1、1u心电图基础心电图基础u心电图机基础心电图机基础u典型心电图机分析典型心电图机分析u心电图机定期检查与维护心电图机定期检查与维护第三章 心电图机21.静息状态静息状态扩散力扩散力电场力电场力静息电位就是静息电位就是k+离子的平衡电位离子的平衡电位第一节 心电图基础31)除极化过程)除极化过程 第一节 心电图基础2、动作电位、动作电位42).复极化复极化恢复至极化状态恢复至极化状态第一节 心电图基础5细胞动作电位过程细胞动作电位过程第一节 心电图基础心肌细胞的电激动过程:极化、除极和复极心肌细胞的电激动过程:极化、除极和复极6第一节 心电图基础7窦房结窦房结结间束结间束房室结房室结希氏束希氏束
2、左、右束支左、右束支 浦氏纤维浦氏纤维 心室肌细胞心室肌细胞一、心电图产生的机理一、心电图产生的机理第一节 心电图基础8l心电图反映的就是兴奋由心房到心室的传导的时间先后顺序及相应的兴奋强度。l心心 电电 图:图:第一节 心电图基础9l什么是心电图?什么是心电图?心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表,使体表的不同部位产生不同的电位。到体表,使体表的不同部位产生不同的电位。在体表放置两个电极,应用心电图机按心脏激动在体表放置两个电极,应用心电图机按心脏激动的时间顺序,将体表两点间的电位差记录下来,的时间顺序,将体表两点间的电位差记录下来,形成
3、一条连续的曲线,就是心电波形,简称心电形成一条连续的曲线,就是心电波形,简称心电图。图。 第一节 心电图基础10l心电图是从体表记录的心脏电位变化曲线,它反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电位变化。 第一节 心电图基础11二、心电图的典型波形二、心电图的典型波形第一节 心电图基础12 1. P1. P波波(P wave )(P wave )nP P波是反映心房除极过程的电位变化。波是反映心房除极过程的电位变化。n起始部代表右房除极,中间部代表右、左房除极,终起始部代表右房除极,中间部代表右、左房除极,终末部代表左房除极。末部代表左房除极。n正常P波的宽度不超过0.11s,最高幅度不超
4、过2.5mm。132. PR2. PR段段( (PR segment ) )nPRPR段是从段是从P P波终点至波终点至QRSQRS波起点之间的线段。波起点之间的线段。n反映心房复极过程及房室结、希氏束、束支的反映心房复极过程及房室结、希氏束、束支的电活动电活动143. PR间期(PR interval )nPRPR间期包括间期包括P P波和波和PRPR段。段。 n反映从心房开始除极至心室开始除极的时间。反映从心房开始除极至心室开始除极的时间。15l反映左、右心室的电激动过程,称QRS波群的宽度为QRS时限,代表全部心室肌激动过程所需要的时间,正常人最高不超过010s。4、QRS波群16n 形
5、态:圆钝,升支缓慢、较长,降支陡而短。形态:圆钝,升支缓慢、较长,降支陡而短。n 方向:与方向:与QRSQRS波群的主波方向一致。波群的主波方向一致。n 电压:电压:R R波为主的导联中,不低于同导联波为主的导联中,不低于同导联R R波的波的1/101/10。n 代表心室激动后复原时所产生的电位影响代表心室激动后复原时所产生的电位影响5. T5. T波波17n 从从Q Q波开始到波开始到T T波结束的时间,代表心室去极化波结束的时间,代表心室去极化 和复极化总共经历的时间。和复极化总共经历的时间。n QTQT间期与心率有关,心率越慢则越长。间期与心率有关,心率越慢则越长。n 心率为心率为606
6、0100100次次/min/min时,时, QTQT间期的正常范围间期的正常范围为为0.32s0.32s0.44s0.44s。6. QT6. QT间期间期187. U7. U波波n 在心前区导联易见,尤其在心前区导联易见,尤其V V3 3导联。导联。n 方向与方向与T T波基本一致,振幅很小。波基本一致,振幅很小。l可能是反映心肌激动后电位与时间的变化,人们对它的认识仍在探讨之中19l从从QRSQRS复合波的终点到复合波的终点到T T波起点的一段,代表心室肌复波起点的一段,代表心室肌复极化缓慢进行的阶段。极化缓慢进行的阶段。l正常人的正常人的S-TS-T段是接近基线的,与基线间的距离一般段是接
7、近基线的,与基线间的距离一般不超过不超过0.05mm0.05mm。8、S-T段20第一节 心电图基础PR段:心房复极及传导途径电活动211.1.电极电极电极是从人体取得心电信号的敏感元件。电极是从人体取得心电信号的敏感元件。三、心电图导联三、心电图导联第一节 心电图基础22l2 2、导联、导联l标准导联的理论基础标准导联的理论基础EinthovenEinthoven(爱因霍文)原理:原理:l1 1)人体的左肩、右肩及臀部三点与心脏距离相等,构成)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地传播于体等边三角形的三个顶点,心脏产生的电流均匀地传播于体腔,
8、四肢仅作为导体,肢体上任何一点的电位等于该肢体腔,四肢仅作为导体,肢体上任何一点的电位等于该肢体与体腔连接处的电位。与体腔连接处的电位。l2 2)等边三角形的中心为心脏,并与三角形在同一平面上。)等边三角形的中心为心脏,并与三角形在同一平面上。l3 3)体腔是一个均匀导电的、较大的球形容积导体。心脏)体腔是一个均匀导电的、较大的球形容积导体。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。的方向斜向。第一节 心电图基础23l2 2、导联、导联l理论基础理论基础 爱因霍文三角形示意图爱因霍文三角形示意图第一节 心电图基础24l导
