心电图机

心肌细胞特点心电图是由窦房结产生动作电位，向心脏其他部位传导.心房和心室的心肌细胞依次经过极化→去极化→复极化过程。心肌细胞特点：①兴奋性：活的组织或者细胞对刺激产生反应的能力，即产生动作点位的能力。②传导性：指心肌细胞的动作点位不停留在原地，可沿心肌细胞传导。③自律性：心肌含有自律细胞，他们在无外来刺激仍有规律自主产生电位的能力。④收缩性：心肌细胞具有机械收缩的能力。从窦房结→心房及结间束→房室结→左右束支→心室传导纤维→心室肌。细胞正常状态下膜内带正电，膜外带负电。细胞膜上有专门传输K+和Na+的传输离子泵，称为钠钾泵。细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同。--++除极过程Depolarization：膜内负电位消失，电位差降低。心电活动K+K+Na+Na+K+Na+细胞膜内细胞膜外细胞膜在接受刺激后，在动作电位状态下对Na+通透性大于对K+通透性；Na+由细胞外扩散到细胞外。膜内多正离子，膜外多负离子。膜内Na+向内扩散顺应浓度差的力与膜内正内负电位差形成组织Na+向内扩散的阻力逐渐趋于平衡。复极化过程depolarization：细胞恢复到极化状态的过程。心电活动极化：细胞膜内外存在的电位差稳定于静息电位固定水平的状态。细胞膜在处于除极化平衡状态后，细胞膜对K+通透性大于对Na+通透性；K+由细胞内扩散到细胞外。膜内多负离子，膜外多正离子。膜内K+向外扩散顺应浓度差的力与膜外正内负电位差形成组织K+向外扩散的阻力逐渐趋于平衡。细胞电位变化与离子活动显示图K+外流与复极化有关。伴随静息电位，恢复到极化状态。Na+内流与除极化有关。伴随动作电位，达到除极化状态。K+逆浓度差内流和Na+逆浓度差外流都需要消耗能量ATP，新陈代谢。P-PR-R图形－－命名(1)P波：心脏的激动发源于窦房结，然后传导到达心房。P波由心房除极所产生，是每一波组中的第一波，它反映了左、右心房的除极过程。前半部分代表右房，后半部分代表左房。(2)QRS波群：典型的QRS波群包括三个紧密相连的波，第一个向下的波称为Q波，继Q波后的一个高尖的直立波称为R波，R波后向下的波称为S波。因其紧密相连，且反映了心室电激动过程，故统称为QRS波群。这个波群反映了左、右两心室的除极过程。(3)T波：T波位于S-T段之后，是一个比较低而占时较长的波，它是心室复极所产生(4)U波：U波位于T波之后，比较低小，其发生机理未完全明确。一般认为是心肌激动的“激后电位”。原理－－－心电活动链接●心肌细胞一直处于节律性的静息、除极、去极化、复极及静息这一变化中，从而产生相应的电位变化。两个状态、两个过程K+外流引起复极化Na+内流引起去极化P波：心房除极过程QRS波：心室除极过程T波心室复极过程肢导联双极标准肢体导联：ⅠⅡⅢ加压单极肢体导联：aVRaVLaVF胸导联单极心前导联：V1、V2、V3、V4、V5、V6标准导联的理论基础是Einthoven原理主要包括：1.人体的左肩、右肩及臀部三点与心脏距离相等，构成等边三角形的三个顶点。心脏产生的电流均匀传播于体腔，四肢仅作导体，肢体上任何一点的电位等于该肢体与体腔连接处的电位；2等边三角形的中心为心脏，并与三角形共面；3.体腔是一个均匀导电、相对心脏而言很大的球星容积导体。心脏的电活动过程为一对电偶，位于容积导体中央，其偶极矩的方向斜向左下方并与水平线成一角度，称为心电轴标准导联(12条)导联命名ECG-6511心电图机按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分1.单通道心电图机：心电图机中只有一条信号通道，每次只能记录一道信号的装置2.