心電圖機(jī)

　　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(jí)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(jī)一般采用差動(dòng)式放大電路，這種電路對(duì)于同相（又稱共模信號(hào)，例如周圍的電磁場所產(chǎn)生的干擾信號(hào)）有抑制作用，對(duì)異相信號(hào)（又稱差模信號(hào)，需采集的心電信號(hào)就是差模信號(hào)）有放大作用。共模抑制比（CMRR），指心電圖機(jī)的差模信號(hào)（心電信號(hào)）放大倍數(shù)Ad與共模信號(hào)（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(huì)因極化而產(chǎn)生極化電壓。這主要是由于心動(dòng)電流流過后形成的電壓滯留現(xiàn)象，極化電壓對(duì)心電圖測量的影響很大，會(huì)產(chǎn)生基線漂移等現(xiàn)象。極化電壓最高時(shí)時(shí)可達(dá)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(yán)重的。

　　盡管心電圖機(jī)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(jī)要有一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，記錄波形的幅度。通常用mm/mV表示，它反映了整機(jī)放大器放大倍數(shù)的大小。心電圖機(jī)標(biāo)準(zhǔn)靈敏度為10mm/mV。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)靈敏度的目的是為了便于對(duì)各種心電圖進(jìn)行比較。

　　內(nèi)部噪聲

　　是指心電圖機(jī)內(nèi)部元器件工作時(shí)，由于電子熱運(yùn)動(dòng)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(jī)沒有輸入信號(hào)時(shí)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(jì)算，一般要求低于輸入端加入幾微伏至幾十微伏以下信號(hào)的作用。國際上規(guī)定≤10μV。

　　時(shí)間常數(shù)

　　在直流輸入時(shí)，心電圖機(jī)描記出的信號(hào)幅度將隨時(shí)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(shí)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?hào)變成尖波信號(hào)，這就不能反映心電波形的真實(shí)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(hào)含有豐富的高次諧波。若心電圖機(jī)對(duì)不同頻率的信號(hào)有相同的增益，則描記出來的波形就不會(huì)失真。但是放大器對(duì)不同頻率的信號(hào)的放大能力并不一定完全一樣的。心電圖機(jī)輸入相同幅值、不同頻率的信號(hào)時(shí)，其輸出信號(hào)幅度隨頻率變化的關(guān)系稱為頻率響應(yīng)特性。心電圖機(jī)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(jī)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(jī)應(yīng)具有良好的絕緣性。絕緣性常用電源對(duì)機(jī)殼的電阻來表示，有時(shí)也用機(jī)殼的漏電流表示。一般要求電源對(duì)機(jī)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(jī)通常采用“浮地技術(shù)”。

　　安全性

　　心電圖機(jī)是與人體直接連接的電子設(shè)備，必須十分注意其對(duì)人體的安全性。從安全方面考慮，心電圖機(jī)可分屬三型：B型、BF型和CF型（詳見中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB-10793-2000[2] ）。根據(jù)國際電工技術(shù)委員會(huì)（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(jìn)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(duì)電擊有高度防護(hù)，可直接用于心臟。

　　分類

　　心臟是人體血液循環(huán)的動(dòng)力裝置。正是由于心臟自動(dòng)不斷地進(jìn)行有節(jié)奏的收縮和舒張活動(dòng)，才使得血液在封閉的循環(huán)系統(tǒng)中不停地流動(dòng)，使生命得以維持。心臟在搏動(dòng)前后，心肌發(fā)生激動(dòng)。在激動(dòng)過程中，會(huì)產(chǎn)生微弱的生物電流。這樣，心臟的每一個(gè)心動(dòng)周期均伴隨著生物電變化。這種生物電變化可傳達(dá)到身體表面的各個(gè)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(hào)在身體不同的部位所表現(xiàn)出的電位也不同。對(duì)正常心臟來說，這種生物電變化的方向、頻率、強(qiáng)度是有規(guī)律的。若通過電極將體表不同部位的電信號(hào)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(duì)時(shí)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(dòng)等。

