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实验 心电图机的技术指标测定及心电图描记
【实验要求】
1．进一步了解心电的原理;
2．学会怎样测量仪器的技术指标;
3．了解一些心电图记录的基本知识。
【实验仪器】
XD-7300单道自动心电图机, 记录纸, 秒表, 米尺, 电极膏( 或生理盐水) 、 75%酒精棉球。
【实验原理】
心电图机是描记心电图机的电子仪器, 基本原理框图如图一所示。把心电信号经过导联线输入心电图机。由于心电非常微弱, 一般只有1.0－2.0mV, 因此, 必须将心电信号输入到放大器中进行放大, 然后输入记录部分, 推动描笔把心电波形记录在纸上, 即为心电图。

图一 心电图机原理方框图
【仪器介绍】
本实验使用的是XD-7300单道自动心电图机, 面板如图二。
(1)LCD显示: 显示仪器当前的导联, 增益, 滤波状态, 运行状念: 在自动模式下显示每导联记录时间, 导联切换模式等。
(2)开／关键: 当插上电源插头并接通220V交流电, 打开后部的电源开关时, 仪器处于待机状态, 此时若电池未允满, 此键上方紫色发光二极管点亮。当”长”按下此键绿色发光二极管点亮, 仪器切换为工作状态。当再次”长”按下此键绿色发光二极管熄灭, 仪器切换至待机状态。
(3)复化键: 封闭输入信号使基线回至中点。
(4)增益／导联键: 在下动模式下, 按下此键增益在0.5、 1、 2间切换。其中1为标准增益。在自动模式下, 按下此键使导联切换模式在标准的递增和递减, 仿3道间切换。其中递增为标准模式。
(5)自动／手动键: 按下此键操作模式在自动和手动模式间切换。其中自动模式为标准模式。
(6)走速／时间键: 在手动模式下, 按下此键走速在25mm／s及50mm／s间切换, 其中25mm／s为标准走速。在自动模式下, 走速固定为25mm／s。按下此键使每导联记录时间在5s, 7s, 3s间切换。其中5s为标准值。

图二 XD-7300单道自动心电图机面板
(7)延长键: 在自动模武下, 当需要延长某导联记录时间时, 按下此键后将一直记录当前导联至该键被再次按下。在下动摸武下此键无效。
(8)定标键: 按下lmV电压键以供作电压标准用。
(9)导联选择键: 按动左键(←)或右键(→)选择所需导联, 可左移或右移。在自动模式下导联切换由软件自动完成, 导联选择键无效。导联值显示于LCD屏幕左下方。
(10)记录键－停止键: 当揿记录键后, LCD屏幕右下方显示为”RUN”, 仪器开始记录和走纸。当揿停止键后, LCD显示为”STOP”, 仪器停止记录和走纸。
(11)滤波控制键: 由肌电抑制及交流干扰抑制和漂移抑制三键组成。
当电源干扰时, 可按动交流干扰抑制键, 记录纸上并打印HUM。
当人体肌电干扰强烈时, 可按动肌电抑制键(有标准35Hz, 重度25Hz两种滤波模式), 记录纸上并打印EMG35或EMG25。
当基线漂移较严重时, 可按下漂移抑制键, 记录纸上频响值下限打印由”0.05－…”改为”0.5－…”。
(12)记录走纸装置。
【实验内容及步骤】
一、 心电图机技术指标的测定
1．灵敏度
灵敏度( 增益) 是指输入1mV信号电压时, 描笔偏转的幅度, 单位是mm/mV。正常状态下, 标准灵敏度为10mm/mV。
接通电源, 指示灯亮, 预热15min以上。按自动／手动键切换到手动模式下, 按复位键使基线回到中心位置, 按增益/导联键使增益为1时, 按定标键3－4次, 打出1mV的方波3－4个。再按动增益/导联键使增益分别为0.5和2时, 按定标键各打出3－4个1mV的方波。对三个增益下输出的1mV方波进行测量, 并算出误差。
2．噪声和漂移
噪声和漂移都是源于电路内部的元件和外界干扰造成的。漂移是指基线不稳, 表现为描笔缓慢的上下飘动。噪声是指描笔在音频范围的颤动。

图三 噪声和漂移
在没有信号输入时, 将增益置于2, 按记录键, 如果描笔在记录纸正中描出一条平稳的直线则是正常的如图三中a; 如果描笔不能稳定在正中位置, 而作上下颤动, 则是噪声所致, 如b; 如果描笔上下缓慢摆动, 则是漂移所致, 如c; 噪声和漂移同时存在则如d所示。图中b、 c、 d均不正常。
3．记录速度
心电图机的走纸速度一般为25mm/s和50mm/s两档。走纸速度是否准确, 直接影响对心电图的分析。
在手动模式下, 走速为25mm/s开始记录, 走纸平稳后, 按下定标键打一个方波, 经过t秒( 最好t＝10秒) 后, 再打一个方波, 停止记录, 同时使停表停止。两个方波前沿之间的距离为L, 则走纸速度v＝L/t。

图四 记录速度
4．阻尼

图五 阻尼正常与异常
阻尼是利用描笔和走纸之间的摩擦里及空气阻力来实现的。阻尼是否正常, 对描记的心电图有很大的影响。阻尼过大或过小都会引起心电图的失真, 应予调整。
经过调节固定在描笔杆上的固定螺丝来调整描笔对纸面的压力; 阻尼过大减小压力, 阻尼过小增大压力。另外还能够调节笔温。将前面步骤所记录的方波与阻尼正常或非正常的方波比较, 判断阻尼是否正常。不正常时给予调整。图中a正常, b阻尼过大, c阻尼过小。
5．放大器的对称性