9、联(lead)将记录心电图时电极在体表的放置位置及电极与放大器的连接方式称为心电图导联。第一节 心电图基础25国际标准十二导联体系l目前国际上广泛采用:目前国际上广泛采用:六个肢体导联:六个肢体导联:lI、II、III(1903年,年,Einthoven发明发明)laVR、aVL、aVF(1942年,年,Goldberger提出提出)六个胸导联:六个胸导联:lV1 1V6 6(1942年,年,Wilson提出提出)26电极和导联线l 国际标准十二导联体系:国际标准十二导联体系:10个电极;个电极;4个肢体电极个肢体电极LA、RA、LL、RL6个胸部电极个胸部电极V1V6l 导联线导联线多股带屏
10、蔽层的电缆。多股带屏蔽层的电缆。l 颜色颜色电极部位电极部位左臂左臂右臂右臂左腿左腿右腿右腿胸胸符符 号号 LA或或L RA或或R LL或或FRL或或N CH或或V颜颜 色色黄黄红红蓝蓝黑黑白白27标准导联的标准导联的连接方式连接方式双极标准导联记录两肢间的电位差,不能反映电极处电位的变化。28标准导联的连接方式标准导联的连接方式293.3.单极导联和双极导联单极导联和双极导联l 双极导联:用来测量两点间电位差的导联。l 单极导联(单极肢体导联):探测心脏某一局部区域电位变化时,用一个电极安放在靠近心脏的胸壁上(叫作探查电极),另一个电极放置在远离心脏的肢体上(称为参考电极),探查电极所在部位
11、电位的变化即为心脏局部电位的变化。使参考电极在测量中始终保持为零电位。30单极理论单极理论 -威尔逊中心端威尔逊中心端l 首先由威尔逊(Wilson)提出在三个肢体上各串联一只5k的电阻(可在5300k之间选,称为平衡电阻),使三个肢端与心脏间的电阻数值互相接近,因而把它们连接起来获得一个接近零值的电极电位端,称它为Wilson中心电端. 31单极理论单极理论 -威尔逊中心端威尔逊中心端32单极肢体导联单极肢体导联中心端中心端33344.4.加压单极肢体导联加压单极肢体导联l 在单极导联基础上,当记录某一肢体单极导联心电波形时,将该肢体与中心电端之间所接的平衡电阻断开,改进成增加电压幅度的导联
12、形式,称为单极皮肤加压导联,简称加压导联。 35加压单极肢体导联的加压单极肢体导联的连接方式连接方式36375.5.单极胸导联单极胸导联l 探查电极安放在前胸壁上的六个固定位置将心电信号送入放大器正输入端,参考电极(威尔逊中心端)接放大器负输入端的导联方式称为胸导联。 38胸骨右缘第胸骨右缘第4 4肋间肋间胸骨左缘第胸骨左缘第4 4肋间肋间V V2 2与与V V4 4连线的中点连线的中点左锁骨中线与第左锁骨中线与第5 5肋间相交处肋间相交处左腋前线左腋前线V V4 4水平处水平处左腋中线左腋中线V V4 4水平处水平处39406.6.双极胸导联双极胸导联 双极胸导联心电图是测定人体胸部特定部位
13、双极胸导联心电图是测定人体胸部特定部位与三个肢体之间的心电电位差,即探查电极放置于与三个肢体之间的心电电位差,即探查电极放置于胸部六个特定点,参考电极分别接到三个肢体上。胸部六个特定点,参考电极分别接到三个肢体上。 临床诊断上应用较少。临床诊断上应用较少。 41心电图机的发明心电图机的发明1903年,首次将体表心电图记录在感光片上。1906年,首次在临床上用于抢救心脏病人,并由此命 名为心电图机。1924年,心电图机 的发明者,威廉 爱因霍文获得生 理学及医学诺贝 尔奖。第二节 心电图机基础42一.心电图检测特殊性l频率范围:0.05Hz-100Hzl噪声和干扰l噪声:随机噪声20uVl干扰:
14、工频干扰l电极接触阻抗和极化电压l安全问题:防电击;减少漏电流。第二节 心电图机基础43二、心电图机的分类及基本结构u心电图机分类u按所用技术分u模拟式和数字式心电图机u按显示记录方式分u液晶显示u热笔直接记录u热点阵直接记录u按结构和功能分第二节 心电图机基础44二、心电图机的分类及基本结构u心电图机分类u按结构和功能分u单道心电图机u多道心电图机:三道、六道、十二道u交流型心电图机u交、直流二用型心电图机u浮地式心电图机u遥测心电图机u胎儿心电图机u高频心电图机第二节 心电图机基础45u心电图机的基本结构第二节 心电图机基础输入部分放大部分记录部分走纸部分电源部分461 1、心电图机的结构
15、、心电图机的结构输入部分、放大部分、记录部分、走纸传动装置和电源部分、P82471).输入部分输入部分第二节 心电图机基础滤波、保护电路导联选择器电极、导联线输入缓冲放大481 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -输入部分输入部分A)A)、导联线、导联线u10根导联线,用于获取心电信号;u屏蔽线,屏蔽层接地;u芯线与屏蔽线存在100pF/m分布电容;u导联线颜色有统一标准第二节 心电图机基础49B)B)、导联选择器、导联选择器 单导心电图机同时只能记录一个导联的心电信号,因此需要有一个装置对人体上放置的10个电极进行组合,构成需要的国际标准十二导联,这个装置就是导联选择器。u按顺序选择u手动
