心电图机原理及使用

心电图机原理及使用
实验九心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。

【原理概述】原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。

有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理相同的。

导联选择器的任务将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。

例如选择导程I 时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。

通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。

此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。

描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。

描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。

这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。

描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。

因此，机器本身设有1mV 的信号源作“打标”用。

即给电压放
大器加1mV 的信号，调整增益，使描笔打标10 小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10 小格就大家统一使用的标准。

心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。

２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，○○温度5 C～10 C，并尽量减少搬动。

３、心电图应安置有良好的接地线。

既可保证安全，又能显著降低交流干扰和其它电磁波干扰。

导联线的连接：导联线的连接导联线的一端插入机器的导联插座，另一端具有十个插头，按下列规定插入四肢电极和胸电极上。

Ｒ（红、黑）右手Ｌ（黄、黑）左手Ｆ（绿、黑）左脚ＲＦ（黑、黑）右脚Ｃ1 、C2 、C3 、C4 、C5 、
C6 分别插入已安装好的对应胸电极上。

【实验仪器】实验仪器】XD－7100 单道心电图1 台、音频信号发生器1 台【实验步骤】实验步骤】练习一心电图的使用方法为了正确使用、操作仪器，保证仪器正常工作，延长仪器使用寿命，必须熟悉心电图机面板按钮、开关的名称和作用，掌握仪器的使用方法。

图7-1、图7-2 和图7-3 XD－7100 单道心电图机的面板图。

图9-1 XD-7100 单道心电图机面板图（面板介绍：１．导联选择键（ＬEAD SELECTOR）按动：键或键，选择所需导联，可左移或右移。

２．导联显示器：当按动导联选择键时，该显示器即有对应灯发光，显示当时所处的导联位置。

（由十三只ＬＥＤ组成）３．记录键：（由START、CHECK、STOP 三个键组成）控制传动走纸及记录装置。

按动该三键的工作状态如下：按动键名称准备键（STOP）观察键（CHECK）启动键（START）记录纸停停走记录描笔停工作工作描笔（冷热）预热预热加热４．定标键：控制1mV 电压信号通断以供作标准电压用。

５．复位健（RESET）：封闭输入信
号使记录装置停止摆。

６．增益选择键（SENSITIVITY）：由1/2、1、2 三键组成，其中1 为标准增益。

７．滤波控制键（FILTER）：由HUM 和EMG 二键组成。

HUM 交流干扰
抑制键，ENG 肌电干扰抑制。

当有交流干扰时，可按动HUM 键，而人体肌电干扰强烈时，
可按动EMG 键。

８．纸速选择键（PAPER SPEED）：由25mm/s 及50mm/s 二键组成，其中25mm/s 为常用走速。

９．基线控制：改变记录描笔位置。

１０．电源选择开关：AC 为交流电源接通；DC 为电池电源接通；CHG 为电池充电。

１１．交流电指示器：（LINE）１２．电池指示器：（BATTERY）１３．充电指示器：（CHARGE）１４．示波插口（CRO）：输入经放大后的心电信号，可接外部设备的心电输入端。

１５．输入插口（EXT）：输入外来信号。

１６．交流电源开关（POWER）：通断交流电源用，OFF 关，ON 开。

１７．交流电源插座（ACSOURCE）：通过三芯电源线与外市电源相接。

１８．电线接线柱：接地线用。

１９．记录盖板螺丝２０．记录盖板２１．导程线插２２．电池盒盖板螺丝２３．电池盒盖板２４．记录纸盒盖板２５．记录纸盒盖使用方法：分别接上电源线，接地线，及导联线，连上人体，安放好电极。

使用交流电源时： 1. 电源开关置于“ON” 2. 电源选择开关置于“AC” ，这时面板上各键位置为：导联显示器置于“TEST” 走速选择置于“25” 增益选择置于“1” 记录键置于“STOP” 交流指示器“LINE”发亮3．调节基线控制改变描笔位置，使之停在记录纸中央附近。

