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1、第二章 电生理测量仪器 2.1 心电图机 2.2 脑电图机 2.3 肌电图机 2.4 眼电图仪 2.5 血压计 2.6 心音图仪 2.7 电子体温计 2.8 听力计 2.9 多道生理记录仪 2.1心电图机 心电图电图 机 记录记录 心电图电图 的专专用仪仪器，有 单单道心电图电图 机和多道心电图电图 机。 1.心电图 2.心电图机的导联 3.心电图的电极和导联线 4.心电图机的原理 5.心电图机的技术指标 6.心电图机的临床应用范围 1 心电图 心电图是从体表记录心脏电位变化的曲线。 心脏传导示意图 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。 心电图由一个P波、一个QRS波群、
2、一个T波、 U波组成。 ECG有PR（PQ）、QT、ST段、QRS 和TP段。 2 心电图的导联 标标准导联导联 ：是最早使用的传统传统 方式，属双极 导联导联 的一种。它包括标标准第一导联导联 （）第 二导联导联 （）和第三导联导联 （） 标准导联心电图 加压单压单 极肢体导联导联 ：探查电查电 极分别别置于右上 肢（R）、左上肢（L）及左下肢（LF），并 与心电图电图 机的正极相连连，将中心电电端与心电电 图图机的负负极相连连。 加压单极肢体导联心电图 胸导联导联 ：将探查电查电 极放在前胸壁，无干电电极 与中心电电端连连接，电电极安放的部位有六个：分 别别称为为V1V6胸导联导联 。 胸
3、导联心电图 心电图的导联 标标准肢导联导联 单单极加压压肢体导联导联 单单极胸导联导联 3 心电图的电极和导联线 电电极的作用是将以离子电电流的形式在生物体内 传传播的生物电电信号转转化为电为电 子电电流形式的信 号，主要用于测测量体表电电位。 电极片图 （a）四肢电电极的位置 （b）胸部电电极的位置 p导联线导联线 是连连接电电极和心电图电图 机的多股电电 缆缆 线线，各股电缆线应绞电缆线应绞 合在一起以减小磁 场场干扰扰，并屏蔽以减少电场电场 干扰扰。 导联线图 4 心电图机的原理 心电图机原理示意图 心电图电图 机主体从原理上可分为为输输入回路，导联导联 线选择线选择 ，放大电电路，描笔
4、驱动驱动 和走纸纸部分，现现 代心电图电图 机通常还还有程控部分。 4 心电图机的原理 输输入部分有较较大的输输入阻抗，通常采用射极跟 随的缓缓冲放大器。此外还应还应 有过电压过电压 ，过电过电 流 的保护电护电 路，有右腿驱动电驱动电 路或屏蔽驱动电驱动电 路 以减少50Hz干扰扰等措施。 导联选择导联选择 通常有一个选择选择 开关和一个电电阻网络络 （威尔逊逊网络络）组组成，通过选择过选择 开关选择选择 不同 的电电阻组组合来选择选择 不同的导联导联 ，导联选择导联选择 可以 是手动选择动选择 或者程控选择选择 。 放大器可以分为为前置放大器，后级级放大器，功 率放大器等。 前置放大器是由
5、差分放大器组组成，以获获得较较高的 共模抑制比。 后级级放大器主要是进进行电电信号放大，以及对对信号 进进行滤滤波，以获获得特定的频频率响应应特性。 功率放大器（或称描笔放大器）和描笔记录记录 器通 常连连在一起组组成负负反馈馈系统统 。 走纸纸部分是由马马达传动传动 机构和控制电电路组组成， 其目的是记录纸记录纸 的线线速度为为25mm/s或50mm/s 5、心电图电图 机的技术术指标标 （1）共模抑制比：可表示为为 ，其 中Ad为为系统总统总 的差模增益， Acm 为为系统总统总 的共 模增益。共模抑制比常用分贝贝（dB）表示，即 ，该值该值 体现现了仪仪器的抗共模干扰扰的能力。 （2）频
6、频率响应应：反应应的是仪仪器对对不同频频率的信 号的不同灵敏度。频频率响应应范围围是指高频频截止 频频率和低频频截止频频率之间间的通频带频带 范围围。 （3）时间时间 常数：反应应的是仪仪器的低频频截止频频率 ，实际测实际测 量时时是记录记录 1mV标标准信号幅度下降到 30%时时所需要的时间时间 （t）。要求t3.2秒，也可 换换算成截止频频率f = 0.19/t。 （4）灵敏度：指输输入1mV电压时电压时 描笔的偏转转量 。至少分3档，0.5，1，2，即5mm/mv， 10mm/mv，20mm/mv三档。 （5）走纸纸速度：记录纸记录纸 每秒移动动的距离。 （6）阻尼：用输输入1mV矩形波