多通道心电图机：心电图机中有多条独立的信号通道，每次能同时记录多通道的装置心电图纸mvs纸速：25mm/s标准电压：1mv/10mm心电图纸普通式心电图机原理结构人体输入保护电路1mv定标高频滤波导联选择前置放大隔离电路电压放大功率放大DC-DC浮地电源电源心电导联线心电图机信号通道部分电路①输入部分包括电极、导联线、导联选择器、过压保护电路及低通滤波器等，主要作用是从人体提取心电信号并按要求组合导联，将选定导联的心电信号送入缓冲放大器，同时滤除电磁波干扰，放置高电压损坏仪器。②威尔逊电阻网络③时间常数④导联切换复零电路⑤1mv定标电路⑥电极脱落检测电路⑦肌电滤波电路⑧50Hz滤波电路⑨灵敏度选择电路⑩光耦隔离电路输入部分威尔逊网络导联选择电极脱落检测1mv定标时间常数及复位50Hz滤波电路肌电滤波电路灵敏度选择（一）浮地前放大电路（1）前置输入部分高压保护高频滤波HF低压保护高压保护原理：当电压大于氖泡的起辉电压时，氖泡两端电压被限制在60～70V之间，从而使输入端的高压成分不能向后面电路传送高频滤波HFRC电路组成低通滤波器，将输入端的高频信号过滤掉，由公式1322HfkHzRC22k220p低压保护8.7V返回+-（2）威尔逊电阻网络1.TEST2.导联I3.AVR变形的威尔逊中心端4.胸导联威尔逊中心端返回威尔逊网络连接原理图（3）导联选择4052是两组开关，4选1逻辑真值表导联选择逻辑功能逻辑真值开关选通的状态INBA00012接13脚1接3脚00114接13脚5接3脚01015接13脚2接3脚01111接13脚4接3脚1XX开路开路逻辑真值与转换状态输入编码导联选择逻辑功能INBAIC103IC104IC105IC106000TESTaVRV2V6001ⅠaVLV3闲置010ⅡaVFV4闲置011ⅢV1V5闲置1XX不工作不工作不工作不工作导联选择逻辑功能TEST此处设计相当于没有输入，用于调整水平基线导联I同理，导联II，III也是经过10K电阻到达放大器A1加压导联AVR胸导联威尔逊中心端返回（4）屏蔽驱动电路在图4-15中IC112、D118、D119、R110、R111、L100、C132构成屏蔽驱动电路2.浮地前放大电路（1）前置放大器由IC107、IC108A组成（2）1mv定标电路312002120052.3106.8VpmvW由电路图可知Vp6.8v1021110200kVmvmvkk返回（3）起搏脉冲抑制电路时间常数13.3MF电容＋电阻高通滤波器主要功能是隔直流（人体上的极化电压跟放大器的漂移电压）13.33.33.2RCFMss（4）导联切换复零电路（闭锁电路）由T2,T3组成，当/INST是低电平时，经过光耦电路的反相，在A端输入一个高电平，此时T2，T3导通，电容C1对地迅速放电，使得电路上的电流迅速减少到零。A返回（5）光电耦合电路3.中间放大合电路（1）增益调节放大器由IC115A、VR102等组成（2）高频滤波电路由R157、C116组成的高频负反馈网络，可以滤除高频干扰。（3）灵敏度/滤波选择电路01020324UUU返回35.7KCD4053选择功能与编码关系输入编码真值选择功能CBA灵敏度×00×1/2×11×1×01×20××滤波OFF1××滤波ON选择功能与编码关系（4）交流/肌电滤波电路由IC116A、IC116B和R161~R166、C118~C120组成有源陷波网络的交流滤波电路，抑制50Hz交流干扰并将其衰减为原振幅的1/8。由R167、C121组成肌电干扰滤波电路，用驱动器Q105、Q106来控制，抑制35Hz肌电干扰并将其衰减3dB。交流滤波电路返回11402284.50.047fHzRCkF当EMG键按下时，低电平输入通过光电耦合器后变成高电平，使得T5导通，从而二极管截止，场效应管导通。由84.5k和0.047u组成的RC滤波电路，过滤35Hz的肌电信号返回肌电滤波电路（5）比例运放IC117（6）基线置零电路:Q109、Q110（7）电极脱落检测电路由A7和A8组成的比较器以及4个33K的电阻组成当A1的输入|Vi|200mv，通过A1的放大此时a点|Va|4V，从而使A7或A8输出高电平，使得二极管导通，该高电平通过光电耦合器驱动键控电路板上的电极监测发光二极管发光报警，表示电极已经脱落。