心电图机1

放大器
导联选择器
(3)过压保护 (3)过压保护
.
放电管 限幅管
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、 低电压的过压保护电路， 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。
(4)高频滤波器 (4)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。
(c)低零点漂移 要求放大器工作点稳定 (c)低零点漂移—要求放大器工作点稳定,不应受 低零点漂移 要求放大器工作点稳定, 环境温、湿度的变化。 环境温、湿度的变化。 (d)低噪声 (d)低噪声 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,被多级放大器放大,所以影响最大, 动产生噪声,被多级放大器放大,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)宽线性工作范围 宽线性工作范围—宽动态范围 (e)宽线性工作范围 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 工作在线性区内,要求有较宽动态范围。 工作在线性区内,要求有较宽动态范围。
位置
Ⅲ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
ACM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。 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
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。
图形
本节小结
1、心脏因节律性收缩和舒张,产生生物电变化通 、心脏因节律性收缩和舒张 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。
第三章 心电图机
医械系 刘虔铖
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心电图机
主机
电极 导联
本章主要学习目的
1、深刻理解心电图机的结构及其特点。 2、正确分析心电图机电路中的主要元器件功 能。 3、建立医用电子仪器的电路分析
2.放大部分
放大部分主要功能： 放大部分主要功能：
(1)将微伏( V)心电信号电压(频率为0.05HZ(1)将微伏(μV)心电信号电压(频率为0.05HZ将微伏 心电信号电压 0.05HZ 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, 100HZ),经多级放大后的心电信号电压,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)放大有用心电信号 抑制各类干扰信号。 放大有用心电信号, (2)放大有用心电信号,抑制各类干扰信号。 (3)1mv定标校准 定标校准。 (3)1mv定标校准。 (4)起搏脉冲抑制 时间常数保证。 起搏脉冲抑制、 (4)起搏脉冲抑制、时间常数保证。
（4）中间放大器
中间放大器在时间常数电路之后，称为直流放大器。 中间放大器在时间常数电路之后，称为直流放大器。由于它 直流放大器 不受极化电压的影响，增益可以较大， 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， 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。 心电图机的一些辅助电路（如增益调节、闭锁电路、50Hz干扰和 心电图机的一些辅助电路（如增益调节、闭锁电路、50Hz干扰和 肌电干扰抑制电路等）都设置在这里。 肌电干扰抑制电路等）都设置在这里。
第二节 心电图的结构和技术指标
一、心电图机结构----分五大部分
输 入 部 分
放 大 部 分
记 录 部 分
走 纸 部 分
电源部分
1.输入部分
(1)、 (1)、导联线 (2)、 (2)、导联选择器 (3)、过压保护 (3)、 (4)、 (4)、高频滤波器 (5)、 (5)、缓冲放大器
(1)导联线 (1)导联线
中心电端(零电位）
Wilson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 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
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）
（2）1mV定标信号 1mV定标信号
为了衡量描记的心电图波形幅度， 为了衡量描记的心电图波形幅度，校准心电图 机的灵敏度， 机的灵敏度，通常需要给前置放大器的输入端 输入1mV的矩形波信号。 1mV的矩形波信号 输入1mV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）。
(1)前置放大器 (1)前置放大器
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1mv左右 且内阻高。 左右,且内阻高 因体表心电信号 左右 且内阻高。 (b)高共模抑制比 (b)高共模抑制比
共模抑制比(CMRR) 共模抑制比(CMRR)：在放大器两输入端加有差分心 (CMRR)
电信号,但因外界干扰(工频50Hz)总是存在, 电信号,但因外界干扰(工频50Hz)总是存在,则在正负两 50Hz)总是存在 输入端又加上幅度相同、相位一样共模干扰电压。 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。 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。 比,即 CMRR=Ad(差模增益)/Ac(共模增益) 一般用对数dB表示—分贝值 一般用对数dB表示 分贝值 dB表示
R100-108 R
C100-108
ƒ=1/2πRC=1/2πτ
(5)缓冲放大器 (5)缓冲放大器
缓冲放大器功能 1) 提高输入阻抗,减少信号衰减 提高输入阻抗,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 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 信号失真。 信号失真。 2)提高信噪比 提高信噪比。 2)提高信噪比。 缓冲放大器选用组合运放(4运放), (4运放 缓冲放大器选用组合运放(4运放), 采 用射极输出电路,输入阻抗高、 用射极输出电路,输入阻抗高、输出阻 抗低、低功耗、低噪声。 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。
纵 轴 表 示 幅 度
灵敏度10mm/mv时每 时每1mm 代表 代表0.1mv 灵敏度 时每 灵敏度20mm/mv………………0.05mv 灵敏度 灵敏度5mm/mv………………..0.2mv 灵敏度
心电图各波段组成
3个波
P波 QRS波 T波
2个段
P—R段 ST段
2个间期
P—R间期 Q—T间期
二、心电图导联
5
动脉血压
静脉血压
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
心电的产生过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
心脏在机械性收缩之前， 、心脏在机械性收缩之前，产 生电激动。 生电激动。 、心肌激动所产生的微小电流 可经过身体组织传导到体表， 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。 、在体表放置两个电极，分别 在体表放置两个电极， 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， 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， 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。
图形
胸导联
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
锁
导联位置
Vl：胸骨右缘第四肋间隙 V2：胸骨左缘第4肋间隙 V3：V2与V4的连线中点 V4：左锁骨中线第五肋间 V5：左腋前线与V4同一水平 V6：左腋中线与V4同一水平
骨 中 线
腋 前 线
腋 中 线
V1
V2 V3 V V V6 4 5
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
心电图记录纸是一种1mm X 1mm的方格坐标记录纸 横坐标代表时间 纵坐标代表电压
V/mV
0.1mV 纵坐标
0.04s 横坐标
t/ms
心电图机记录波形是
横轴表示时间 当走纸速度为25mm/s时,每1mm代表 时每 代表0.04s。 当走纸速度为 代表 。 当……………50mm/s……………….0.02s。
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
Gold-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
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
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
Ⅰ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
Ⅱ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
（3）时间常数电路 极化电压) (极化电压)
R139 C113 R144(3.3m ) 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。 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RC滤波网络，称为时间常数电路。 RC滤波网络 中间放大器之间设计了一个RC滤波网络，称为时间常数电路。利 用电容“隔直”的特性，只允许心电信号通过， 用电容“隔直”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。
胸 CH或V 或 白
(2)导联选择器 (2)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， 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 电路和自动导联选择电路
12 导 联
心电图机
1 心电图产生机理
2
心电图简介
3
心电图导联
4
心电机的结构
心电图产生机理
血液循环系统
mmHg 140 120 100 80 60 40 20 0
左 心 室
主 动 脉
大 动 脉
小 动 脉 微 动 脉 毛 细 血 管 小 大 静 静 右 脉 脉 心 房
左 心 室
右 心 室
肺 肺 毛 肺 动 细 静左 脉 血 脉心 管 房 平均压
心电图产生机理
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、 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。
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。
由它将电极上获得的心电信号送到 放大器的输入端。 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， 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 符号 导联颜色
左臂 LA或L 或 黄
右臂 RA或R 或 红
左腿 LL或F 或 蓝
右腿 RL 黑