便更好地预防和治疗心脏疾病。 • 心电图已随着医学的发展而发展，为顺应人类的遗传学、优生学发展趋势，心电图已能将胎儿心脏活动时产生地生物电流描绘成图谱，记录胎儿瞬间变化，通过观察胎儿心电图，可动态监测围产期胎儿发育情况和在宫内生长情况对及早诊断，及时治疗胎儿疾患，提高围产儿质量优生优育，具有重要的临床意义及社会价值。 • 　　随着社区医疗服务的发展， 心电图的作用越见显著，心电图可以及时的帮助中年人或幼小患儿发现潜在的心脏疾病或先天性心脏病

7. 心电图记录方法 • 　心电图描记方法在体表任何两处安放电极板，用导线接到心电图机的正负两极，即形成导联，可借以记录人体两处的心电电位差。 • 常规用12个导联。 • 标准导联又称双极导联,由W.爱因托芬于1905～1906年首创，在三个肢体上安置电极，并假设这三点在同一平面上形成一个等边三角形，而心脏产生的综合电力是一个位于此等边三角形中心的电偶。

8. 导联 • 动物机体组织和体液都能导电，将心电描记器的记录电极放在体表的任何两个非等电部位，都可记录出心电变化的图象，这种测量方法叫做双极导联，所测的电位变化是体表被测两点的电位变化的代数和，分析波形较为复杂。 • 如果设法使两个测量电极之一，通常是和描记器负端相连的极，其电位始终保持零电位，就成为所谓的“无关电极”，而另一个测量电极则放在体表某一测量点，作为“探查电极”，这种测量方法叫做单极导联。 • 由于无关电极经常保持零电位不变，故所测得的电位变化就只表示探查电极所在部位的电位变化，因而对波形的解释较为单纯。

9. ECG 标准肢体导联 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 加压单极肢体导联 aVR,aVL,aVF 单极导联（胸导联）V1～V6

10. 标准导联 • 目前在临床检查心电图时，单极和双极导联都在使用。常规使用的心电图导联方法有12种。 • 属双极导联，只能描记两电极间的电位差。电极连接方法是： • 第一导联（简称Ⅰ），右臂（-），左臂（+）； • 第二导联（简称Ⅱ），右臂（－），左足（+）； • 第三导联（简称III），左臂（-），左足（+）。

11. 加压单极肢导联 • 将探查电极放在标准导联的任一肢体上，而将其余二肢体上的引导电极分别与5000欧姆电阻串联在一起作为无关电极。 • 这种导联记录出的心电图电压比单极肢体导联的电压增加50%左右，故名加压单极肢体导联。 • 根据探查电极放置的位置命名：如探查电极在右臂，即为加压单极右上肢导联（aVR）， • 在左臂则为加压单极左上肢导联（aVL）， • 在左腿则为加压单极左下肢导联（aVF）。

12. 单极胸导联 • 将一个测量电极固定为零电位（中心电端法），把中心电端和心电描记器的负端相连，成为无关电极。另一个电极和描记器正端相连，作为探查电极，可放在胸壁的不同部位。 • 分别构成6种单极胸导联，电极的位置是：V1导联：胸骨右缘第4肋间，反映右心室的电位变化。 • V2导联：胸骨左缘第4肋间，作用同V1。 • V3导联：V2与V4连线的中点，反映室间隔及其附近的左、右心室的电位变化。 • V4导联：左锁骨中线与第5肋间处，作用同V3。 • V5导联：左腋前线与V4同一水平处，反映左心室的电位变化。 • V6导联：在腋中线与V4同一水平处，作用同V5。

13. 典型心电图各波及其时程 • 　　用标准导联引出的心电图各波，由荷兰生理学家W．艾因特霍芬命名 • 心电图的发明者威廉·艾因特霍芬 • 命名了P，Q，R，S，T波， • U波是以后发现命名的。

