單導心電圖機

心電圖機，是一種將心臟活動時心肌激動產生的生物電信號（心電信號）自動記錄下來的電子儀器。單導心電圖機是心電圖機的一種，其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，不能反映同一時刻各導心電的變化。

基本介紹

• 中文名：單導心電圖機
• 外文名：Single Lead Electrocardiograph
• 管理類別：Ⅱ類醫療器械
• 分類名稱：心電診斷儀器

檢測心電圖原理

心臟搏動前後，心肌會發生激動，在激動過程中，會產生微弱的生物電流。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。由於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。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，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係，與正常心電圖比較，便可診斷出心臟疾病。

組成電路

1. 輸入電路

由電極、導聯線、濾波保護電路、導聯選擇器等部分組成。其作用是減少干擾、選擇導聯，將人體各部分信號引到前置放大器。

1) 導聯線（又稱輸入電纜）

其作用是將電極板上獲得的心電信號送到放大器的輸入端。通常是一條十芯的帶金屬禁止網的絞合線—四條接肢體電極，六條接胸部電極。使用時，將所有電極全部接在相應的位置上，通過導聯轉換開關可切換成各種導聯。

各導聯線以不同顏色的標誌來表示所接的部位。國際統一規定字母和導線色標為：R-右臂（紅）；L-左臂（黃）；F-左腿（綠）；RF-右腿（黑）。

2) 導聯選擇開關（又稱導聯選擇器）

其作用是在不改變人體電極連線線的情況下，而改變各導聯線和心電放大器之間的連線方法。用來記錄某一導聯的心電圖。

3) 濾波保護電路

其作用是濾去不需要的高頻信號，減少高頻干擾。

除了濾波保護電路之外，現代心電圖機的輸入部分通常還接有高壓去顫保護電路、緩衝放大器、禁止驅動電路和電極脫離報警電路等。

2. 心電放大電路

心電圖機的核心，其作用是將心電信號放大到能夠推動記錄器工作。由前置放大器、電壓放大器和功率放大器及其附屬電路組成。

1) 前置放大器

其作用是把輸入電路來的微弱心電信號加以放大，同時又有足夠的抑制各種干擾信號的能力。主要包括前置放大器、lmV定標發生器、時間常數電路等。心電圖機接收到的心電信號的頻率在0.2～100Hz、電壓在0.1～8mV範圍。

 前置放大器

主要是解決人機接口的問題。

要求：低噪聲、高輸入阻抗、高抗干擾能力、低零點漂移及寬的線性工作範圍。

 lmV定標電路

其作用是產生一個lmV的定標信號。為描記心電波作幅度定標，並檢查、定標放大器、記錄器的工作狀態（放大倍數、線性和時間常數等）。一般設計在前置放大器中。

 時間常數電路

實際上是一級阻容耦合電路。常接在前置放大器與後一級的電壓放大器之間。作用是隔去前置放大器的直流電壓和直流極化電壓、耦合心電信號。時間常數通常大於3.2秒即能滿足要求。

2) 電壓放大器

其作用是將前置放大器放大後的心電信號進一步放大。它由直流電壓放大器、增益調節電路、基線調節電路、封閉電路、雙T型濾波電路及肌電干擾抑制電路等組成。

3) 隔離電路

通常由光電耦合器組成。其作用是將與人體相接的輸入及前置級電路與後級隔離，確保人身安全。

4) 驅動放大電路

其作用是將電壓放大器放大後送來的信號變換為大的電流和功率去推動記錄器工作。

3. 心電記錄器

對模擬心電圖機來說，心電記錄器的作用是把心電信號轉換成機械運動的裝置。常用的心電記錄器是直接描記動圈式記錄器，由記錄器表頭、描筆等組成。放大後的心電信號，加到心電記錄器的線圈上，去驅動記錄器的轉軸轉動。轉軸的轉角隨心電信號的大小而變化，在轉軸上固定著記錄筆，筆也隨之偏轉，從而在記錄紙上描出隨時間變化的心電圖曲線。

數字式心電圖機通常採用點陣式熱敏印表機。

4. 電動機走紙電路

其作用是使記錄紙按要求隨時間作“勻速”運動，使記錄下來的心電波形的時間呈線性。走紙電路包括走紙傳動裝置（通常是一個微型電動機）、走紙控制電路和走紙機構三部分。走紙速度一般有25mm/s和50mm/s兩種，可以通過電路切換來實現。

5. 電源電路

多為交、直兩種供電方式。交流採用220V供電，直流採用乾電池或蓄電池供電。此外，心電圖機還有充電及充電保護電路，蓄電池過放電保護電路、優先使用交流供電電路以及在交流供電中止時，自動轉換為蓄電池供電電路、電池、充電及電池電壓指示電路等特殊電路。