　　一、心電圖機(jī)的分類

　　心電圖機(jī)有不同的分類方法。如：

　　按機(jī)器功能分類

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

　　按記錄器的分類

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

　　1、動(dòng)圈式記錄器：動(dòng)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(dòng)的線圈。心電圖機(jī)功率放大器的輸出信號(hào)加到記錄器的線圈上，線圈上固定有記錄筆。在有心電信號(hào)輸出時(shí)，功率放大器向線圈輸出電流，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈的偏轉(zhuǎn)角度與盤狀彈簧的回零力矩相同時(shí)，停上偏轉(zhuǎn)。這樣，線圈帶動(dòng)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(jī)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(jī)器斷電時(shí)，位置反饋記錄器的記錄筆可任意撥動(dòng)。

　　3、點(diǎn)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(diǎn)，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(jī)。其中，交、直兩用式居多。直流供電式多使用充電電池進(jìn)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(jī)工作。

　　按一次可記錄的信號(hào)導(dǎo)數(shù)來分

　　按一次可記錄的信號(hào)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(jī)的心電信號(hào)放大通道只有一路，各導(dǎo)聯(lián)的心電波形要逐個(gè)描記。即它不能反映同一時(shí)刻各導(dǎo)心電的變化。多導(dǎo)心電圖機(jī)的放大通道有多路，如六導(dǎo)心電圖機(jī)就有六路放大器，可反映某一時(shí)刻六個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)同時(shí)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(shí)“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(jì)錄紙中央附近。

　　4．按動(dòng)“CHECK”鍵，此時(shí)“STOp”燈滅，“CHECK”燈亮。

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

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

　　7．繼續(xù)按動(dòng)定標(biāo)鍵，在走動(dòng)的紀(jì)錄紙上可看到一清晰的定標(biāo)方波，其振幅應(yīng)是10mm。

　　8．按動(dòng)“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(jì)錄后，可繼續(xù)按動(dòng)“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(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電圖紀(jì)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(jī)應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以延長心電圖機(jī)及其各個(gè)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(xì)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(shí)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。

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

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

　?、?每半年打開機(jī)蓋進(jìn)行除塵、去濕和進(jìn)行檢查。及時(shí)清除電路板中的灰塵，保證機(jī)器內(nèi)部干燥，避免因?yàn)槌睗窕蛘呋覊m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(jī)的性能。熱筆記錄式心電圖機(jī)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(jī)在使用中經(jīng)常出現(xiàn)偽差干擾故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響心電圖的正常描記，應(yīng)及時(shí)排查。

　　常見故障排除

　　在日常使用心電圖機(jī)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)熱筆描記圖形過粗或過細(xì)、干擾、基線漂移過大、阻尼不正常等故障，嚴(yán)重影響心電圖機(jī)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(xì)

　　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(jī)走紙記錄時(shí)，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：

　?、艑?dǎo)聯(lián)開關(guān)置“0”位時(shí)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(jī)線圈是否有斷線。

　?、乒ぷ鲿r(shí)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(shí)才會(huì)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(jià)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(huì)引入干擾。記錄器或熱筆線圈與機(jī)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(shí)，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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(hào)場效應(yīng)管分別替換前級(jí)場效應(yīng)管。如故障消除則前級(jí)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(xiàng)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(duì)稱，對(duì)心電圖機(jī)其他指標(biāo)將有很大影響。如漂移仍然過大。一般為后級(jí)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

　?、琶?mV定標(biāo)電壓波形時(shí)，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。

　?、泼?mV定標(biāo)電壓波形時(shí)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(shí)，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(shí)，予以調(diào)整。

　　心電圖機(jī)是比較精密的儀器，使用時(shí)應(yīng)避開潮濕、震動(dòng)、強(qiáng)電場、磁場等場所，心電圖室應(yīng)盡量遠(yuǎn)離X線室、理療室、電梯等以減少和避免干擾。

　　由于心電圖機(jī)診斷技術(shù)成熟、可靠、操作簡便，價(jià)格適中，對(duì)病人無損傷等優(yōu)點(diǎn)，已成為各級(jí)醫(yī)院中最普及的醫(yī)用電子儀器之一。