心電圖機

心電圖機能將心臟活動時心肌激動產生的生物電信號（心電信號）自動記錄下來，為臨床診斷和科研常用的醫療電子儀器。
心臟在搏動之前，心肌首先發生興奮，在興奮過程中產生微弱電流，該電流經人體組織向各部分傳導。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，表現出不同的電位變化，這種人體心臟內電活動所產生的表面電位與時間的關系稱為心電圖。心電圖機則是記錄這些生理電信號的儀器。
國內一般按照記錄器同步輸出道數分為：
單道、三道、六道和十二道心電圖機等。

心電圖機重要參數：

1、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。

2、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Ad與共模信號（干擾和噪聲）放大倍數Ac之比，表示抗干擾能力的大小。要求大于80dB，國際上大于100dB。

3、抗極化電壓

皮膚和表面電極之間會因極化而產生極化電壓。這主要是由于心動電流流過后形成的電壓滯留現象，極化電壓對心電圖測量的影響很大，會產生基線漂移等現象。極化電壓最高時時可達數十毫伏乃至上百毫伏。處理不好極化電壓，產生的干擾將是很嚴重的。

盡管心電圖機使用的電極已經采用了特殊材料，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。

4、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的大小。心電圖機標準靈敏度為10mm/mV。規定標準靈敏度的目的是為了便于對各種心電圖進行比較。

5、內部噪聲

是指心電圖機內部元器件工作時，由于電子熱運動產生的噪聲，而不是因使用不當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。國際上規定≤10μV。

6、時間常數

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，甚至會使輸入的方波信號變成尖波信號，這就不能反映心電波形的真實情況。

7、頻率響應

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系稱為頻率響應特性。心電圖機的頻率響應特性主要取決于放大器和記錄器的頻率響應特性。頻率響應越寬越好，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的主要因素。一般要求在0.05~150Hz(-3dB）。

8、絕緣性

為了保證醫務人員和患者的安全，心電圖機應具有良好的絕緣性。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，或漏電流應小于100μA。為此，心電圖機通常采用“浮地技術”。

9、安全性

心電圖機是與人體直接連接的電子設備，必須十分注意其對人體的安全性。。根據國際電工技術委員會（IEC）通則中規定：醫用電器設備與患者直接連接部分叫"應用部分"。為了進一步保證患者安全，醫用電器設備的應用部分往往也加有隔離措施。

根據應用部分的隔離程度，醫用電器設備分為B、BF、和CF型。

B型：應用部分沒有隔離。

BF型：應用部分浮地隔離，可用于體外和體內，但不能直接用于心臟。

CF型：應用浮地隔離，對電擊有高度防護，可直接用于心臟。

10、分類

心臟是人體血液循環的動力裝置。正是由于心臟自動不斷地進行有節奏的收縮和舒張活動，才使得血液在封閉的循環系統中不停地流動，使生命得以維持。心臟在搏動前后，心肌發生激動。在激動過程中，會產生微弱的生物電流。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。醫生根據所記錄的心電圖波形的形態、波幅大小以及各波之間的相對時間關系，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
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：動圈式記錄器的結構原理是由磁鋼組成的固定磁路和可轉動的線圈。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，線圈轉動。當線圈的偏轉角度與盤狀彈簧的回零力矩相同時，停上偏轉。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在陶瓷基片上的半導體加熱點，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-直流轉換電路，先將交流變為直流，再經高穩定的穩壓電路穩定后，供給心電圖機工作。
按一次可記錄的信號導數來分，心電圖分為單導及多導式（如三導、六導、十二導）。單導心電圖機的心電信號放大通道只有一路，各導聯的心電波形要逐個描記。即它不能反映同一時刻各導心電的變化。多導心電圖機的放大通道有多路，如六導心電圖機就有六路放大器，可反映某一時刻六個導聯的心電信號同時變化情況。