心电图机

极化：细胞膜内外存在的电位差稳定
于静息电位固定水平的状态。
细胞电位变化与离子活动显示图
K+外流与复极化有 关。 伴随静息电位，恢复 到极化状态。
Na+内流与除极化有 关。 伴随动作电位，达到 除极化状态。 K+逆浓度差内流和 Na+逆浓度差外流 都需要消耗能量 ATP，新陈代谢。
图形－－命名
(1)P波：心脏的激动发源于窦房结，然后传导到达心房。P波由心房除极所产生，是每一波 组中的第一波，它反映了左、右心房的除极过程。前半部分代表右房，后半部分代表左房。 (2)QRS波群：典型的QRS波群包括三个紧密相连的波，第一个向下的波称为Q波，继Q波 后的一个高尖的直立波称为R波，R波后向下的波称为S波。因其紧密相连，且反映了心室 电激动过程，故统称为QRS波群。这个波群反映了左、右两心室的除极过程。 (3)T波：T波位于S-T段之后，是一个比较低而占时较长的波，它是心室复极所产生
心电活动
除极过程 Depolarization：
膜内负电位消失，电位差降低。
细胞膜内 细胞膜外 K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+
细胞膜在接受刺激后，在动作电位状态下对 Na+通透性大于对K+通透性；Na+由细胞外扩 散到细胞外。膜内多正离子，膜外多负离子。
膜内Na+向内扩散顺应浓度差的力与膜内正内负 电位差形成组织Na+向内扩散的阻力逐渐趋于平 衡。
心电活动
膜内K+向外扩散 顺应浓度差的力与 膜外正内负电位差 形成组织K+向外 扩散的阻力逐渐趋 于平衡。
复极化过程
depolarization：
细胞恢复到极化状态的过程。
细胞膜在处于除极化 平衡状态后，细胞膜 对K+通透性大于对 Na+通透性；K+由细 胞内扩散到细胞外。 膜内多负离子，膜外 多正离子。
②威尔逊电阻网络
③时间常数
④导联切换复零电路 ⑤1mv定标电路 ⑥电极脱落检测电路 ⑦肌电滤波电路
⑧50Hz滤波电路
⑨灵敏度选择电路
⑩光耦隔离电路
威尔逊网络
导联选择 电极脱落 检测
输入部分
1mv定标
时间常数及复位
肌电滤波电路
灵敏度选择
50Hz滤波电路
（一）浮地前放大电路 （1）前置输入部分
高压保护 高频滤波HF
闲置
闲置 闲置 不工作
TEST
此处设计相当于没有输 入，用于调整水平基线
导联I
同理，导联II，III也是经过10K电阻到达放大器A1
加压导联AVR
胸导联
威尔逊 中心端
返回
（4）屏蔽驱动电路 在图4-15中IC112、D118、D119、R110、 R111、L100、C132构成屏蔽驱动电路
（二）键控电路
1．功能选择按键
14个功能选择按键（SW201~SW214）： 上升（前进）键（ADV）、下降（后退）键（REV） 闭锁键（RESET）、1mV定标键 启动（START）、观察（CHECK）、停止（STOP） 灵敏度选择开关（×2、×1、×1/2）
肌电干扰抑制（EMG） 交流干扰抑制（HUM） 纸速转换（25mm/S、50mm/s）。
3.闭锁（INST）控制电路
有三个来源：
1.连续描记信号，在转换导联时同时产生INST
2.手动闭锁开关RESET键
3.在从“准备stop”到“观察check”时
（1）初始置零电路
由R205、C210和IC203A组成。 它的作用是当电源接通的瞬间输出一个正脉冲，使编码 器（IC212）的输出端全部置零。
1接 3脚
5接 3脚 2接 3脚 4接 3脚 开 路
导联选择逻辑功能 输入编码 IN 0 B 0 A 0 导联选择逻辑 IC103 TEST IC104 aVR 功能 IC105 V2 IC106 V6
0
0 0 1
0
1 1 X
1
0 1 X
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ 不工作
aVL
aVF V1 不工作
V3
V4 V5 不工作
低压保护
高压保护
原理：当电压大于氖泡的 起辉电压时，氖泡两端电 压被限制在60～70V之间， 从而使输入端的高压成分 不能向后面电路传送
高频滤波HF
22k 220p
RC电路组成低通滤波器，将输入端的高频 信号过滤掉，由公式
fH
