心电图机1.ppt.ppt

第三章 心电图机心电图机电极导联主机本章主要学习目的n1、深刻理解心电图机的结构及其特点。n2、正确分析心电图机电路中的主要元器件功能。n3、建立医用电子仪器的电路分析心电图机心电图产生机理心电图产生机理1心电图简介心电图简介2心电图导联心电图导联3心电机的结构心电机的结构45左心室020406080100120140mmHg左心室主动脉大动脉小动脉微动脉毛细血管小静脉大静脉右心房右心室肺毛细血管肺静脉肺动脉左心房动脉血压静脉血压平均压血液循环系统血液循环系统心电图产生机理窦房结右心房左心房房室结房室束左右束支心室心电图产生机理心电的产生过程窦房结 结间束 房室结 房室束 左右束支 浦氏纤维网 心室肌心电图产生机理11、心脏在机械性收缩之前，产心脏在机械性收缩之前，产生电激动。生电激动。2 2、心肌激动所产生的微小电流心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使可经过身体组织传导到体表，使体表的不同部位产生不同的电位。体表的不同部位产生不同的电位。3 3、在体表放置两个电极，分别在体表放置两个电极，分别用导线连接到心电图机的两端，用导线连接到心电图机的两端，就会按心脏激动的时间顺序，将就会按心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，就是心电形成一条连续的曲线，就是心电波形，简称心电图。波形，简称心电图。心电图：是从体表记录的心脏电位变化曲线，心电图：是从体表记录的心脏电位变化曲线，它反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程它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。中的生物电位变化。q心电图反映的就是兴奋由心房到心室的传导的时心电图反映的就是兴奋由心房到心室的传导的时间先后顺序及相应的兴奋强度。间先后顺序及相应的兴奋强度。心电图产生机理2.心电图的典型波形P波心房激动产生；QRS波群(左、右心室电激动)T波(心室肌复极化)；心电图纵、横坐标意义n心电图记录纸是一种1mm X 1mm的方格坐标记录纸n横坐标代表时间n纵坐标代表电压V/mVt/ms0.1mV 纵坐标纵坐标0.04s横坐标横坐标 心电图机记录波形是心电图机记录波形是当走纸速度为当走纸速度为25mm/s时时,每每1mm代表代表0.04s。当当50mm/s.0.02s。灵敏度灵敏度10mm/mv时每时每1mm 代表代表0.1mv 灵敏度灵敏度20mm/mv0.05mv 灵敏度灵敏度5mm/mv.0.2mv纵纵轴轴表表示示幅幅度度横轴表示时间横轴表示时间心电图各波段组成n3个波qP波qQRS波qT波n2个段qPR段qST段n2个间期qPR间期qQT间期 二、心电图导联n将电极置于人体的任何两点并用导线与心电图机连接，这种连接方式和装置称为心电图导联 标准导联n亦称双极肢体导联，反映两个肢体之间的电位差。其理论基础为爱因霍文三角形。位置n导联：左上肢电极与心电图机的正极端相连，右上肢电极与负极端相连位置n导联：左下肢电极与心电图机的正极端相连，右上肢电极与负极端相连位置n导联：将左下肢与心电图机的正极端相连，左上肢电极与负极端相联图形nACM为右腿驱动电路。标准导联时，右下肢始终接ACM输出端，间接接地。n标准导联只能说明两肢间的电位差，不能记录到单个电极处的电位变化。单极导联n单极导联：心电图机的负极接在中心电端上，把探查电极接在人体任一点上，就可以测得该点的电位变化。中心电端(零电位）nWilson提出把左上肢，右上肢和左下肢的三个电位各通过5000欧姆高电阻，用导线连接在一点，称为中心电端 n理论和实践均证明，中心电端的电位在整个心脏激动过程中的每一瞬间始终稳定，接近于零单极肢体导联n将心电图机的负极与中心电端连接，探查电极在连接在人体的左上肢，右上肢或左下肢，分别得出左上肢单极导联（VL）、右上肢单极导联（VR）和左下肢单极导联（VF）单极导联由于电阻R能够对探查电极所在肢体的信号进行分流，因此单极肢体导联获得的的心电信号幅度较小，不便于进行测量分析。