14. 标准心电图 • 电图记录为印有间距1mm的纵横细线的小方格;其横向距离代表时间，一般记录纸速为每秒25mm，故每小格为0.04秒,纵向距离代表电压。 • 常规标准电压1mV=10mm； • 特殊需要时纸速可调至每秒50、100或200mm。电压1mV=20或5mm。 • 心电图由一系列波组成。典型的心电图包括下述各波。各波需要测量时间、电压以及观察形态和方向及各波之间的相互关系

15. 心电图的基本概念 （自学 见课本）

16. 产生原理 • 心电图代表整个心脏电激动的综合过程，以一个个心肌细胞的电激动为基础，心肌激动时细胞内发生电传变化。 • 心肌细胞在静息状态下细胞膜外带正电荷，膜内带同等数量的负电荷，心肌细胞在静息状态保持着细胞膜内外的电位差，这称为极化状态。

17. 当心肌细胞受到刺激（或自发地）而兴奋时，细胞膜内外的电位迅速变化。细胞膜内外的电位差在瞬间消失，细胞内的电位由-90mV迅速变为0mV,乃至+20～+30mV。也就是说极化状态消失，这过程称为除极过程。 • 以心室肌为例，膜电位从静息时的-80～-90mV降至-60～-70mV的阈电位水平，即迅速开始除极。随后细胞内又逐渐恢复其负电位，这过程称为复极。

18. 除极 • 　心房、心室肌在静止的间歇中，由于细胞内外离子(包括K+，Na+，Ca2+，cl－等)浓度差别很大，处于“极化状态”。 • 但一旦受到自搏细胞传来的激动，这极化状态便暂时瓦解，在心电图上称为“除极”(称为“去极”)，由此产生心电活动。 • 心房肌的除极在心电图上表现为P波，心室肌的除极表现为QRS波群。

19. 复极 • 在一次除极后，心肌又会恢复原来的极化状态，此过程称为“复极”。 • 复极过程远较除极缓慢，电活动所产生的振幅也较低。 • 心房的复极在P—R段上，一般很不明显。 • 心室肌复极则表现为心电图上的ST段及T波。

20. ECG

21. ECG • 欧洲和美国标准：

22. ECG 典型心电图 • 典型的心电图由Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ和Ｕ波组成，这些波形反映了心脏一次搏动过程中，体表的电位变化过程，如图所示：

23. P波 • 　　心脏的兴奋发源于窦房结，最先传至心房，故心电图各波中最先出现的是代表左右两心房兴奋过程的P波。 • 兴奋在向两心房传播过程中，其心电去极化的综合向量先指向左下肢，然后逐渐转向左上肢。 • P波形小而圆钝，随各导联而稍有不同。 • P波的宽度一般不超过0.11秒，电压（高度）不超过0.25毫伏。

24. P－R段 • 　　是从P波终点到QRS波起点之间的曲线，通常与基线同一水平 • P－R段由电活动经房室交界传向心室所产生的电位变化极弱，在体表难于记录出。 • P－R间期 • 是从P波起点到QRS波群起点的时间距离，代表心房开始兴奋到心室开始兴奋所需的时间，一般成人约为0.12～0.20秒，小儿稍短。 • 超过0.21秒为房室传导时间延长。

25. QRS复合波 • 代表两个心室兴奋传播过程的电位变化。 • 由窦房结发生的兴奋波经传导系统首先到达室间隔的左侧面，以后按一定路线和方向，并由内层向外层依次传播。 • 典型的QRS复合波包括三个相连的波动。 • 第一个向下的波为Q波，继Q波后一个狭高向上的波为R波，与R波相连接的又一个向下的波为S波。 • 这三个波紧密相连且总时间不超过0.10秒，故合称QRS复合波。 • QRS复合波所占时间代表心室肌兴奋传播所需时间，正常人在0.06～0.10秒之间。

