心電圖機

心電圖機能將心臟活動時心肌激動產(chǎn)生的生物電信號（心電信號）自動記錄下來，為臨床診斷和科研常用的醫(yī)療電子儀器。

心臟在搏動之前，心肌首先發(fā)生興奮，在興奮過程中產(chǎn)生微弱電流，該電流經(jīng)人體組織向各部分傳導(dǎo)。由于身體各部分的組織不同，各部分與心臟間的距離不同，因此在人體體表各部位，表現(xiàn)出不同的電位變化，這種人體心臟內(nèi)電活動所產(chǎn)生的表面電位與時間的關(guān)系稱為心電圖。心電圖機則是記錄這些生理電信號的儀器。 [1]

國內(nèi)一般按照記錄器同步輸出道數(shù)分為：單道、三道、六道和十二道心電圖機等。

組成部分

1、輸入部分

2、放大部分

3、控制電路

4、顯示部分

5、記錄部分

6、電源部分

重要參數(shù)

輸入電阻

即前級放大器的輸入電阻。輸入電阻越大，因電極接觸電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，國際上大于50MΩ。

共模抑制比

心電圖機一般采用差動式放大電路，這種電路對于同相（又稱共模信號，例如周圍的電磁場所產(chǎn)生的干擾信號）有抑制作用，對異相信號（又稱差模信號，需采集的心電信號就是差模信號）有放大作用。共模抑制比（CMRR），指心電圖機的差模信號（心電信號）放大倍數(shù)Ad與共模信號（干擾和噪聲）放大倍數(shù)Ac之比，表示抗干擾能力的大小。要求大于80dB，國際上大于100dB。

抗極化電壓

皮膚和表面電極之間會因極化而產(chǎn)生極化電壓。這主要是由于心動電流流過后形成的電壓滯留現(xiàn)象，極化電壓對心電圖測量的影響很大，會產(chǎn)生基線漂移等現(xiàn)象。極化電壓最高時時可達數(shù)十毫伏乃至上百毫伏。處理不好極化電壓，產(chǎn)生的干擾將是很嚴重的。

盡管心電圖機使用的電極已經(jīng)采用了特殊材料，但是由于溫度的變化以及電場和磁場的影響，電極仍產(chǎn)生極化電壓，一般為200～300mV，這樣就要求心電圖機要有一個耐極化電壓的放大器和記錄裝置。要求大于300mV，國際上大于500mV。

靈敏度

是指輸入1mV標準電壓時，記錄波形的幅度。通常用mm/mV表示，它反映了整機放大器放大倍數(shù)的大小。心電圖機標準靈敏度為10mm/mV。規(guī)定標準靈敏度的目的是為了便于對各種心電圖進行比較。

內(nèi)部噪聲

是指心電圖機內(nèi)部元器件工作時，由于電子熱運動產(chǎn)生的噪聲，而不是因使用不當(dāng)外來干擾形成的噪聲，這種噪聲使心電圖機沒有輸入信號時仍有微小的雜亂波輸出，這種噪聲如果過大，不但影響圖形美觀，而且還影響心電波的正常性，因此要求噪聲越小越好，在描記曲線中應(yīng)看不到噪聲波形。噪聲大小可以用折合到輸入端的作用大小來計算，一般要求低于輸入端加入幾微伏至幾十微伏以下信號的作用。國際上規(guī)定≤10μV。

時間常數(shù)

在直流輸入時，心電圖機描記出的信號幅度將隨時間的增加而逐漸減小，輸出幅度自100%下降至37%左右所需的時間。一般要求大于3.2s，若過小，幅值下降的過快，甚至?xí)馆斎氲姆讲ㄐ盘栕兂杉獠ㄐ盘枺@就不能反映心電波形的真實情況。

頻率響應(yīng)

人體心電波形并不是單一頻率的，而是可以分解成不同頻率、不同比例的正弦波成分，也就是說心電信號含有豐富的高次諧波。若心電圖機對不同頻率的信號有相同的增益，則描記出來的波形就不會失真。但是放大器對不同頻率的信號的放大能力并不一定完全一樣的。心電圖機輸入相同幅值、不同頻率的信號時，其輸出信號幅度隨頻率變化的關(guān)系稱為頻率響應(yīng)特性。心電圖機的頻率響應(yīng)特性主要取決于放大器和記錄器的頻率響應(yīng)特性。頻率響應(yīng)越寬越好，一般心電圖機的放大器比較容易滿足要求，而記錄器是決定頻率響應(yīng)的主要因素。一般要求在0.05~150Hz(-3dB）。