加压单极肢体导联nGold-berger提出在描记某一肢体的单极导联心电图时，将该肢体与中心电端相连接的高电阻断开，这样就可使心电图波形的振幅增加50，这种导联方式称为加压单极肢体导联图形胸导联n亦是一种单极导联，把探查电极放置在胸前的一定部位，这就是单极胸导联 导联位置nVl：胸骨右缘第四肋间隙nV2：胸骨左缘第4肋间隙nV3：V2与V4的连线中点nV4：左锁骨中线第五肋间nV5：左腋前线与V4同一水平nV6：左腋中线与V4同一水平锁骨中线锁骨中线腋前线腋前线腋中线腋中线V1V2V3V4V5V6图形本节小结1、心脏因节律性收缩和舒张、心脏因节律性收缩和舒张,产生生物电变化通产生生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液传导到身体表面过心脏周围的导电组织和体液传导到身体表面,形成心电图波形。形成心电图波形。2、常用心电图导联：、常用心电图导联：标准导联、加压肢体导联、胸导联。标准导联、加压肢体导联、胸导联。第二节 心电图的结构和技术指标n一、心电图机结构-分五大部分输输入入部部分分放放大大部部分分记记录录部部分分走走纸纸部部分分 电源部分电源部分1.输入部分(1)(1)、导联线、导联线(2)(2)、导联选择器、导联选择器(3)(3)、过压保护、过压保护(4)(4)、高频滤波器、高频滤波器(5)(5)、缓冲放大器、缓冲放大器(1)(1)导联线导联线 由它将电极上获得的心电信号送到由它将电极上获得的心电信号送到放大器的输入端。为了消除空间电放大器的输入端。为了消除空间电磁波对心电信号的干扰，一般需要磁波对心电信号的干扰，一般需要给导联线外加屏蔽层，屏蔽层接地。给导联线外加屏蔽层，屏蔽层接地。电极部位电极部位左臂左臂右臂右臂左腿左腿右腿右腿胸胸符号符号 LA或或LRA或或RLL或或FRLCH或或V导联颜色导联颜色黄黄红红蓝蓝黑黑白白(2)(2)导联选择器导联选择器它的作用是将同时接触人体各部位的电极的导联线，按需它的作用是将同时接触人体各部位的电极的导联线，按需要切换组合成某一种导联方式。要切换组合成某一种导联方式。现在一般都用带有缓冲放大器和威尔逊网络的导联选择现在一般都用带有缓冲放大器和威尔逊网络的导联选择电路和自动导联选择电路电路和自动导联选择电路12 导导联联导联选择器导联选择器放大器放大器.防止高压进入心电图机，采用高、防止高压进入心电图机，采用高、中、低电压的过压保护电路，保护中、低电压的过压保护电路，保护仪器和人身安全。仪器和人身安全。放电管限幅管(3)(3)过压保护过压保护(4)(4)高频滤波器高频滤波器空间存在许多高频干扰信号,它可以随电极输入心电图机影响心电图描记，必须抑制。采用RC低通滤波器电路,抑制高频信号。截至频率选为10KHz左右。RR100-108C100-108 =1=1/2 2 RCRC=1=1/2 2(5)(5)缓冲放大器缓冲放大器 缓冲放大器功能缓冲放大器功能 1)提高输入阻抗提高输入阻抗,减少信号衰减减少信号衰减。因为人体心电信号十分微弱因为人体心电信号十分微弱,又经过电又经过电极与皮肤接触电阻和输入电路不平衡等极与皮肤接触电阻和输入电路不平衡等衰减。提高放大器输入阻抗衰减。提高放大器输入阻抗,避免心电避免心电信号失真。信号失真。2)2)提高信噪比。提高信噪比。缓冲放大器选用组合运放缓冲放大器选用组合运放(4(4运放运放),),采采用射极输出电路用射极输出电路,输入阻抗高、输出阻输入阻抗高、输出阻抗低、低功耗、低噪声。对抗机器噪声抗低、低功耗、低噪声。对抗机器噪声提高信噪比有利。提高信噪比有利。2.放大部分放大部分主要功能：放大部分主要功能：(1)(1)将微伏将微伏(V)V)心电信号电压心电信号电压(频率为频率为0.05HZ-0.05HZ-100HZ),100HZ),经多级放大后的心电信号电压经多级放大后的心电信号电压,可记录可记录而能作诊断的心电图波形。