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。
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。

心電圖機重要參數(shù)：

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(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。

3、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(yán)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。

4、靈敏度

是指輸入1mV標(biāo)準(zhǔn)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(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各種心電圖進行比較。

5、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。

6、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?，這就不能反映心電波形的真實情況。

7、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）。

8、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)”。

9、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。。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。

10、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
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，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。