1 32kHz 2 RC
低压保护
8.7V
+
返回
（2）威尔逊电阻网络
A
返回
（5）光电耦合电路
3.中间放大合电路
（1）增益调节放大器
由IC115A、VR102等组成
（2）高频滤波电路
由R157、C116组成的高频负反馈网络，可以滤除高 频干扰。
（3）灵敏度/滤波 选择电路
35.7K
U01 2U02 4U03
返回
选择功能与编码关系
CD4053
选择功能与编码关系 输入编码真值 C B A × 0 × 1 × 0 0 1 1 选择功能 灵敏度 ×1/2 × 1 × 2 滤波OFF
P-P
R-R
(4)U波：U波位于T波之后，比较低小，其发生机理未完全明确。一般认为是心肌激动的 “激后电位”。
原理－－－心电活动
Na+内流引起 去极化
链接
QRS波：心室除极过程 P波：心房除极过程
T波 心室复极过程
K+外流引起 复极化 ●心肌细胞一直处于节律性的静息、除极、去极化、复极及静息 这一变化中，从而产生相应的电位变化。两个状态、两个过程
1.TEST 2.导联I 3.AVR 变形的威尔逊中心端 4.胸导联 威尔逊中心端
返回
威尔逊网络连接原理图
（3）导联选择

4052是两组开关，4选1
逻辑真值 表
导联选择 逻辑功能
逻辑真值与转换状态
逻辑真值
IN B A
开关选通的状态
0
0 0 0 1
0
0 1 1 X
0
1 0 1 X
12接13脚
14接13脚 15接13脚 11接13脚 开 路
时间常数
1 F电容＋3.3M电阻
高通滤波器 主要功能是隔直流（人体 上的极化电压跟放大器的 漂移电压）
RC 1 F 3.3M 3.3s 3.2s
（4）导联切换复零电路（闭锁电路）
由T2,T3组成，当/INST是 低电平时，经过光耦电路 的反相，在A端输入一个 高电平，此时T2，T3导通， 电容C1对地迅速放电，使 得电路上的电流迅速减少 到零。
因为接通电源时，C210两端电压不能突变，IC203A输 入为零电平，输出即为高电平。
（2）基线置零控制电路
由SW203、IC203D组成。按下SW203时，IC203D便输出一个高 电平，并通过IC204B和IC204C两个正或门及IC215C非门反相输出 一个负脉冲，经插座J200送到前置放大电路去启动INST电路。
返回
（5）比例运放
I C117
（6）基线置零电路:Q109、 Q110
（7）电极脱落检测电路
由A7和A8组成的比较器以及4个33K的电阻组成
a
4V
-4V
当A1的输入|Vi|>200mv， 通过A1的放大此时 a点 |Va|>4V，从而使A7或A8输出 高电平，使得二极管导通，该 高电平通过光电耦合器驱动键 控电路板上的电极监测发光二 极管发光报警，表示电极已经 脱落。 返回
心电图纸
普通式心电图机原理结构
人 体
输 入 保 护 电 路 高 频 滤 波 导 联 选 择 前 置 放 大 隔 离 电 路 电 压 放 大 功 率 放 大
心 电 导 联 线
1mv定标 电源
浮地电源
DC-DC
心 电 图 机 信 号 通 道 部 分 电 路
①输入部分
包括电极、导联线、导联选择器、过压保护电路及低通滤波器等，主要作用 是从人体提取心电信号并按要求组合导联，将选定导联的心电信号送入缓冲 放大器，同时滤除电磁波干扰，放置高电压损坏仪器。
交 流 滤 波 电 路
返回
肌电滤波电路
f 1 1 40 Hz 2 RC 2 84.5k 0.047 F
当EMG键按下时， 低电平输入通过光 电耦合器后变成高 电平，使得T5导通， 从而二极管截止， 场效应管导通。由 84.5k和0.047u组成 的RC滤波电路，过 滤35Hz的肌电信号
由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信号，经 过由IC203C和IC205B组成的单稳电路后，输出一个正脉冲。 用它启动INST电路，使开启电源瞬间或转换导联期间，将干 扰信号对地短路及基线置零。
当工作方式转到STOP状态时，从IC202的4脚输出一个由正变零的跳 变，经C223在R244上产生一个正脉冲，再经IC204C和IC215，亦作为 INST电路的启动脉冲。同时IC202的4脚输出的零电平，仍作为主置零 （MINST，即MAIN INST）控制信号，分别送到前置放大电路和电源 电路去