絕緣性

為了保證醫(yī)務(wù)人員和患者的安全，心電圖機應(yīng)具有良好的絕緣性。絕緣性常用電源對機殼的電阻來表示，有時也用機殼的漏電流表示。一般要求電源對機殼的絕緣電阻不小于20MΩ，或漏電流應(yīng)小于100μA。為此，心電圖機通常采用“浮地技術(shù)”。

安全性

心電圖機是與人體直接連接的電子設(shè)備，必須十分注意其對人體的安全性。從安全方面考慮，心電圖機可分屬三型：B型、BF型和CF型（詳見中華人民共和國國家標準GB-10793-2000 [2] ）。根據(jù)國際電工技術(shù)委員會（IEC）通則中規(guī)定： 醫(yī)用電器設(shè)備與患者直接連接部分叫"應(yīng)用部分"。為了進一步保證患者安全，醫(yī)用電器設(shè)備的應(yīng)用部分往往也加有隔離措施。

根據(jù)應(yīng)用部分的隔離程度，醫(yī)用電器設(shè)備分為B、BF、和CF型。

B型： 應(yīng)用部分沒有隔離。

BF型： 應(yīng)用部分浮地隔離，可用于體外和體內(nèi)，但不能直接用于心臟。

CF型： 應(yīng)用浮地隔離，對電擊有高度防護，可直接用于心臟。

分類

心臟是人體血液循環(huán)的動力裝置。正是由于心臟自動不斷地進行有節(jié)奏的收縮和舒張活動，才使得血液在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中不停地流動，使生命得以維持。心臟在搏動前后，心肌發(fā)生激動。在激動過程中，會產(chǎn)生微弱的生物電流。這樣，心臟的每一個心動周期均伴隨著生物電變化。這種生物電變化可傳達到身體表面的各個部位。由于身體各部分組織不同，距心臟的距離不同，心電信號在身體不同的部位所表現(xiàn)出的電位也不同。對正常心臟來說，這種生物電變化的方向、頻率、強度是有規(guī)律的。若通過電極將體表不同部位的電信號檢測出來，再用放大器加以放大，并用記錄器描記下來，就可得到心電圖形。醫(yī)生根據(jù)所記錄的心電圖波形的形態(tài)、波幅大小以及各波之間的相對時間關(guān)系，再與正常心電圖相比較，便能診斷出心臟疾病。諸如心電節(jié)律不齊、心肌梗塞、期前收縮、高血壓、心臟異位搏動等。

一、心電圖機的分類

心電圖機有不同的分類方法。如：

按機器功能分類

心電圖機按照機器的功能可分為圖形描記普通式心電圖機（模擬式心電圖機）和圖形描記與分析診斷功能心電圖機（數(shù)字式智能化心電圖機）。

按記錄器的分類

記錄器是心電圖機的描記元件。對模擬式心電圖機來說，早期使用的記錄器多為盤狀彈簧為回零力矩的動圈式記錄器，九十年代之后多用位置反饋記錄器。對數(shù)字式心電圖機來說，記錄器為熱敏式或點陣式打印機。

1、動圈式記錄器：動圈式記錄器的結(jié)構(gòu)原理是由磁鋼組成的固定磁路和可轉(zhuǎn)動的線圈。心電圖機功率放大器的輸出信號加到記錄器的線圈上，線圈上固定有記錄筆。在有心電信號輸出時，功率放大器向線圈輸出電流，線圈轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈的偏轉(zhuǎn)角度與盤狀彈簧的回零力矩相同時，停上偏轉(zhuǎn)。這樣，線圈帶動的記錄筆便在記錄紙上描記出心電圖波形。

2、位置反饋記錄器：位置反饋記錄器是一種不用機械回零彈簧的記錄器，特殊的電子電路可起到回零彈簧的作用。機器斷電時，位置反饋記錄器的記錄筆可任意撥動。

3、點陣熱敏式記錄器：熱敏式記錄器是利用加熱燒結(jié)在陶瓷基片上的半導(dǎo)體加熱點，在遇熱顯色的熱敏紙上燙出圖形及字符的。

按供電方式分類

按供電方式來分，可分為直流式、交流式和交、直兩用式心電圖機。其中，交、直兩用式居多。直流供電式多使用充電電池進行供電。交流供電式是采用交流-直流轉(zhuǎn)換電路，先將交流變?yōu)橹绷鳎俳?jīng)高穩(wěn)定的穩(wěn)壓電路穩(wěn)定后，供給心電圖機工作。