16、选择:波段开关或琴键式u自动选择1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -输入部分输入部分50C C)过压保护)过压保护u过压保护电路分:过压保护电路分:u高压保护电路;高压保护电路;u中压保护电路;中压保护电路;u低压保护电路低压保护电路 。1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -输入部分输入部分51D D)高频滤波器)高频滤波器u用用RC低通滤波电路组成高频滤波器,截止频率选低通滤波电路组成高频滤波器,截止频率选为为10kHZ左右,左右,u滤去不需要的高频信号(如电器、电焊的火花发出滤去不需要的高频信号(如电器、电焊的火花发出的电磁波)的电磁波)。1 1、心电图机的结构、心电图机的结构
17、-输入部分输入部分52E E)缓冲放大器)缓冲放大器u提高电路的输入阻抗,提高电路的输入阻抗,u减少心电信号衰减和匹配失真。减少心电信号衰减和匹配失真。u电压跟随器电压跟随器1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -输入部分输入部分53第二节 心电图机基础1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分起搏脉冲抑制器时间常数电路高频滤波电路50Hz滤波电路1mV定标信号发生器前置放大器中间放大器功率放大器辅助电路放大部分54A A)前置放大器:有限度放大。)前置放大器:有限度放大。u要求:要求:u高输入阻抗u高共模抑制比u低零点漂移u低噪声u宽的线性范围第二节 心电图机基础1 1、心
18、电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分55B)B)、中间放大器、中间放大器: :直流放大器u由多级直流电压放大器组成;u采用差分式放大电路;u包含隔离电路,辅助电路(如增益调节、闭锁电路、50Hz干扰和肌电干扰抑制电路等)。1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分56C C)功率放大器:)功率放大器:驱动放大器驱动放大器u放大功率;放大功率;u有足够的电流去推动记录器工作。有足够的电流去推动记录器工作。 1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分57D)D)、1mV1mV定标信号发生器定标信号发生器u定标u为了衡量描记的心电图波形幅度,校准心电图机的
19、灵敏度,通常需要给前置放大器的输入端输入1mV的矩形波信号。校准机器灵敏度的过程称为定标。u如,心电图机的灵敏度为10mmmV时,输入1mV矩形波信号,记录纸上就应该描记出10mm的矩形波。1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分辅助电路辅助电路58E)E)、时间常数电路、时间常数电路uRC滤波网络,消除了极化电压对后级电路的影响。u“隔直”,将极化电压在前置放大器输出端滤除;u截止频率取决于充放电的时间常数.1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -放大部分放大部分辅助电路辅助电路59记录部分记录部分u记录器记录器u热描记器(简称热笔)热描记器(简称热笔)u热笔温控电路。热
20、笔温控电路。 第二节 心电图机基础1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -记录部分记录部分60A)、记录器u记录器是将心电信号的电流变化转换为机械(记录笔)移动的装置。B、)热笔u热笔固定在记录器的转轴上,随着输入的心电信号的变化而偏转。C)、温控电路u负责给热笔加热并控制热笔的温度。1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -记录部分记录部分61u走纸部分走纸部分u带动记录纸并使它沿着一个方向做匀速运动的机构称为走纸传动装置,它包括电机与减速装置及齿轮传动机构。u走纸速度规定为25mms和50mm/s两种。 第二节 心电图机基础1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -走纸部分走纸部分62u
21、 用微处理器负责整机各部分电路的控制,如信用微处理器负责整机各部分电路的控制,如信 号采集、放大、号采集、放大、A/D变换、存储、分析、显示、变换、存储、分析、显示、记录等。记录等。第二节 心电图机基础1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -控制部分控制部分63u采用交直流两用供电模式。u交流供电u直流电源供电,心电图机一般配备蓄电池或干电池,仪器处于待机状态充电。u交流和直流可自动切换 第二节 心电图机基础1 1、心电图机的结构、心电图机的结构 -电源部分电源部分220V/50Hz交流降压整流滤波电路DC-DC变换器64三、心电图机的主要性能参数1 1输入电阻输入电阻l心电图机的输入电阻即
22、为前置放大器的输入电心电图机的输入电阻即为前置放大器的输入电阻,一般要求大于阻,一般要求大于2M2M。输入电阻愈大,因电。输入电阻愈大,因电极接触电阻不同而引起的波形失真越小,共模极接触电阻不同而引起的波形失真越小,共模抑制比就越高。抑制比就越高。 第二节 心电图机基础652 2灵敏度灵敏度l心电图机的灵敏度是指输入心电图机的灵敏度是指输入l mVl mV电压时,描笔偏转电压时,描笔偏转的幅度,通常用的幅度,通常用mm/mVmm/mV表示,它反映了整机放大器表示,它反映了整机放大器放大倍数的大小。一般将心电图机的灵敏度分为三放大倍数的大小。一般将心电图机的灵敏度分为三挡(挡(5mm/mV5mm