26. ST段 • 由QRS波群结束到T波开始的平线，反映心室各部均在兴奋而各部处于去极化状态，故无电位差。 • 正常时接近于等电位线，向下偏移不应超过0.05毫伏，向上偏移在肢体导联不超过0.1毫伏，在单极心前导程中V1，V2，V3中可达0.2～0.3毫伏；V4，V5导联中很少高于0.1毫伏。 • 任何正常心前导联中，ST段下降不应低于0.05毫伏。偏高或降低超出上述范围，便属异常心电图。

27. T波 • 是继QRS波群后的一个波幅较低而波宽较长的电波，反映心室兴奋后再极化过程。 • 心室再极化的顺序与去极化过程相反，它缓慢地从外层向内层进行，在外层已去极化部分的负电位首先恢复到静息时的正电位，使外层为正，内层为负，因此与去极化时向量的方向基本相同。 • T波与S－T段同样具有重要的诊断意义。如果T波倒置说明心肌梗死

28. U波 • 在T波后0.02～0.04秒出现宽而低的波，波高多在0.05毫伏以下，波宽约0.20秒。 • 一般认为可能由心舒张时各部产生的负后电位形成，也有人认为是浦肯野氏纤维再极化的结果。 • 血钾不足，甲状腺功能亢进和强心药洋地黄等都会使U波加大。

29. ECG 心电图说明 • P波：代表左右心房除极时的电位变化。在I、II、aVF、V4-V6导联都为 向上，aVR中向下。正常人的P波宽度不超过0.11s，幅度在肢导联不超过0.25mV,胸导联不超过0.2mV。 • P-R间期：代表心房开始除极到心室开始除极的时间。P-R间期随着年龄的增加而有加大的趋势，心率在正常范围时，P-R间期一般在0.12-0.2s。 • QRS波群：代表全部心室除极时的电位变化。正常人多为0.06-0.10s，其中Q波的振幅应小于同导联中R波的1/4，间距应小于0.04s。 • S-T段：表示心室除极刚结束后尚处在缓慢复极的一段短暂时间。正常的S-T段多为一等电位线，在任一导联ST下移不应超过0.05mV，V1-V2的抬高不应超过0.3mV，V3的抬高不应超过0.5mV，V4-V6与肢体导联的抬高不应超过0.1mV。 • T波：代表快速心室复极时的电位变化。T波的方向大多和QRS波方向一致，在以R波为主的心电图上，T波不应低于R波的十分之一。 • U波：代表活动的心室回到静止期的过程。正常人体的U波是很小的。 • 在心电图坐标上，横轴代表时间，0.04s/mm(速度25mm/s时)。 纵轴代表幅度，0.1mV/mm(增益10mm/mV时)。

30. 心电图机 • 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。 • 心电图机能将心脏活动时心肌激动产生的生物电信号(心电信号)自动记录下来,为临床诊断和科研常用的医疗电子仪器。 • 国内一般按照记录器同步输出道数分为：单道、三道、六道和十二道心电图机等。

31. 心电图机的主要技术参数 • 1、输入电阻　　即前级放大器的输入电阻。输入电阻越大，因电极接触电阻不同而引起的波形失真越小，共模抑制比越高。 • 一般要求大于2MΩ，国际上大于50MΩ。 • 2、共模抑制比　　心电图机一般采用差动式放大电路，这种电路对于同相（又称共模信号，例如周围的电磁场所产生的干扰信号）有抑制作用，对异相信号（又称差模信号，需采集的心电信号就是差模信号）有放大作用。 • 共模抑制比(CMRR)，指心电图机的差模信号（心电信号）放大倍数Ad与共模信号(干扰和噪声)放大倍数Ac之比，表示抗干扰能力的大小。 • 要求大于80dB，国际上大于100dB。