分類

1. 按機器功能

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（數字式智慧型化心電圖機）。主要區別見表1。

表1 模擬式心電圖機與數字式心電圖機的主要區別

	模擬式心電圖機	數字式心電圖機
電路技術	分立元件，模擬技術	集成晶片，數位技術
列印方式	手動列印，手動調節基線	自動列印，自動調節基線
記錄器	熱筆記錄，要預熱，容易磨損	數控熱陣記錄儀，列印內容豐富，壽命長
體積和重量	大且笨重	小巧，輕，便攜
記錄內容	只記錄波形，其他內容需要手寫	除記錄內容外，還記錄導聯名稱、濾波狀態、速度等數據
頻率回響	比較低，一般為0.05~75Hz，因此會產生波形失真	比較高，一般為0.05~150Hz，心電圖頻率也是此範圍，因此波形不產生失真
濾波	手動濾波	自動濾波

2. 按供電方式

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。交流供電式是採用交流-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後，供給心電圖機工作。

使用方法

1. 電源開關置於“ON”。

2. 電源開關置於“AC(交流)”，此時“LINE”“TBST”“PAPER SPEED (25mm/s)” “SENSITI VITY(l)”“STOP”，晶體燈發出亮光。

3. 調節基線控制按鈕應能改變描筆的位置，使之停在紀錄紙中央附近；

4. 按動“CHECK”鍵，此時“STOP”燈滅，“CHECK”燈亮；

5. 按動定標鍵“lmV”，使描筆隨著定標鍵的按動而作相應的擺動。

6. 按“START”，此時“CHECK”燈滅，“START”燈亮，記錄紙按25mm/sec速度走動。

7. 繼續按動定標鍵，在走動的紀錄紙上可看到一清晰的定標方波，其振幅應是10mm。

8. 按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“TEST”向“I”導聯轉換。

9. 在心電圖紙上得到一段清晰的紀錄後，可繼續按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“I”導聯向“Ⅱ”導聯轉換，以此類推，可重複上述操作，完成每一個導聯的心電圖紀錄。

10. 儀器使用完畢，切斷電源，做好清潔工作。並做好儀器使用登記。

故障及排除

1. 描記圖形過粗或過細

產生原因：溫度過高或過低。

排除方法：調節電位器使熱電筆溫度適當即可。

2. 干擾

在心電圖機走紙記錄時，心電圖上疊加有一定幅度和有規律的正弦波或疊加一種無規律的毛刺，即為干擾。分為以下幾種：

1) 導聯開關置“0”位時有干擾

首先，判斷干擾是50Hz還是低頻。如果是50Hz干擾一般為導聯輸入部分有斷線、脫焊現象，即導聯線斷線。如果表現為低頻干擾，則首先檢查電刷上刷毛是否齊整、是否與不該接觸處有電氣接觸，然後，再檢查電機線圈是否有斷線。

2) 工作時有干擾

導聯線斷、隱斷或漏電引起干擾，表現為只有在相關導聯狀態時才會引入干擾。解決方法：更換導聯線，但如果有修復價值的最好從斷處或漏電處剪開後，再重新焊接。導聯開關接觸不良、接線、斷線、脫焊等也會引入干擾。記錄器或熱筆線圈與機殼接觸也可能引入干擾。

3) 其他干擾

濾波電容損壞，內部應該接地處未接好，內部走線不合理或禁止不良等都可引入干擾。

3. 基線漂移

導聯開關在“0”位時，記錄器描繪的基線不水平而有緩慢上升或下降。

排除方法：用酒精擦拭放大板上各插頭、插座，以防有漏電現象。待完全乾後，觀察基線漂移是否仍然過大。隨後檢查前置放大器與電壓放大器之間耦合電容是否漏電。然後，再檢查封閉繼電器電路。用線路分割法，斷開封閉繼電器電路，如漂移達到標準要求，則故障為封閉繼電器損壞或漏電，應更換。最後，檢查場效應管。先用替代法，以同型號場效應管分別替換前級場效應管。如故障消除則前級中某一隻場效應管（或兩隻）輸入電阻不穩，應更換。但必須用兩隻各項參數均比較接近的場效應管將原來兩隻換下，否則，若場效應管不對稱，對心電圖機其他指標將有很大影響。如漂移仍然過大。一般為後級場效應管某隻輸入電阻不穩定，同法替換即可。

4. 阻尼不正

1) 描1mV定標電壓波形時，波形無上沖且有圓角，即為阻尼過大。

排除方法：調整阻尼調節電位器使阻尼適中。

2) 描1mV定標電壓波形時波形上衝過大，即為阻尼過小。

排除方法：調整阻尼調節電位器使阻尼適中。若阻尼過小且不可調整時，先檢查阻尼調節電位器是否脫焊，損壞或接觸不良。如果損壞應予更換。如未損壞，則故障為記錄失磁造成，應更換記錄器或重新上磁。

3) 如果阻尼不均勻，一般為熱筆放置不平，熱筆定位夾與導軌間有較大間隙，予以調整。

擴展閱讀

[1] 石永和. 田濤. 侯莉. 單導心電圖機導聯故障綜合分析[J]. 醫療裝備. 2009. 22(05): 65.

[2] 劉靜. 新型單導心電圖機的表頭驅動電路[J]. 中國醫療器械雜誌. 1999(02): 35-37.