按一次可記錄的信號導(dǎo)數(shù)來分

按一次可記錄的信號導(dǎo)數(shù)來分，心電圖分為單導(dǎo)及多導(dǎo)式（如三導(dǎo)、六導(dǎo)、十二導(dǎo)）。單導(dǎo)心電圖機的心電信號放大通道只有一路，各導(dǎo)聯(lián)的心電波形要逐個描記。即它不能反映同一時刻各導(dǎo)心電的變化。多導(dǎo)心電圖機的放大通道有多路，如六導(dǎo)心電圖機就有六路放大器，可反映某一時刻六個導(dǎo)聯(lián)的心電信號同時變化情況。

使用說明

1．電源開關(guān)置于“ON”。

2．電源開關(guān)置于“AC（交流），’，此時“LINE”“TBST”“PA PER SPEED（25mm/s）”“SENSITIⅥTY（l）”“STOP”，晶體燈發(fā)出亮光。

3．調(diào)節(jié)基線控制旅鈕應(yīng)能改變描筆的位置，使之停在紀錄紙中央附近。

4．按動“CHECK”鍵，此時“STOp”燈滅，“CHECK”燈亮。

5．按動定標鍵“ lmV”，使描筆隨著定標鍵的按動而作相應(yīng)的擺動。

6．按“START”，此時“CHECK”燈滅，“START”燈亮，記錄紙按25mm/sec速度走動。

7．繼續(xù)按動定標鍵，在走動的紀錄紙上可看到一清晰的定標方波，其振幅應(yīng)是10mm。

8．按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“TEST”向“I”導(dǎo)“Ⅱ”聯(lián)轉(zhuǎn)換。

9．在心電圖紙上得到一段清晰的紀錄后，可繼續(xù)按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“I”導(dǎo)聯(lián)向“Ⅱ”導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換，以此類推，可重復(fù)上述操作，完成12個導(dǎo)聯(lián)的心電圖紀錄。

10．儀器使用完畢，切斷電源，做好清潔工作。并做好儀器使用登記。

常規(guī)保養(yǎng)

心電圖機應(yīng)定期進行維護和保養(yǎng)，以延長心電圖機及其各個部件的壽命。具體要求如下。

1每天作完心電圖描記后，應(yīng)保持電極清潔。銅合金制成的電極如果出現(xiàn)銹斑，可用細砂紙擦掉銹斑后，再用生理鹽水浸泡一夜，使其表面形成性能穩(wěn)定的薄膜。鍍銀的電極則用水洗凈擦干即可，避免擦傷鍍銀層。

導(dǎo)聯(lián)電纜的芯線或屏蔽容易折斷損壞，特別是靠近兩端的接頭處，切忌用力牽拉或扭曲，收藏時應(yīng)盤成直徑較大的圓環(huán)或懸掛，避免過度扭曲或銳角折疊。

⒈3交直流兩用的心電圖機，應(yīng)按說明及時充電，以延長電池使用壽命。

⒈4心電圖機應(yīng)避免高溫、日曬、受潮、塵土或撞擊，用畢蓋好防塵罩。

⒈5每半年打開機蓋進行除塵、去濕和進行檢查。及時清除電路板中的灰塵，保證機器內(nèi)部干燥，避免因為潮濕或者灰塵造成短路，損壞電路板。

⒈6由醫(yī)療儀器維修部門定期檢測心電圖機的性能。熱筆記錄式心電圖機應(yīng)根據(jù)記錄紙的熱敏感性和走紙速度，調(diào)整熱筆的壓力和溫度。心電圖機在使用中經(jīng)常出現(xiàn)偽差干擾故障，嚴重時會影響心電圖的正常描記，應(yīng)及時排查。

常見故障排除

在日常使用心電圖機時，經(jīng)常出現(xiàn)熱筆描記圖形過粗或過細、干擾、基線漂移過大、阻尼不正常等故障，嚴重影響心電圖機使用，產(chǎn)生原因和排除方法歸納如下。