32. 3、抗极化电压 • 皮肤和表面电极之间会因极化而产生极化电压。这主要是由于心动电流流过后形成的电压滞留现象，极化电压对心电图测量的影响很大，会产生基线漂移等现象。 • 极化电压最高时时可达数十毫伏乃至上百毫伏。处理不好极化电压，产生的干扰将是很严重的。 • 　温度的变化以及电场和磁场的影响，电极产生极化电压，一般为200～300mV，这样就要求心电图机要有一个耐极化电压的放大器和记录装置。要求大于300mV，国际上大于500mV。

33. 4、灵敏度 • 是指输入1mV标准电压时，记录波形的幅度。 • 通常用mm/mV表示，它反映了整机放大器放大倍数的大小。 • 心电图机标准灵敏度为10mm/mV。 • 规定标准灵敏度的目的是为了便于对各种心电图进行比较。

34. 5、内部噪声 • 是指心电图机内部元器件工作时，由于电子热运动产生的噪声，这种噪声使心电图机没有输入信号时仍有微小的杂乱波输出，这种噪声如果过大，影响心电波的正常性，要求噪声越小越好，在描记曲线中应看不到噪声波形。 • 噪声大小可以用折合到输入端的作用大小来计算，一般要求低于输入端加入几微伏至几十微伏以下信号的作用。 • 国际上规定≤10μV。

35. 6、时间常数 • 在直流输入时，心电图机描记出的信号幅度将随时间的增加而逐渐减小，输出幅度自100%下降至37%左右所需的时间。 • 一般要求大于3.2s， • 若过小，幅值下降的过快，会使输入的方波信号变成尖波信号，不能反映心电波形的真实情况。

36. 7、频率响应 • 人体心电波形并不是单一频率的，可以分解成不同频率、不同比例的正弦波成分，也就是说心电信号含有丰富的高次谐波。 • 若心电图机对不同频率的信号有相同的增益，则描记出来的波形就不会失真。 • 但是放大器对不同频率的信号的放大能力并不一定完全一样的。 • 心电图机输入相同幅值、不同频率的信号时，其输出信号幅度随频率变化的关系称为频率响应特性。 • 心电图机的频率响应特性主要取决于放大器和记录器的频率响应特性。频率响应越宽越好，一般心电图机的放大器比较容易满足要求，而记录器是决定频率响应的主要因素。一般要求在0.05~150Hz(-3dB)。

37. 8、绝缘性 • 为了保证医务人员和患者的安全，心电图机应具有良好的绝缘性。 • 绝缘性常用电源对机壳的电阻来表示，有时也用机壳的漏电流表示。 • 一般要求电源对机壳的绝缘电阻不小于20MΩ，或漏电流应小于100μA。 • 为此，心电图机通常采用“浮地技术”。

38. 9、安全性 • 心电图机是与人体直接连接的电子设备,必须十分注意其对人体的安全性。 • 从安全方面考虑,心电图机可分属三型:B型、BF型和CF型(详见中华人民共和国国家标准GB10793-89心电图机和使用安全要求)。 • 根据国际电工技术委员会(IEC)通则中规定: 医用电器设备与患者直接连接部分叫“应用部分”。 • 为了保证患者安全,医用电器设备的应用部分往往也加有隔离措施、光电偶合、电磁波偶合等。

39. 　根据应用部分的隔离程度,医用电器设备分为B、BF、和CF型。 • B型: 应用部分没有隔离。 • BF型: 应用部分浮地隔离,可用于体外和体内,但不能直接用于心脏。 • CF型: 应用浮地隔离,对电击有高度防护,可直接用于心脏。

40. 心电图机的分类 • 　　心电图机有不同的分类方法。如： • 按机器功能分类 • 　　心电图机按照机器的功能可分为图形描记普通式心电图机（模拟式心电图机）和图形描记与分析诊断功能心电图机（数字式智能化心电图机）。 • 按记录器的分类 • 　　记录器是心电图机的描记元件。对模拟式心电图机来说，早期使用的记录器多为盘状弹簧为回零力矩的动圈式记录器，九十年代之后多用位置反馈记录器。对数字式心电图机来说，记录器为热敏式或点阵式打印机。