4．再把记录键置于“CHECK” 。

5．用一定节律按动定标键，记录笔应随定标键的按动而作相应摆动。

6．按动记录键置于“START”位置，记录纸应按25mm/s 的速度走动。

7．连续按动定标键，在记录纸上可看到一清晰的定标方标，其振幅为10mm。

练习二心电图机的技术指标测量一台心电图机的性能好坏，由许多参数来来衡量，我们在使用心电图机时，首先应对机器的主要性能作以下检查，看否合乎要求。

现将其技术指标及测定方法分述如下：一、增益心电图机的增益，就指放大倍数，正常机器的放大倍数为5000-7500 倍，平常使用时1mV 信号放大后记录笔打标10mm 的振幅，大约放大5000 倍，这最起码的增益，一般要求心电图机的最大放大倍数为7500 倍左右，即记录笔描记的振幅为了15mm。

本机的技术指标其最大增益>18mm/mV。

测试方法：把增益选择键置于“1” 。

把记录键置于“START” 。

记录纸走动，以一定节拍按动定标键，不断打出方形波，这个方形波的振幅应为10mm，说明此机放大倍数合乎要求。

若增益不能符合要求，可取下记录盖板，用小螺丝刀对“GAIN”电位器进行调整。

二、噪音和漂移噪音和漂移都来源于电路内部元件或外界条件的影响，但它们有区别的，噪音指较高频率的扰动；基线漂移一般指描笔缓缓地移动。

正常心电图机要求噪音和漂移现象在记录纸上描不出来。

测试方法：把记录键置于“START” ，记录纸走动，这时描笔应在记录纸上留下一条很平稳的直线。

说明机器没有噪音，也不漂移。

若描线出现微小颤动或缓缓上下摆动，则机器出现噪音和漂移现象。

心电图机还可能受到的各种干扰：1．交流干扰出现交流干扰时应检查心电图室环境否合适，受检查者所睡床（金属）否接地良好，受检查者有否与金属物品相碰，受检查者附近否有市电电源线，导联线否接触良好，若导联线接触良好，则干扰一般来自环境。

本机设有交流滤波器装置“HUM”键，按动该键可排除交流干扰。

2．人体肌电干扰在心电信号中常会迭加一些人体带来的不规则信号，要清除这些迭加信号的干扰，首先检查心电图室环境
否合适，被检查人皮肤否松驰，电极夹子否松动，电极固定否良好，当上述各种人为因素解决后，还未能排除干扰时，可按：“EMG”键加以排除。

3．基线漂移当发生基线漂移时可检查电极安放部位否稳固，导联插头与电极连接否紧密，电极与病人的皮肤否干净，漂移与被检查人呼吸否有关，可在记录时嘱被检查病人暂时屏气。

一、阻尼动圈式电流表随着输入信号的变化而作自由振荡，其振幅与信号频率有关，当信号频率f 与电流表固有固有振动频率f0 相近时，产生共振，振幅最大，因此需要加上一个抑制谐振运动的力矩在心电图机中称为“阻且” 。

动圈式电流表的阻尼利用描笔和记录纸之间的摩擦和空气阻力而达到的。

心电图机的阻尼否正常，对所描记的心电图的很大影响，
除阻尼正常外，常见的毛病阻尼过大或过小。

阻尼正常阻尼过大阻尼过小图9-1 测试方法：与测试增益时一样，打出一个个方形波，观察波形阻尼情况，若定标阻尼不佳，可取下记录盖板，用小螺丝刀调节“DAMP”电位器，以达到合适为止。