23、/mV、10mm/mV10mm/mV、20mm/mV20mm/mV),且分挡可调。),且分挡可调。三、心电图机的主要性能参数66灵敏度检测方法:灵敏度检测方法:l导联选择开关置于导联选择开关置于“TEST”TEST”l灵敏度开关置于“1”l工作开关置于“CHECK”l利用1mV的定标电压打出矩形波。l幅度为10mm三、心电图机的主要性能参数673 3噪声和漂移噪声和漂移A A)噪声)噪声l噪声是心电图机内部元器件由于电子热运动等产生;噪声是心电图机内部元器件由于电子热运动等产生;l噪声使心电图机在没有输入信号时仍有微小杂乱波输出;噪声使心电图机在没有输入信号时仍有微小杂乱波输出;l噪声的大小:
24、国际上规定噪声的大小:国际上规定15V15V。 B)B)漂移(零点漂移)漂移(零点漂移)l放大器输入端短路,输出端有缓慢变化的电压产生。放大器输入端短路,输出端有缓慢变化的电压产生。l产生漂移原因产生漂移原因晶体管参数随温度变化;晶体管参数随温度变化;电源电压波动引起静态工作点变化;电源电压波动引起静态工作点变化;电子元件老化。电子元件老化。三、心电图机的主要性能参数68噪声和漂移检测噪声和漂移检测l导联开关置于导联开关置于“TEST”TEST”l增益器置于最大增益器置于最大l走纸走纸直线如有微小抖动为噪声直线如有微小抖动为噪声基线缓慢移动为漂移基线缓慢移动为漂移三、心电图机的主要性能参数69
25、4 4时间常数时间常数l电容器的充电电流不是常量,是时间电容器的充电电流不是常量,是时间t t的的函数。表达式为:函数。表达式为:l式中:式中: 时间常数;时间常数;li ic c( (t t) ) t t时刻电容两端的充电电流时刻电容两端的充电电流 /)(tceREti三、心电图机的主要性能参数704 4时间常数时间常数l时间常数时间常数的定义的定义l在直流输入时,心电图机描记出的信号幅度将随时在直流输入时,心电图机描记出的信号幅度将随时间的增加而逐渐下降,输出幅度自间的增加而逐渐下降,输出幅度自100%100%下降到下降到37%37%左右所需的时间。左右所需的时间。l这个指标一般要求大于这
26、个指标一般要求大于3.2s3.2s。三、心电图机的主要性能参数714 4时间常数时间常数l检测方法:检测方法:心电图机工作在标准灵敏度;心电图机工作在标准灵敏度;导联选择开关置于导联选择开关置于“TestTest”位(位(lmVlmV位);位);将描笔基线调置记录纸中心线上,走纸;将描笔基线调置记录纸中心线上,走纸;按下按下1mV1mV定标电压开关,直到记录笔回到记录纸中定标电压开关,直到记录笔回到记录纸中心线再松开,停止走纸。心线再松开,停止走纸。计算波幅从计算波幅从10mm10mm下降到下降到3.7mm3.7mm时所经过的时间,就时所经过的时间,就是该机的时间常数。是该机的时间常数。 三、
27、心电图机的主要性能参数724 4时间常数时间常数l检测方法:检测方法:三、心电图机的主要性能参数735.5.线性线性 线性不好的心电图机记录的心电图会失真。线性不好的心电图机记录的心电图会失真。l位移线性位移线性l测量电压线性测量电压线性l影响线性的因素影响线性的因素晶体管输入输出特性,晶体管输入输出特性,差动放大器对称性,放大器工作点。差动放大器对称性,放大器工作点。三、心电图机的主要性能参数745.5.线性线性l位移线性位移线性在描记宽度允许的范围内,描笔处于任何位在描记宽度允许的范围内,描笔处于任何位置,输入相同幅度信号,描笔偏转幅度相同,置,输入相同幅度信号,描笔偏转幅度相同,则心电图
28、机线性良好。则心电图机线性良好。线性检测波形线性检测波形 三、心电图机的主要性能参数755.5.线性线性l测量电压线性测量电压线性输出幅度与输入幅度成正比例放大输出幅度与输入幅度成正比例放大l心电图机用于测量时产生的线性误差。心电图机用于测量时产生的线性误差。l工作频率工作频率0.05-100Hz,0.05-100Hz,描笔幅度描笔幅度20mm,20mm,误差误差10%=20M=20M,l漏电流应小于漏电流应小于100A100A。国际上规定,机壳漏电流。国际上规定,机壳漏电流应小于应小于10A10A。 三、心电图机的主要性能参数85四、心电图的电极及导联线l电极l 生物电是生物体最基本生理现象
29、,各种生物电生物电是生物体最基本生理现象,各种生物电 位的测量都要用电极位的测量都要用电极 。l 给生物组织施加电剌激也要用电极给生物组织施加电剌激也要用电极 。l什么是电极?什么是电极?l电极实际上是把生物体电化学活动产生的离子电电极实际上是把生物体电化学活动产生的离子电位转换成测量系统的电位。位转换成测量系统的电位。 l电极起换能器作用,是一种传感器。电极起换能器作用,是一种传感器。第二节 心电图机基础86第二节 心电图机基础四、心电图的电极及导联线87l医用电极分类医用电极分类l检测电极检测电极l用来测定生物电位的。需用电极把这个部位用来测定生物电位的。需用电极把这个部位的电位引导到电位