-
导 联 切 换 时
按下RESET键时
+8V
+Βιβλιοθήκη BaiduV
电路初始状态
-
-
由STOP向CHECK转换时

由于C223两端电压不能突变，所以IC204的8脚为 高电平，当电容充电完毕是8脚会由高电平变为低电 平，此时INST会产生高电平
4.导联选择部分（升/降编码）
延时电路 施密特触发器
BCD十进制 译码器
2.浮地前放大电路 （1）前置放大器
由IC107、IC108A组成
Vp
由电路图可知
（2）1mv定标电路
200 Vp 21mv 3 200 52.3 10 W1 6.8
6.8v
10k V 21mv 1mv 10k 200k
返回
（3）起搏脉冲抑制电路
ECG-6511心电图机
按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分
1.单通道心电图机：心电图机中只有一条信号通道，
每次只能记录一道信号的 装置 2.多通道心电图机：心电图机中有多条独立的信号 通道，每次能同时记录多通道的装置
心电图纸
mv
s
纸速：25mm/s 标准电压： 1mv/10mm
0 × ×
1 × ×
滤波ON
（4）交流/肌电滤波电路
由IC116A、IC116B和R161~R166、 C118~C120组成有源陷波网络的交流滤波电路，抑 制50Hz交流干扰并将其衰减为原振幅 的1/8。
由R167、C121组成肌电干扰滤波电路，用驱 动器Q105、Q106来控制，抑制35Hz肌电干扰并将 其衰减3dB。
顺
逆
二进制可逆 计数器
（1）编码器（二进制可逆计数器）
5脚为总控制端，高电平 时不允许计数，1脚为计 数方式控制端，高电平 时为预置计数，低电平 时为加减计数。10脚为 加减计数控制端，高电 平时作加法计数，低电 平作减法计数。9脚是复 位控制端，低电平时计 数，高电平时将输出端 全部置零。
导联命名
标准导联(12条)
肢导联 双极标准肢体导联：Ⅰ 加压单极肢体导联：aVR Ⅱ aVL Ⅲ aVF
胸导联 单极心前导联：V1、V2、V3、V4、 V5、 V6
标准导联的理论基础是Einthoven原理
主要包括：1.人体的左肩、右肩及臀部三点与心脏距离相等，构成等边三角形的三个顶点。 心脏产生的电流均匀传播于体腔，四肢仅作导体，肢体上任何一点的电位等于该肢体与体腔 连接处的电位； 2等边三角形的中心为心脏，并与三角形共面； 3.体腔是一个均匀导电、相对心脏而言很大的球星容积导体。心脏的电活动过程为一对电偶， 位于容积导体中央，其偶极矩的方向斜向左下方并与水平线成一角度，称为心电轴
心肌细胞特点

心电图是由窦房结产生动作电位，向心脏其他部位传导. 心房和心室的心肌细胞依次经过极化→去极化→复极化过程。
细胞正常状态下膜内带正电，膜外带负电。细胞膜上有专门传输K+和Na+的 传输离子泵，称为钠钾泵。细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同。
-
+
+
心肌细胞特点：
①兴奋性：活的组织或者细胞对刺激产生反应的能力，即产生动作点位的能力。 ②传导性：指心肌细胞的动作点位不停留在原地，可沿心肌细胞传导。 ③自律性：心肌含有自律细胞，他们在无外来刺激 仍有规律自主产生电位的能力。 ④收缩性：心肌细胞具有机械收缩的能力。 从窦房结→心房及结间束→房室结→左右束支→ 心室传导纤维→心室肌。
2．电子开关电路
IC201，IC202组成电子开关电路。 IC202为双路互锁式电子开关，内部有两组电子开关， IN1~IN3对应OUT1~OUT3为第一组（STOP、CHECK、START）的 选择； IN4~IN6对应于OUT4~OUT6为第二组，灵敏度（×1/2、×1、×2） 的选择。 两组开关各允许选通一个。IN端输入为低电平时开关选通，并输出低 电平，并分为两路，一路控制功能电路，完成相应的工作状态及灵敏度 转换；另一路点亮对应的发光二极管。 IC201为循环自锁式电子开关。两组开关可同时工作，亦可单独工作。 IN1用于控制肌电干扰抑制，IN2用于控制交流干扰抑制。