1描記圖形過粗或過細

產(chǎn)生原因：溫度過高或過低。

排除方法：調(diào)整熱筆溫度，調(diào)節(jié)電位器使熱電筆溫度適當(dāng)即可。

2干擾

在心電圖機走紙記錄時，心電圖上疊加有一定幅度和有規(guī)律的正弦波或疊加一種無規(guī)律的毛刺，即為干擾。分為以下幾種：

⑴導(dǎo)聯(lián)開關(guān)置“0”位時有干擾

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首先，判斷干擾是50?Hz還是低頻。如果是50?Hz干擾一般為導(dǎo)聯(lián)輸入部分有斷線、脫焊現(xiàn)象，即導(dǎo)聯(lián)線斷線；導(dǎo)聯(lián)開關(guān)到放大板的輸入線插頭座斷腳、脫焊或接線斷。如果表現(xiàn)為低頻干擾，則首先檢查電刷上刷毛是否齊整；是否與不該接觸處有電氣接觸，然后，再檢查電機線圈是否有斷線。

⑵工作時有干擾

導(dǎo)聯(lián)線斷、隱斷或漏電均可引起干擾。但一般因?qū)?lián)線斷，引起的干擾表現(xiàn)為只有在相關(guān)導(dǎo)聯(lián)狀態(tài)時才會引入干擾。最簡單也最徹底的辦法是更換導(dǎo)聯(lián)線，但如果有修復(fù)價值的最好從斷處或漏電處剪開后，再重新焊接。導(dǎo)聯(lián)開關(guān)接觸不良、接線斷線、脫焊等均會引入干擾。記錄器或熱筆線圈與機殼接觸也可能引入干擾。

⑶其他干擾

電源紋波過大、濾波電容損壞，內(nèi)部應(yīng)該接地處未接好，內(nèi)部走線不合理或屏蔽不良等都可引入干擾。

3基線漂移

導(dǎo)聯(lián)開關(guān)在“0”位時，記錄器描繪的基線不水平而有緩慢上升或下降，即為基線漂移。

排除方法：用酒精擦拭放大板上各插頭、插座，以防有漏電現(xiàn)象。待完全干燥后，觀察基線漂移是否仍然過大。隨后檢查前置放大器與電壓放大器之間耦合電容是否漏電。然后，再檢查封閉繼電器電路。用線路分割法，斷開封閉繼電器電路，如漂移達到標準要求，則故障為封閉繼電器損壞或漏電，應(yīng)更換。最后，檢查場效應(yīng)管。先用替代法，以同型號場效應(yīng)管分別替換前級場效應(yīng)管。如故障消除則前級中某一只場效應(yīng)管(或兩只）輸入電阻不穩(wěn)，應(yīng)更換。

但必須用兩只各項參數(shù)均比較接近的場效應(yīng)管將原來兩只都換下，否則，若場效應(yīng)管不對稱，對心電圖機其他指標將有很大影響。如漂移仍然過大。一般為后級場效應(yīng)管某只輸入電阻不穩(wěn)定，同法替換即可。

4阻尼不正

⑴描1mV定標電壓波形時，波形無上沖且有圓角即為阻尼過大。排除方法：調(diào)整阻尼調(diào)節(jié)電位器使阻尼適中。

⑵描1mV定標電壓波形時波形上沖過大，即為阻尼過小。排除方法：

調(diào)整阻尼調(diào)節(jié)電位器使阻尼適中。若阻尼過小且不可調(diào)整時，先檢查阻尼調(diào)節(jié)電位器是否脫焊，損壞或接觸不良。如果損壞則應(yīng)予更換。如未損壞，則故障為記錄失磁造成，應(yīng)更換記錄器或重新上磁。

⑶如果阻尼不均勻，一般為熱筆放置不平，熱筆定位夾與導(dǎo)軌間有較大間隙，調(diào)整時，予以調(diào)整。

心電圖機是比較精密的儀器，使用時應(yīng)避開潮濕、震動、強電場、磁場等場所，心電圖室應(yīng)盡量遠離X線室、理療室、電梯等以減少和避免干擾。

由于心電圖機診斷技術(shù)成熟、可靠、操作簡便，價格適中，對病人無損傷等優(yōu)點，已成為各級醫(yī)院中最普及的醫(yī)用電子儀器之一。