30、测量仪器上进行测量。检的电位引导到电位测量仪器上进行测量。检测电极是敏感元件。测电极是敏感元件。l刺激电极刺激电极l剌激电极是对生物体施加电流或电压所用的剌激电极是对生物体施加电流或电压所用的电极。剌激电极是个执行元件。电极。剌激电极是个执行元件。四、心电图的电极及导联线88生物电电极宏电极微电极体表电极体内电极金属微电极玻璃微电极按电极的大小分类按电极的大小分类四、心电图的电极及导联线89金属板电极:金属板电极:易出现基线漂移易出现基线漂移吸附电极:吸附电极:阻抗大,对皮阻抗大,对皮肤刺激大肤刺激大四、心电图的电极及导联线临床上常用的体表电极90浮式电极浮式电极临床上常用的体表电极91干电极
31、干电极(耦合电极耦合电极)92几种常用电极几种常用电极 l(a)四肢用金属板式电极四肢用金属板式电极 93几种常用电极几种常用电极l(b)圆盘电极圆盘电极 94几种常用电极几种常用电极l(c)带吸附球的电极带吸附球的电极 95四、心电图的电极及导联线l导联线l心电图的电极位置和引线与放大器的联接线。l广泛应用的是标准十二导联,分别记为I、II、III、aVR,aVL, aVF,V1V6。l I、II、III导联为双极导联, laVR,aVL, aVF,V1V6为单极导联。l获取两个测点的电位差时,用双极导联;获取某一点相对于参考点的电位时,用单极导联。第二节 心电图机基础96一种心电导联线97
32、一、ECG-6511模拟式单道心电图机l按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分l单通道心电图机:心电图机中只有一条信号通道,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。每次只能记录一道信号的。l多通道心电图机:心电图机中有多条独立的信号多通道心电图机:心电图机中有多条独立的信号通道,每次能同时记录多道信号。通道,每次能同时记录多道信号。第三节 典型心电图机分析9899普通式心电图机原理结构隔隔离离电电路路电电压压放放大大功功率率放放大大前前置置放放大大人人体体输输入入保保护护电电路路高高频频滤滤波波导导联联选选择择1mv
33、定标定标DC-DC浮地电源浮地电源电源电源100ECG-6511框图浮地前置放大电路浮地前置放大电路键控电路键控电路主放大电路主放大电路供电电路供电电路第三节 典型心电图机分析输入电路前置放大中间放大右腿电极与前置放大电路的地应与机壳绝缘,故称浮地101102lECG-6511浮地放大输入部分浮地放大输入部分l缓冲放大缓冲放大l威尔逊电阻网络威尔逊电阻网络l时间常数时间常数l导联切换复零电路导联切换复零电路l屏蔽驱动电路屏蔽驱动电路第三节 典型心电图机分析103ECG-6511心电图机信号通道部分电路输入部分输入部分威尔逊电阻网络威尔逊电阻网络时间常数时间常数导联切换复零电路导联切换复零电路1
34、mv定标电路定标电路电极脱落检测电路电极脱落检测电路肌电滤波电路肌电滤波电路50Hz滤波电路滤波电路灵敏度选择电路灵敏度选择电路光耦隔离电路光耦隔离电路104输入部分输入部分威尔逊网络威尔逊网络导联选择导联选择电极脱落电极脱落检测检测屏蔽电路1051mv定标定标光电耦合光电耦合闭锁电路闭锁电路起搏脉冲抑制电路前置放大前置放大106时间常数及复位时间常数及复位50Hz滤波电路滤波电路肌电滤波电路肌电滤波电路灵敏度选择灵敏度选择107(一)浮地前放大电路(一)浮地前放大电路(1 1)前置输入部分)前置输入部分高压保护高压保护高频滤波高频滤波HF低压保护低压保护108l高压保护高压保护原理:当电压大
35、于氖泡的起原理:当电压大于氖泡的起辉电压时,氖泡两端电压被辉电压时,氖泡两端电压被限制在限制在6070V之间,从而使之间,从而使输入端的高压成分不能向后输入端的高压成分不能向后面电路传送面电路传送109l高频滤波高频滤波RC电路组成低通滤波器,将输入端的高频信号过电路组成低通滤波器,将输入端的高频信号过滤掉,由公式滤掉,由公式1322HfkHzRC110l低压保护低压保护8.7V111(2 2)威尔逊电阻网络)威尔逊电阻网络1.TEST2.导联导联I3.AVR变形的威尔逊变形的威尔逊 中心端中心端4.胸导联胸导联威尔逊中心端威尔逊中心端112威尔逊网络连接原理图威尔逊网络连接原理图113(3
36、3)导联选择)导联选择l 4052是两组开关,是两组开关,4选选1114逻辑真值逻辑真值开关选通的状态开关选通的状态IN B A 00 0 12接接13脚脚 1接接3脚脚 00 1 14接接13脚脚 5接接3脚脚 01 0 15接接13脚脚 2接接3脚脚 01 1 11接接13脚脚 4接接3脚脚 1X X 开开 路路 开开 路路 逻辑真值与转换状态逻辑真值与转换状态 115输入编码输入编码导联选择逻辑导联选择逻辑功能功能INBAIC103IC104IC105IC106000TESTaVRV2V6001aVLV3闲置闲置010aVFV4闲置闲置011V1V5闲置闲置1XX不工作不工作不工作不工作
37、不工作不工作不工作不工作导联选择逻辑功能导联选择逻辑功能 116lTEST用于调整水平基线117相当于没有输入可用于调整水平基线118l导联导联I同理,导联II,III也是经过10K电阻到达放大器A1119l加压导联加压导联AVR12010K20K20K121l胸导联胸导联122威尔逊中心端123(4)屏蔽驱动电路)屏蔽驱动电路 在图中IC112、D118、D119、R110、R111、L100、C132构成屏蔽驱动电路 124(一)浮地前置放大电路(一)浮地前置放大电路(2)前置放大器)前置放大器由IC107、IC108A组成 20倍增益4倍增益125 (2)1mv定标电路定标电路31200
