心电图机的概述

        心电图机是记录心电图的专用仪器，有单道心电图机和多道心电图机，多道心电图机可以同时记录多导联的心电，多有同时记录12导联的，而单道心电图机只能顺序记录12个 导联。根据控制方式和导联切换方式的不同，有手控的模拟心电图机，也有程控的数字式心电图机。

        （一）心电图
        心电图是从体表记录心脏电位变化的曲线，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，如图2-2所示为心脏传导示意图。

        心电波由一系列波形组成：P波代表左、右心房的除极，波宽不大于0.11s，振幅小于 0. 25mV。P-R间期代表心房除极开始至心室除极开始的时间，即从P波开始处到QRS波 群的开始处。P-R期间随年龄的增大而有加长的趋势，成人为0.12～0. 20s。QRS波群反 映左、右心室的除极过程，其大振幅不超过5mV，宽度小0.Is。S-T段是指QRS波群终点到T波开始的一段。T波表示心室复极波，它是一个较钝而宽的波，T波由基线慢慢上升到达顶点，随即快速下降，故而上下支不对称。T波不应砥于R波的1/10，图2-3为心电波图形的命名。

        心电信号还有如下特点：

        1．基波频率低正常人心脏每分钟跳动75次，它的周期频率不到1Hz。T波频率大约是1. 3Hz，QRS波群大约是15Hz。由于二次以上谐波衰减很快，而基波和二次谐波占了总能量的85%以上，所以心电频谱主要取决于基波及二次谐波。 
        2．谐波丰富QRS波群虽然其频率仅为15Hz，但其前沿上升率极陡，对于早期隐伏 的心脏病患者来讲QRS波群常有切迹，偶尔可达200Hz，而ST段几乎平直，在 0. 14～0. 8Hz。

        3．心电信号极其微弱峰值在1～5mV，而小电压只有20uV左右。

        （二）心电图机的导联
        将两个电极安放在人体表面的相关部位，分别与心电图的正负极端相连，用以描记体表两点间的电位差，这种放置电极的方法及其与心电图机的连接方式称为心电图导联。 常用的导联：标准肢体导联、加压单极肢体导联和胸导联等。

        1．标准肢体导联是早使用的传统方式，属于双极导联的一种。它包捂标准导 联（工）、第二导联(Ⅱ)和第三导联(Ⅲ)。

        2．加压单极肢体导联是指探查电极分别置于右上肢(R)、左上肢(L)及左下肢(I。F)， 并与心电图机的正极相连，将中心电端与心电图机的负极相连。加压单极肢体导联(aVR、 aVL和aVF导联)的连接方式是断开测量肢体与中心电端的连接，使振幅增大了50%。

        3．胸导联是指将探查电极放在前胸壁，无干电极与中心电端连接，电极安放的部 位有6个，分别称为VI～V6胸导联。

图2-4为心电图导联示意图，图2-5为12导联心 电图。
 

        （三）心电图机的工作原理
        体表心电经电极、导联线送至心电图机，心电图机主体从原理上可分为输入回路、导联 线选择、放大电路、描笔驱动和走纸部分，现代心电图机通常还有程控部分。 输入部分有较大的输入阻抗，一般都在10MC)以上，通常采用射极跟随的缓冲放大器。 此外，还应有过电压、过电流的保护电路，有右腿驱动电路或屏蔽驱动电路以减少50Hz干 扰等措施。导联选择通常由一个选择开关和一个电阻网络（威尔逊网络）组成，通过选择开关选择不同的电阻组合来选择不同的导联，导联选择可以是手动选择或者程控选择。放大 器可以分为前置放大器、后级放大器、功率放大器等，前置放大器是由差分放大器组成，以获得较高的共模抑制比，选择的元件必须是低噪声的，从安全用电角度考虑又往往是做成电气隔离（浮地）的，ImV定标电路也连在前置放大器上。后级放大器主要是进行电信号放 大，以及对信号进行滤波，以获得特定的频率响应特性，这包括阻容耦合电路、闭锁电路、增益选择、截止频率和50Hz陷波等。功率放大器（或称描笔放大器）和描笔记录器通常连在一起组成负反馈系统，以提高描笔的频率响应并提供足够的功率以推动描笔，描笔可以有墨 水笔、热笔等，在一些数字式系统中则采用热元阵列。走纸部分是由马达传动结构和控制电 路组成，其目的是记录纸的线速度为25mm/s或50mm/s，而对于存储以后再打印的非实时系统，则走纸速度只需与采样频率相匹配即可。除了上述心电信号的通道以外，通常还有控 制部分和键盘操作部分，用于导联选择、参数设置、结果打印、信号存储和传输等作用，

图2-6为心电图机原理示意图。
 

        （四）心电图机的技术指标 包括共模抑制比、频率响应、时间常数、灵敏度、走纸速度、线性度、阻尼、电安全性能。

        1．共模抑制比可表示为CMRR= ，其中Ad为系统总的差模增益，Acm为系统 总的共模增益。共模抑制比常用分贝(dB)表示，即CMRR= ，该值体现了仪器的 抗共模干扰的能力。心电图机的共模抑制比应大于60dB以上，现在一般都能做到l00dB以上。

        2．频率响应反映的是对不同频率信号的不同灵敏度，要求心电图机对O. l--25Hz频 率范围内的信号，频率响应曲线必须是平坦的(<±0.5 dB)，截止频率是指灵敏度下降到 70 .7%(-3dB)时的频率。 频（率）响（应）范围是指高频截止频率( f H)和低频截止频率（f L）之间的通频带范围。 对于诊断用的心电图机的频响要求是0. 05～I00Hz，对于监护用的心电图机则频响要求可 ‘乏些，如0. 1～40Hz。

        3．时间常数反映的是仪器的低频截止频率(f L)，实际测量时是记录1mV标准信号幅度下降到30%时所需要的时间(t)，要求t>3.2秒，也可换算成截止频率f L= 。

        4．灵敏度 指输入1mV电压时描笔的偏转量。至少分3挡，×0.5、×1、×2，即5mm/mV、10mm/mV、20mm/mV三挡。

        5．走纸速度记录纸每秒移动的距离。

        6．阻尼用输入1mV矩形波来判别描笔记录的动态响应，应使阻尼处在临界阻尼状 态，避免欠阻尼和过阻尼。数字心电图机无此指标。

        7．电安全性能符合GB9706.1 I类CF型。

        （五）心电图机的临床应用范围
        目前应用于临床的心电图机有三道、四道、六道、八道和十二道心电图机。有些多道心电图机还同时具有心电自动分析功能和多路波形显示的功能，大大方便了医务人员的操作。