a4V返回-4V（二）键控电路1．功能选择按键14个功能选择按键（SW201~SW214）：上升（前进）键（ADV）、下降（后退）键（REV）闭锁键（RESET）、1mV定标键启动（START）、观察（CHECK）、停止（STOP）灵敏度选择开关（×2、×1、×1/2）肌电干扰抑制（EMG）交流干扰抑制（HUM）纸速转换（25mm/S、50mm/s）。2．电子开关电路IC201，IC202组成电子开关电路。IC202为双路互锁式电子开关，内部有两组电子开关，IN1~IN3对应OUT1~OUT3为第一组（STOP、CHECK、START）的选择；IN4~IN6对应于OUT4~OUT6为第二组，灵敏度（×1/2、×1、×2）的选择。两组开关各允许选通一个。IN端输入为低电平时开关选通，并输出低电平，并分为两路，一路控制功能电路，完成相应的工作状态及灵敏度转换；另一路点亮对应的发光二极管。IC201为循环自锁式电子开关。两组开关可同时工作，亦可单独工作。IN1用于控制肌电干扰抑制，IN2用于控制交流干扰抑制。3.闭锁（INST）控制电路有三个来源：1.连续描记信号，在转换导联时同时产生INST2.手动闭锁开关RESET键3.在从“准备stop”到“观察check”时（1）初始置零电路由R205、C210和IC203A组成。它的作用是当电源接通的瞬间输出一个正脉冲，使编码器（IC212）的输出端全部置零。因为接通电源时，C210两端电压不能突变，IC203A输入为零电平，输出即为高电平。（2）基线置零控制电路由SW203、IC203D组成。按下SW203时，IC203D便输出一个高电平，并通过IC204B和IC204C两个正或门及IC215C非门反相输出一个负脉冲，经插座J200送到前置放大电路去启动INST电路。由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信号，经过由IC203C和IC205B组成的单稳电路后，输出一个正脉冲。用它启动INST电路，使开启电源瞬间或转换导联期间，将干扰信号对地短路及基线置零。当工作方式转到STOP状态时，从IC202的4脚输出一个由正变零的跳变，经C223在R244上产生一个正脉冲，再经IC204C和IC215，亦作为INST电路的启动脉冲。同时IC202的4脚输出的零电平，仍作为主置零（MINST，即MAININST）控制信号，分别送到前置放大电路和电源电路去-导联切换时按下RESET键时+8V+8V电路初始状态--由STOP向CHECK转换时由于C223两端电压不能突变，所以IC204的8脚为高电平，当电容充电完毕是8脚会由高电平变为低电平，此时INST会产生高电平4.导联选择部分（升/降编码）二进制可逆计数器施密特触发器BCD十进制译码器顺逆延时电路（1）编码器（二进制可逆计数器）5脚为总控制端，高电平时不允许计数，1脚为计数方式控制端，高电平时为预置计数，低电平时为加减计数。10脚为加减计数控制端，高电平时作加法计数，低电平作减法计数。9脚是复位控制端，低电平时计数，高电平时将输出端全部置零。控制端第5加减控制第10脚计数方式第1脚复位控制第9脚计数功能1×00不计数0100加法0000减法××10预置计数×××1输出置零逻辑真值与计数功能关系没有键按下时-++-（2）键控编码电路由IC205A、IC203B、IC212和SW201、SW202等组成键控编码电路，完成导联选择上升（ADV）或下降（REV）的功能。当ADV键按下时--++5．译码电路开机接通电源，由于初始置零电路的作用，使IC212的输出置零。当按下SW201键时，有一个高电平加在10脚上，编码器上升计数。同时，该正脉冲通过IC205A、R203和C201的延迟电路及IC203B反向门，送到IC212的15脚计数时钟输入端，使输出编码加1。如原状态是“0000”，加1后变成“0001”，即