38、2120052.3 106.8VpmvW由电路图可知Vp6.8v1021110200kVmvmvkk126(3)起搏脉冲抑制电路)起搏脉冲抑制电路 -限幅高频电路127l时间常数和复零电路时间常数和复零电路13.3MF电容电阻高通滤波器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)12813.33.33.2RCFMss 其中R 热噪声 C Zc 从而使得滤波的截止频率降低,保护了心电的低频成分,但电容的噪声也增大,因此时间常数必须适中129(4)导联切换复零电路(闭锁电路)导联切换复零电路(闭锁电路)l作用:将前置放大器输出端短路,使描笔直接回到作用:将前置放大器输出端短路,
39、使描笔直接回到零位。零位。130(5)光电耦合电路)光电耦合电路131(3)中间放大合电路)中间放大合电路(1)增益调节放大器)增益调节放大器 由由IC115A、VR102等组成等组成 。(2)高频滤波电路)高频滤波电路 由由R157、C116组成的高频负反馈网络,可以组成的高频负反馈网络,可以滤除高频干扰。滤除高频干扰。132(3)灵敏度)灵敏度/滤波滤波 选择电路选择电路01020324UUU35.7K133Cd4053134输入编码真值输入编码真值选择功能选择功能C B A灵敏度灵敏度 0 01/2 1 1 1 0 1 2 0 滤波滤波OFF 1 滤波滤波ON 选择功能与编码关系选择功能
40、与编码关系 135交流滤波电路(4)交流)交流/肌电滤波电路肌电滤波电路 由由IC116A、IC116B和和R161R166、C118C120组成有源陷波网络的交流组成有源陷波网络的交流滤波电路,抑制滤波电路,抑制50Hz交流干扰。交流干扰。136l交流滤波电路交流滤波电路137138l肌电滤波电路肌电滤波电路11402284.50.047fHzRCkF当当EMG键按下时,键按下时,低电平输入通过光电低电平输入通过光电耦合器后变成高电平,耦合器后变成高电平,使得使得T5导通,从而二导通,从而二极管截止,场效应管极管截止,场效应管导通。由导通。由84.5k和和0.047u组成的组成的RC滤滤波电
41、路,过滤波电路,过滤35Hz的肌电信号的肌电信号139用来从前置放大引出输出信号I C117(5)比例运算放大)比例运算放大(6)基线置)基线置0电路电路140(7)电极脱落检测电路)电极脱落检测电路由由A7和和A8组成的比较器以及组成的比较器以及4个个33K的电阻组成的电阻组成 当当A1的输入的输入|Vi|200mv,通过通过A1的放大此时的放大此时 a点点|Va|4V,从而使从而使A7或或A8输出高电平,使输出高电平,使得二极管导通,该高电平通过得二极管导通,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的电极监测发光二极管发光报警,表示电极已经
42、脱落。警,表示电极已经脱落。a4V-4V141(二)键控电路1421功能选择按键功能选择按键14个功能选择按键(个功能选择按键(SW201SW214)1432电子开关电路电子开关电路lIC201,IC202组成电子开关电路。组成电子开关电路。双路互锁式电子开关双路互锁式电子开关循环自锁式电子开关循环自锁式电子开关1447.灵敏度初始时灵敏度选择在初始时灵敏度选择在1145前置放大器电路前置放大器电路中的灵敏度选频中的灵敏度选频1462电子开关电路电子开关电路lIC201,IC202组成电子开关电路。组成电子开关电路。lIC202为双路互锁式电子开关。为双路互锁式电子开关。l第一组(第一组(ST
43、OP、CHECK、START)的选择;)的选择;l第二组,灵敏度(第二组,灵敏度(1/2、1、2)的选择;)的选择;l两组开关各允许选通一个。两组开关各允许选通一个。lIC201为循环自锁式电子开关。为循环自锁式电子开关。l两组开关可同时工作,亦可单独工作。两组开关可同时工作,亦可单独工作。lIN1用于控制肌电干扰抑制,用于控制肌电干扰抑制,IN2用于控制交流干扰抑制。用于控制交流干扰抑制。 1473.闭锁(闭锁(INST)控制电路)控制电路l 有三个来源:有三个来源:1.1.连续描记信号,在转换导联时同时产生连续描记信号,在转换导联时同时产生INSTINST2.2.手动闭锁开关手动闭锁开关R
44、ESETRESET键键3.3.在从在从“准备准备stopstop”到到“观察观察checkcheck”时时148(1)初始置零电路)初始置零电路 由由R205、C210和和IC203A组成。它的作用是当电源接通组成。它的作用是当电源接通的瞬间输出一个正脉冲,使编码器(的瞬间输出一个正脉冲,使编码器(IC212)的输出端全部置)的输出端全部置零。零。 149(2)基线置零控制电路)基线置零控制电路l由由SW203、IC203D组成。按下组成。按下SW203时,时,IC203D便输便输出一个高电平,并通过出一个高电平,并通过IC204B和和IC204C两个正或门及两个正或门及IC215C非门反相输
45、出一个负脉冲,经插座非门反相输出一个负脉冲,经插座J200送到前置放送到前置放大电路去启动大电路去启动INST电路。电路。150l由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信由初始置零电路和转换导联开关所产生的两种控制信号,经过由号,经过由IC203C和和IC205B组成的单稳电路后,输出组成的单稳电路后,输出一个正脉冲。用它启动一个正脉冲。用它启动INST电路,使开启电源瞬间或电路,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。转换导联期间,将干扰信号对地短路及基线置零。导联选择置零151l当工作方式转到当工作方式转到STOP状态时,从状态时,从IC202的的4脚输出一个由正