图六 放大器的对称性
把心电图对等幅的正、 负信号的放大倍数之比, 称为心电图放大器的对称性。如果放大器的对称性不好, 就会引起波形的失真。一部正常的心电图机, 不但描笔处于记录纸中心时对称, 而且在基线偏上或偏下时, 放大倍数也对称。
增益调到1, 手动记录, 待基线稳定在中间后, 按下定标键, 但不松手, 待描笔跳到离基线10mm处, 再从10mm处慢慢地回到中心线地位置时, 立即松手。这时描笔向下移动。待纸走一段距离后停止走纸。如果测出地波形向上和向下幅度相等, 则对称性好。
基线偏上8mm和偏下8mm的对称性的测试方法同上。质量差的心电图机往往是偏上的幅度小于偏下。可是, 幅度不超过1.5mm, 也属于正常,
6．时间常数
时间常数是指方波从100％的幅度下降到37％的幅度所经过的时间。
描笔居中, 增益调至10mm/mV, 手动开始记录, 按下定标键不放。当波幅由10mm/mV回到基线时, 放开按钮, 停止走纸。计算幅度从10mm下降到3.7mm所经过的时间, 就是该机的时间常数。记录纸每一小格长1mm, 在记录速度为25mm/s时, 每一格代表1/25s=0.04s。再数出这段距离d的格数L, 则时间常数为τ＝0.04L(s)。
心电图机的时间常数一般在1.5～3.5s之间, 比3.5s大一些是允许的, 时间越长对低频响应越好。可是, 小于1.5s, 低频相应差, 这是不允许的。

图七 心电图机的时间常数
7．观察三种滤波控制对心电图的影响。对比在有、 无滤波的情况下小信号的情况。
把以上实验所得的图形和数据, 自己设计表格记录, 并按要求处理好数据。
二、 测试心电图
1．关上电源, 检查接地是否良好。
2．安置电极板。为了与人体接触良好, 用生理盐水或导电胶擦电极板与人体接触的部位。连接导联线: 红接右手, 黄接左手, 绿( 或蓝) 接右脚, 黑接左脚, 白接胸前。
3． 用自动档记录下”I”、 ”II”、 ”III”、 ”aVR”、 ”aVL”、 ”aVf” 导联的心电图。
【仪器操作】
一、 操作前须知
(一) 仪器的安放要求:
(1)心电图机周围不应有高压电缆, x射线机．超声仪器及电疗机等·
(2)心电图机应安放于具有合适温度与湿度的房间内(温度过低过高对被检查人的心电图正确性均有影响, 而湿度过高会对仪器产生很不良的影响)．并尽可能减少搬动．
(3)心电图机应安置有良好的接地。
(二) 记录纸按要求安放。为保护打印头, 记录纸没有安放好, 请不要进行打印记录。
(三) 电源线及接地线的连接: 在使用交流电源时, 为了安全。良好的接地(包括等电似线接地)是必须的．这样既可保证安全．又能大大降低交流干扰和其它电磁波干扰。
(四) 人体电极的安放: 从标准附件中取出(2)肢体电极．夹在妥当的位置。在放置四肢电极时应对人表面稍作清洁处理, 并涂上导电膏保证接触可靠。
(五) 导联线的连接:
从标准附件中取出(1)导联线一端插入图l中(16)导联插座中．而另一端具十个插头, 按下列规定插入四肢电极及胸电极上。
R(红、 黑) 右手
L(黄、 黑) 左手
F(绿、 黑) 左脚
RF(黑、 黑) 右脚
C1、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6不作要求。
二、 操作方法
(一)使用交流电源:
(1)电源开关(13)置于”ON”, ,
(2)”长”按下(2)开／关键, 绿色发光二极管点亮。此时仪器处于自动模式。
(3)按(4)增益／导联键选择所需的导联切换模式。
(4)按(6)走速／时间键选择所需的每导联记录时间。
(5)按动(10)中”记录”键, 屏幕显示”RUN”, 记录纸按每秒25mm的速度动。仪器自动逐个完成12个导联心电信号记录, 导联间的切换自动完成。
以上为自动模式操作方式, 以下为下动模式操作方式。
(6)按下(5)自动／手动键可使仪器切换至手动模式。
(7)按动(10)中”记录”键, 屏幕显示”RUN”, 记录纸按每秒25mm的速度动。
(8)继续按动(8)定标键, 在走动的记录纸上, 可看到一清晰的定标方波, 其振幅应是10mm。
重复隔一段时间按一下导联选择键(9)即可完成12个导联的心电图记录。本机具有导联转换的自动封闭电路, 故在转换导联时基线能平稳地进行连续描记。
(二)使用机内电池电源: (按前法电池能量已充分)
1、 交流电源开关(13)置于”OFF”或拔去交流电源线。
2、 ”长”按下(2)开／关键, 此时绿色发光二极管点亮。如表I表示, 当屏幕电池能量指示表示电池能量充分时, 这时即可按交流电源的操作方法, 进行心电图记录。
【注意事项】
使用安全注意事项
l、 与患者接触的电极, 在使用前后, 均要用药棉醮医用洒精擦干净, 进行消毒。
2、 本设备是由网电电源并带直流电池电源的设备, 如果保护接地有疑问或网电压波动 很大时, 应立即拔掉电源线, 请使用本设备的电池电源。
3、 本设备为弱电医用小功耗电气安装类型, 因此其电气安装要远离强电磁场．其使用的电网与强电使用的电网要分开。电位均衡导线的连接。应连到大地连接端子的同一点。
4、 为了安全起见, 不要与高频手术设备同时并联工作, 如要用则高频手术设备应是cF型, 同时高频泄漏要很低。本设备的电极要远离高频手术设备电极部位。以减少灼伤的危险。
5、 本心电图机可直接应用于心脏检测, 此时患者不要与其它设备有电气方面的联系。