四、放大器的对称性心电图机对于等幅的正负信号的放大倍数应该相等的。

我们将心电图放大器对正信号和对相等幅度的负信号的放大倍数的比值，叫心电图机的对称性。

这个性能关系到心电图波形的真实性，心电图的放大对称性不仅记录笔处于记录纸中心位置时必须对称，而且一个质量好的机器，基线偏上或偏下工作时，放大倍数也应对称。

测试方法：１．基线位于中心线时的对称性测试：机器通电后，首先把描笔调至记录纸中心位置上，增益调节至打标为10mm，开动记录走纸开关，按下“1mV”标准信号电键，不要立即撒手，等记
录笔回到原来基线位置时，再撒手。

于记录笔先向上后又向下打出波形，等到记录纸走了一段后停止走纸。

此时测量向上波形的幅度和向下波形幅度否相等，若相等时则说明此机的放大器对称性良好，否则其对称性不好，如图7-5（1）。

２．基线偏上的对称性测验：把描笔调至描纸中心之上8-10mm，然后同1 的方法进行测验，其曲线如图7-5（2）。

质量较稍差的心电图机，往往向上振幅小于向下振幅，按技术要求，如果上下振幅之差小于1.5mm 还允许的。

３．基线偏下的对称性测验：把描笔调至描纸中心之下8-10mm，同1 方法进行测验，其曲线如图7-5（3），质量差的心电图机，往往向下振幅小于向上振幅，按技术要求，如果上下振幅之差小于1.5mm 还允许的。

五、记录速度心电图
机走纸速度使用25mm/s 的快速档。

测试方法：机器通电后，开动走纸开关，按打标电键，同时计时，经过时间T（一般为10 秒）再按打标电键，在纸上观察到两个方形波，停止走纸，从记录纸上计算两个方波前沿之间的小方格数，即为路程S，可得到走纸速度V=S/T （mm/s）。

例如，经过T=10 秒，两个矩形波之间距离S=250 个格，则其记录纸的走纸为V=250/10=25（mm/s）。

（b）（a）（c）图9-2 六、时间常数心电图机的时间
常数指方形波从工作出发100%波幅下降到达37%（e -1 =0.37）所经过的时间T。

下1mV 标准信号电键，直至描笔下降到原来基线位置时才撒手，停止走纸。

计算波幅从10mm 下降到达3.7 处所经过的时间，就该机器的时间常数。

心电记录纸横坐标每小格为0.04 秒，只要读出从工作出100mm 下降到3.7mm 所经过的小格数(S)乘以0.04 秒，就得到该机
的时间常数T=S×0.04（秒）。

七、频率响应特性心电波形不简单的正弦波形，而且
由很多不同频率，不同振幅的正弦信号合成的。

这样我们要求在放大心电信号时，放大器对不同频率的正弦信号能按它们原来的比例进行放大，或者说，放大器对各种不同频率的信号具有相同的放大能力。

但实际上由于电路电抗元件及非线性结构本身的限制，放大器对不同频率的信号放大能力不同的。

我们把放大器对不同频率信号的放大能力不同特性，用输出波幅随信号频率变化关系曲线变化来表示，称它为频率响应特性。

在测试频率范围内，一般要求振幅一频率曲线接近水平，则机器愈好。

测试方法：需要一个子1—100 周低频正弦波振荡器，作为信号源，其输出调整为1.5mV，然后由心电图机的导程线输入，黄、黑色两条导程线和振荡器的地线相接，红色导程线和振荡器的正端相接。

心电图机通电后，增益调到1.5 小格，导联开关K1 拔至“I”位置，开动记录走纸开关，进行描记。

具体的描记方法把振荡器的输出频率从工作出发10Hz 开始逐步升高，每升高10Hz 记录一次，直到100Hz 为止，分别填于附表中。

频率（Hz）波幅（mm）以频率为横
坐标，波幅为纵坐标，给出频率响应特性曲线。

【结果处理】将描记七个技术指标的心电图纸取下，贴于测验报告上，根据测得结果，分析这七个指标否符合技术要求。

（临床
使用时，每部机都要定期进行指标的测定）。

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

今当远离，临表涕零，不知所言。