46、脚输出一个由正变零的跳变,经变零的跳变,经C223在在R244上产生一个正脉冲,再经上产生一个正脉冲,再经IC204C和和IC215,亦作为,亦作为INST电路的启动脉冲。同时电路的启动脉冲。同时IC202的的4脚输出脚输出的零电平,仍作为主置零(的零电平,仍作为主置零(MINST,即,即MAIN INST)控制信号,)控制信号,分别送到前置放大电路和电源电路去分别送到前置放大电路和电源电路去 152电路分析微分型单稳态153-导导联联切切换换时时154按下按下RESET键时键时+8V+8V155电路初始状态电路初始状态-156由由STOP向向CHECK转换时转换时157l 由于由于C223两
47、端电压不能突变,所以两端电压不能突变,所以IC204的的8脚为高电平,当电容充电完毕是脚为高电平,当电容充电完毕是8脚会由高电脚会由高电平变为低电平,此时平变为低电平,此时INST会产生高电平会产生高电平1584.导联选择部分(升导联选择部分(升/降编码)降编码)二进制可逆二进制可逆计数器计数器施密特触发器施密特触发器BCD十进十进制译码器制译码器顺顺逆逆延时电路延时电路159(1)编码器(二进制可逆计数器)编码器(二进制可逆计数器)5脚为总控制端,高电脚为总控制端,高电平时不允许计数,平时不允许计数,1脚脚为计数方式控制端,为计数方式控制端,高电平时为预置计数,高电平时为预置计数,低电平时为
48、加减计数。低电平时为加减计数。10脚为加减计数控制脚为加减计数控制端,高电平时作加法端,高电平时作加法计数,低电平作减法计数,低电平作减法计数。计数。9脚是复位控制脚是复位控制端,低电平时计数,端,低电平时计数,高电平时将输出端全高电平时将输出端全部置部置零。 160控制端控制端第第5 加减控制加减控制第第10脚脚计数方计数方式第式第1脚脚 复位控制复位控制第第9脚脚计数功能计数功能100不不 计计 数数0100加加 法法0000减减 法法10预置计数预置计数1输出置零输出置零逻辑真值与计数功能关系逻辑真值与计数功能关系161没有键按下时没有键按下时-+-(2)键控编码电路)键控编码电路由由I
49、C205A、IC203B、IC212和和SW201、SW202等组成键控编等组成键控编码电路,完成导联选择上升(码电路,完成导联选择上升(ADV)或下降()或下降(REV)的功能。)的功能。162当ADV键按下时-+163164导联选导联选IC212 Q3 Q0 输出编码输出编码择状态择状态D C B A TEST 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 aVR 0 1 0 0 aVL 0 1 0 1 aVF 0 1 1 0 V1 0 1 1 1 V2 1 0 0 0 V3 1 0 0 1 V4 1 0 1 0 V5 1 0 1 1 V61 1 0 0 Q3Q0输出编码
50、与导联选择状态的关系输出编码与导联选择状态的关系 由由IC213和和IC214组成,该译码集成电路是将四位二进制数据变为十进制数据的译码器组成,该译码集成电路是将四位二进制数据变为十进制数据的译码器 1655译码电路译码电路开机接通电源,由于初始置零电路的作用,使开机接通电源,由于初始置零电路的作用,使IC212的输出置零。当按下的输出置零。当按下SW201键时,有一个高电平加在键时,有一个高电平加在10脚上,编码器上升计数。同时,该正脉冲通过脚上,编码器上升计数。同时,该正脉冲通过IC205A、R203和和C201的延迟电路及的延迟电路及IC203B反向门,反向门,送到送到IC212的的15
51、脚计数时钟输入端,使输出编码加脚计数时钟输入端,使输出编码加1。如原状态是如原状态是“0000”,加,加1后变成后变成“0001”,即导联前进,即导联前进一步。当按下一步。当按下SW202键时,键时,10脚通过脚通过R201接地,输入接地,输入低电平,编码器作下降(减法)计数。同样给低电平,编码器作下降(减法)计数。同样给15脚一个脚一个正脉冲,使输出端编码减正脉冲,使输出端编码减1。如原状态是。如原状态是“1100”,减,减1后变成后变成“1011”,即导联从,即导联从V6选择降为选择降为V5。166l施密特触发器施密特触发器: :l产生时序信号;产生时序信号;l通过通过BCDBCD译码器译
52、码供前置放大电路的译码器译码供前置放大电路的40524052选择相应的导联;选择相应的导联;l驱动发光二极管。驱动发光二极管。167l当顺移到V6导联时,Q3Q2Q1Q01100,则第二个14028B的Q4脚输出一个高电平,再多一个脉冲, 则Q5脚输出一个高电平,使RST脚为高电平,计数器恢复到0000开始计数,即导联回到TEST导联168当RED键按下时+-+169l同顺移一样,只是由于U/D脚为低电平所以来一个时钟信号减一次l而当移到TEST导联时,相应有Q3Q2Q1Q00000,再来一个减数脉冲,则Q3Q2Q1Q01111,此时第二个14028B的Q脚输出一个高电平到PE端,则计数器复位