而能作诊断的心电图波形。(2)(2)放大有用心电信号放大有用心电信号,抑制各类干扰信号。抑制各类干扰信号。(3)1mv(3)1mv定标校准。定标校准。(4)(4)起搏脉冲抑制、时间常数保证。起搏脉冲抑制、时间常数保证。(1)(1)前置放大器前置放大器对前置放大器要求对前置放大器要求(a)高输入阻抗高输入阻抗 因体表心电信号因体表心电信号1mv左右左右,且内阻高。且内阻高。(b)(b)高共模抑制比高共模抑制比 共模抑制比共模抑制比(CMRR)(CMRR)：在放大器两输入端加有差分心在放大器两输入端加有差分心电信号电信号,但因外界干扰但因外界干扰(工频工频50Hz)50Hz)总是存在总是存在,则在正负两则在正负两输入端又加上幅度相同、相位一样共模干扰电压。而电输入端又加上幅度相同、相位一样共模干扰电压。而电路存在不对称性会产生干扰。衡量放大器抑制共模信号路存在不对称性会产生干扰。衡量放大器抑制共模信号能力的指标称作共模抑制比。开环差模增益与共模增益能力的指标称作共模抑制比。开环差模增益与共模增益比比,即即 CMRR=Ad(差模增益)/Ac(共模增益)一般用对数一般用对数dBdB表示表示分贝值分贝值(c)(c)低零点漂移低零点漂移要求放大器工作点稳定要求放大器工作点稳定,不应受不应受环境温、湿度的变化。环境温、湿度的变化。(d)(d)低噪声低噪声 放大器电路中各元器件内部带电粒子不规则运放大器电路中各元器件内部带电粒子不规则运动产生噪声动产生噪声,被多级放大器放大被多级放大器放大,所以影响最大所以影响最大,造成干扰。要求前置放大器电路严格控制噪声。造成干扰。要求前置放大器电路严格控制噪声。(e)(e)宽线性工作范围宽线性工作范围宽动态范围宽动态范围 电极电压能导致工作点产生漂移电极电压能导致工作点产生漂移,为使放大器为使放大器工作在线性区内工作在线性区内,要求有较宽动态范围。要求有较宽动态范围。（2 2）1mV1mV定标信号定标信号n为了衡量描记的心电图波形幅度，校准心电图为了衡量描记的心电图波形幅度，校准心电图机的灵敏度，通常需要给前置放大器的输入端机的灵敏度，通常需要给前置放大器的输入端输入输入1mV1mV的矩形波信号。还可用于时间常数的的矩形波信号。还可用于时间常数的测量和阻尼的检测。测量和阻尼的检测。使用心电图机之前，要定标检查。（即校准标使用心电图机之前，要定标检查。（即校准标准灵敏度）。准灵敏度）。n（3 3）时间常数电路）时间常数电路n(极化电压极化电压)v R139 C113v R144(3.3m)v电极有一定的直流极化电压，该极化电压直接送入中间放大器，电极有一定的直流极化电压，该极化电压直接送入中间放大器，将会使静态工作点发生偏移，造成信号的失真。在前置放大器与将会使静态工作点发生偏移，造成信号的失真。在前置放大器与中间放大器之间设计了一个中间放大器之间设计了一个RCRC滤波网络，称为时间常数电路。利滤波网络，称为时间常数电路。利用电容用电容“隔直隔直”的特性，只允许心电信号通过，消除了极化电压的特性，只允许心电信号通过，消除了极化电压对后级电路的影响。其截止频率取决于充放电的时间常数。对后级电路的影响。其截止频率取决于充放电的时间常数。n（4 4）中间放大器）中间放大器n 中间放大器在时间常数电路之后，称为中间放大器在时间常数电路之后，称为直流放大器直流放大器。由于它由于它不受极化电压的影响，增益可以较大，一般由多级直流电压放大不受极化电压的影响，增益可以较大，一般由多级直流电压放大器组成。其主要作用是对心电信号进行电压放大，一般均采用差器组成。其主要作用是对心电信号进行电压放大，一般均采用差分式放大电路。分式放大电路。v心电图机的一些辅助电路心电图机的一些辅助电路（如增益调节、闭锁电路、（如增益调节、闭锁电路、50Hz50Hz干扰和干扰和肌电干扰抑制电路等）肌电干扰抑制电路等）都设置在这里。都设置在这里。（5 5）功率放大器）功率放大器功率放大：以便有足够的电流去推动记录器工作，把心电功率放大：以便有足够的电流去推动记录器工作，把心