41. 心电图仪分类的发展 主要可以分为间接描记式、直接描记式及示波器式三类． 1．间接描记式心电图仪 灵敏度很高，是将弧线的阴影(随心电波动)经过一组光学放大，投照于感光纸上，感光纸按一定的方向及速度移动而描出曲线． 2．直接描记式心电图仪 使用方便、不需拍照，其又分为热笔式、复写式、墨水笔式、喷笔式及半导体热笔式等。

42. 热笔式需要特别的记录纸，利用加热到一定温度的热笔与热敏式记录纸接触，使接触部分改变颜色进行记录，多用于单道心电图仪中。热笔式需要特别的记录纸，利用加热到一定温度的热笔与热敏式记录纸接触，使接触部分改变颜色进行记录，多用于单道心电图仪中。 墨水笔式：使用方便，不需特殊的记录纸即可描记，但往往墨水流出不匀。 喷笔式：多用于多道心电图机和生理记录仪，其优点是： (1)喷射头不与纸面接触，消除了摩擦阻力的影响。 (2)多路描笔同步记录时可消除描笔间的相互干扰。 (3)喷射头十分细小，因此惰性很小。 (4)灵敏度高，频率响应范围广，高频响应性能好，描记心电图不易失真。

43. 心电示波器式心电图仪 该类使用阴极射线管(示波器)显示心电信号，长时间观察心脏电流变化对仪器的耗损亦较小且无情性影响，能真实无误地显示心电流改变。 现在一般使用液晶显示器。 适用于心脏监护、心脏手术、心导管检查及危重病入或特殊用药时观察心脏变化等情况．

44. 1、动圈式记录器： • 动圈式记录器的结构原理是由磁钢组成的固定磁路和可转动的线圈。 • 心电图机功率放大器的输出信号加到记录器的线圈上，线圈上固定有记录笔。 • 在有心电信号输出时，功率放大器向线圈输出电流，线圈转动。 • 当线圈的偏转角度与盘状弹簧的回零力矩相同时，停上偏转。 • 这样，线圈带动的记录笔便在记录纸上描记出心电图波形。

45. 2、位置反馈记录器： • 位置反馈记录器是一种不用机械回零弹簧的记录器，特殊的电子电路可起到回零弹簧的作用。机器断电时，位置反馈记录器的记录笔可任意拨动。 3、点阵热敏式记录器：热敏式记录器是利用加热烧结在陶瓷基片上的半导体加热点，在遇热显色的热敏纸上烫出图形及字符的。

46. 按供电方式分类 • 　　按供电方式来分，可分为直流式、交流式和交、直两用式心电图机。 • 其中，交、直两用式居多。 • 直流供电式多使用充电电池进行供电。 • 交流供电式是采用交流-直流转换电路，先将交流变为直流，再经高稳定的稳压电路稳定后，供给心电图机工作。

47. 按一次可记录的信号导数来分 • 　　按一次可记录的信号导数来分，心电图分为单导及多导式（如三导、六导、十二导）。 • 单导心电图机的心电信号放大通道只有一路，各导联的心电波形要逐个描记。 • 它不能反映同一时刻各导心电的变化。 • 多导心电图机的放大通道有多路，如六导心电图机就有六路放大器，可反映某一时刻六个导联的心电信号同时变化情况。

48. 心电图机的组成部分 • 1、输入部分 • 2、放大部分 • 3、控制电路 • 4、显示部分 • 5、记录部分 • 6、电源部分

49. 模拟信号心电图仪的构成 心电图仪至少应包括有以下八个部分，即： 信号电极部、隔离和保护电路、导联选择部分、定标电压部分、 前置放大部分、功率放大器部分、 记录器部分及电源部分。 各部分的联系如图2-17所示，