53、到1100,即V6导联1706.电机转速控制电路(稳速、调速)171+-+-+12V固定频率分频锁相环172-+-25m/s50m/s+-+25m/s50m/s初始状态初始状态为为25m/s1731/64Hz1/64Hz+-1/128Hz1741/128Hz1/64Hz-+-1/128Hz1751/64Hz或或1/128Hz整形电路整形电路控制马达控制马达停或走停或走START比较器比较器176马达马达转速转速晶振晶振分频分频 相比较相比较反馈电流反馈电流177(四)供电电路四)供电电路178交直流选择电路电量指示电路充电指示电路定时电路充电电路DC-DC变换179浮地电压耦合驱动电压晶体管振
54、荡器20Hz18050Hz交变电压主放大电源前置放大非浮地电源181保护作用182(2)充电指示电路l由Q404,Q405,IC405A,IC405B组成l充电时LED402闪烁充电完毕LED402常亮-183l 故障现象充电过程指示灯常亮。l 故障原因: (1)充电指示电路某些元件有故障; IC405、Q404?C411? (2)电池故障。l 故障排除 电路分析 184l 故障现象充电过程指示灯不亮。l 1853.交流供电电路主要由主要由IC403跟跟RY400组成组成12V186187+-12V188(2)交流供电中断(交)交流供电中断(交-直流供电转换)直流供电转换) +-189(3)当
55、整流电源恢复电压时,恢复交)当整流电源恢复电压时,恢复交流供电情况。流供电情况。12V190(4)SW401的作用的作用lSW401在在“准备准备”(STBY)位置时,电池没)位置时,电池没输出;输出;lSW401既闭合又无交流供电时,蓄电池有供既闭合又无交流供电时,蓄电池有供电输出。电输出。1914.电池电压指示、放电保护、自动定时 断电保护电路l 当电池电压下降到约当电池电压下降到约10V10V时,自动关闭供电电路,时,自动关闭供电电路,保护蓄电池不因过放电而损坏保护蓄电池不因过放电而损坏; ;l 心电图机停止状态超过指定时间时,时控电路心电图机停止状态超过指定时间时,时控电路自动关闭蓄电
56、池供电电路,避免蓄电池电路的自动关闭蓄电池供电电路,避免蓄电池电路的消耗消耗. .192(1)电池电压指示器控制控制LED400,LED401,LED403恒流源蓄电池电量指示电路12V193194IC401B与与C409组成振荡器组成振荡器LED403闪烁发光指示蓄电池需要充电闪烁发光指示蓄电池需要充电195 当电池电压当电池电压+10V时,时,IC403A的的9脚为低电平,脚为低电平,Q400截止,截止,RY400停止工作,即蓄电池停止供电。停止工作,即蓄电池停止供电。起到防止蓄电池过放电的保护作用起到防止蓄电池过放电的保护作用。196(3)自动定时断电保护电路)自动定时断电保护电路交流供
57、电和记录工作状态时不起作用197电动机走纸电路welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience心电图机结构心电图机结构它的作用是使记录纸按要求随时间作它的作用是使记录纸按要求随时间作“匀速匀速”运动,使记录运动,使记录下来的心电波形的时间呈线性。走纸电路包括走纸传动装置下来的心电波形的时间呈线性。走纸电路包括走纸传动装置(通常是一个微型电动机)、走纸控制电路和走纸机构三部(通常是一个微型电动机)、走纸控制电路和走纸机构三部分。心电图机的走纸速度一般有分。心电图机的走纸速度一般有2
58、5mm/s和和50mm/s两种,两种,可以通过电路切换来实现。可以通过电路切换来实现。198电源电路welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience心电图机结构心电图机结构心电图机的电源多为交、直两种供电方式。交流采用心电图机的电源多为交、直两种供电方式。交流采用220V市电供电,直流采用干电池或蓄电池供电。此外,心电图市电供电,直流采用干电池或蓄电池供电。此外,心电图机还有充电及充电保护电路,蓄电池过放电保护电路、优机还有充电及充电保护电路,蓄电池过放电保护电路、优先使用交流供
59、电电路以及在交流供电中止时,自动转换为先使用交流供电电路以及在交流供电中止时,自动转换为蓄电池供电电路、电池、充电及电池电压指示电路等特殊蓄电池供电电路、电池、充电及电池电压指示电路等特殊电路。电路。199200一、ECG-6951D数字式单道心电图机l按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分按照心电图机能够同时测量的导联信号的通道数分l单通道心电图机:心电图机中只有一条信号通道,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。每次只能记录一道信号的。l多通道心电图机:心电图机中有多条独立的信号多通道心电图机:心电图机中有多条独立的信号通道,每次能同时记录多道信号。通道
60、,每次能同时记录多道信号。第三节 典型心电图机分析201一、ECG-6951D数字式单道心电图机第三节 典型心电图机分析l 1、特点l 液晶显示工作菜单l 液晶显示心电图l 16位微处理器202一、ECG-6951D数字式单道心电图机1、性能指标、性能指标第三节 典型心电图机分析203一、ECG-6951D数字式单道心电图机1、性能指标、性能指标第三节 典型心电图机分析204一、ECG-6951D数字式单道心电图机l2、原理框图及分析、原理框图及分析l输入放大部分、控制部分和电源部分输入放大部分、控制部分和电源部分第三节 典型心电图机分析205一、ECG-6951D数字式单道心电图机l2、原理