制比,还经常采用右腿驱动和屏蔽驱动电路。
图2-5
图2-5是一个经典的心电前置放大器,采用专用的微功耗、低噪声集成电路AD620 。为了提高共模抑制比,在放大器的1,8脚提取共模信号后,经AD705反相后加至人体的右腿去抵消人体的共模输入信号。
图2-6
图2-6是屏蔽驱动电路。由于人体各电极输入到心电图机的导线长度不尽相同,导线的芯线与屏蔽层的绝缘介质厚薄不均,在放大器输入阻抗比较高的情况下,两电极之间的共模信号会通过电极阻抗之间的不平衡转变为差模信号,引起共模干扰。图2-6在AD620 的1,8脚取得共模信号后,经AD548的同相跟随后连接到导线的屏蔽层,
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这样的连接方法使屏蔽层的两个端点都为共模等电位U共模=0,这时,尽管两电极导线长短不一,输入阻抗不一,Z?0,但U共模=0 ,因此,输入电流I?U=0, 提高了共模抑制比。 Z在心电的检测过程中,根据国际电工技术委员会标准漏电流小于10微安的要求,往往需要采取光电隔离措施,但鉴于一般的光耦器件传输过程中线性不好的缺点,可采用调制解调技术将心电信号调制在某一高频信号中,将心电信号的幅度转变为高频信号的脉宽,消除了光耦的非线性影响,在光耦的另一端经解调后重新还原出心电信号。也有将光电耦合器置在经A/D采样后的数字电路部分。 除此以外,完整的电路中还加上高、低通滤波器,工频陷波器。数字化心电图机中往往还采用了各种数字滤波技术。 2-3 心电信号各波的提取与识别
心电图波形识别中,首先是QRS波的识别,由于QRS波的幅值较高,早先采用电压阈值判别,现在多采用斜率法和模板匹配法来进行检测。QRS波检测后再根据临床上各种心律失常的定义,参照QR和RS的斜率、QRS波宽度、R-R间隔等特性确定心律失常的类别。P波幅度比QRS波小得多,经常会湮没在工频的干扰噪声中,比较难以识别,一般根据对P波的幅度、斜率、曲率、积分值、空间速度、方位角及加速度等指标进行综合分析。现多采用平均叠加法和双阈值斜率法,尽管如此,P波的识别率仍很难超过90%。 心电各波起点识别出来后,可通过测量计算,测出心电图各波段的时间、波宽、波段间隔,幅度、面积、变化速率等基本参数。在检测过程中基线漂移、体表连
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接电极的移动会干扰心电的测量,一般采用线性插值及取平均值的方法来解决。 2-4心向量图
2-4-1 Frank校正正交导联向量图
我们在2-1节已经详细讲述了心电向量的产生机理。心电综合向量环是一个立体结构。在三维结构的空间称它为空间心电向量,它在某一个面上的投影是一个环,该环在某一虚拟连线(导联)上的投影我们称为某导联的心电图。空间心电向量可以形成额面、横面和侧面三个平面向量环,这就是心电向量图。心电向量图与各导联的心电图有着密切的对应关系,额面向量形成心电额面六轴系统(标准肢体导联),横面向量形成心电胸导联系统。由于目前心电向量图的导联系在国际上尚未统一,比较合理的Frank校正正交导联体系的电极安放位置如图2-7所示
图2-7
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电极与心向量图仪输入级的矩阵电路如图2-8所示
图2-8
图中R为100KΩ
各电极分别称为H、F、I、E、C、A及M。 Z 轴:第5肋间前正中线E与后正中线M Y轴:颈部背面中央偏右1cm处H与左脚F X轴:第5肋间右腋中线I与左腋中线A A、E中点450为C点,为校正导联。
在心脏从心房到心室的除极过程中可以形成心电向量的P环、QRS环和T环。三个环在等电位点上结合在一起,在该点上所有三个向量的分量为零。心电向量图机可同时观察三个面的心电向量图、各环之间的方位和比例关系。 2-4-2 时间心电向量图
上述的心电向量图只能记录一个心动周期的心电向量环,P、QRS
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和T环的起始点重叠,但无法确定起始向量。时间心电向量是应用扫描方法按心动顺序记录,P、QRS和T环分开记录并同时记录多个心动周期,可记录起始向量、终末向量和各心动周期的关系,可清楚看到δ向量、ST向量、U向量,对心律失常的诊断很有意义。
带微机的心电向量图还可以实现三个面的P环、QRS环和T环分别用红、黄、蓝三种颜色同时显示在一个屏幕上。通过彩色打印机,描绘彩色的心电向量。并根据心电向量的幅度、角度、时间、面积等参数进行参数的计算实现心电向量图的自动分析与诊断。 2-5运动心电图
运动心电图是指24小时或更长时间的动态心电图描记。由美国物理学家Holter 首创。与心电图监护的最大差别是它属于回顾性观察心电的情况。 在患者活动时心脏有不适感时,特别是在睡觉中把患者的每一次心搏都记录在某一介质中,而后用仪器进行仔细分析。这样可以看出24小时内心搏总次数、最快心率、最慢心率、最长的R-R间期、动作中或熟睡中有无房室阻滞、各种早搏及阵发性房性或室性的心动过速,以及决定是否需要进行治疗或者应安装哪类心脏起搏器。还可以进行抗心律失常的评价和药物治疗效果的评价等。动态心电图机由一个小型记录仪和主机心电扫描分析器组成,记录仪体积像随身听大小可随身携带,将心电信号记录在磁带或半导体存储器中。如今半导体固态存储器基本取代了磁带记录方法, 因为磁带记录含易损的传动部件,而且需配备庞大的计算机磁带回放系统。固态存储器存取记录资料速度更加迅速,系统可靠性更高。电极多为双极
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