7、来判别别描笔记录记录 的动态动态 响应应，应应使阻尼处处在临临界阻尼状态态，避 免欠阻尼和过过阻尼。 （7）电电安全性能：符合IEC.1级级 CF类类。 6、心电图机的临床应用范围 目前应应用于临临床的心电图电图 机有三道，四道， 六道，八道和十二道心电图电图 机。有些多道心电电 图图机还还同时时具有心电电自动动分析功能和多路波形 显显示的功能，大大方便了医务务人员员的操作。 单单道心电图电图 机 12道心电图电图 机 各类类多道心电图电图 机在心内科，急诊诊科，儿科， 监护监护 病房，基础础医学部，临临床研究室，心功能 室，综综合健诊诊中心，保健中心等科室中来检查检查 和分析心电图电图 。
8、国内生产商 上海光电电：www.sh- 北京福田： 惠州科美思： 广州邦健：www.bang- 国外生产商 日本光电电： 日本福田：www.fukuda.co.jp 美国GE： 思考题 心电图电图 机的市场营销场营销 。 2.2 脑电图机 脑电图脑电图 机是用来测测量脑电脑电 信号的生物电电放 大器。典型的脑电图脑电图 机通常由8道或16道组组成 ，它可同时记录时记录 多道脑电脑电 信号。 1脑电图 2脑电图机的导联 3脑电图机的基本结构 4脑电图机的辅助仪器 5应用领域 1脑电图 人的大脑脑皮层层有自发发的电电活动动，其电电位可 随时间发时间发 生变变化，我们们用电电极将这这种电电位随 时间
9、变时间变 化的波形提取出来并加以记录记录 就可以得 到脑电图脑电图 。 现现代脑电图脑电图 学中，根据频频率与振幅的不同将脑脑 电电波分波，波，波和波 u波：可在头颅头颅 枕部检测检测 到，频频率为为813Hz， 振幅为为20100V，它是节节律波中最明显显的波， 整个皮层层均可产产生波。波在清醒，安静，闭闭 眼时时即可出现现，波幅由小到大，再由大到小作规规 律性变变化，呈棱状图图形。 u波：波在额额部和额额部最为为明显显，频频率约为约为 1830Hz，振幅约为约为 520V，是一种快波， 波的出现现一般意味着大脑脑比较兴奋较兴奋 。 u波：波频频率为为47Hz，振幅约为约为 10 50V，它
10、是在困倦时时，中枢神经经系统处统处 于抑 制状态时态时 所记录记录 的波形。 u波：在睡眠、深度麻醉、缺氧或大脑脑有器质质 性病变时变时 出现现，频频率为为13.5Hz，振幅为为20 200V。 脑电活动取决于意识水平 癫痫癫痫 是一个大脑脑受损伤损伤 的一个症状，而不是疾病 。 其特征是中枢神经经系统统中 一大群神经经元的同步化放 电电。 2脑电图机的导联 世界上绝绝大多数脑电图实验脑电图实验 室采用的是 国际际1020系统电统电 极放置法。电电极有各自的 名称：位于左侧侧的是奇数，右侧侧的是偶数按 近中线线的用较较小的数字，较较外侧侧的用较较大的 数字。 脑电图电极的安放位置 1020系统
11、电极放置法 电电极位置的确定： （1）测测量眉毛和耳上方头围头围 的下10圈定出最 外侧电侧电 极的位置（左右前额额点FPl、FP2，前 颞颞点F7、F8，中颞颞点T3、T4，后颞颞点T5、T6 和枕点01、02）。 （2）前后方向的测测量是以鼻根到枕骨粗隆连连成 的正中线为线为 准，在此线线上有额额中线线点Fz，中 央头顶头顶 点Cz和顶顶中线线点Pz，在正中线线中点和 前后20处处。 （3）根据耳屏中央头顶头顶 到对侧对侧 耳屏前凹的测测量 结结果，可确定冠状线电线电 极的位置，如中央点 (C3，C4)。 （4）额额点(F3，F4)位于前额额和中央，以及前颞颞 和额额中线电线电 极的中间间
12、。顶顶点（P3，P4）位于 中央和枕区，后颞颞和顶顶中线电线电 极的中间间。 单单极导联导联 法： 将活动电动电 极置于头头皮上，并通过导联选择过导联选择 开 关接至前置放大器的一个输输入端(G1)； 无关电电极或称参考电电极置于耳垂，并通过导过导 联选择联选择 开关接至前置放大器的另一个输输入端 (G2)。 双极导联导联 法 不使用无关电电极，只使用头头皮上的两个活动动 电电极。这样记录这样记录 下来的是两个电电极部位脑电脑电 变变化的差值值，因此可以大大减小干扰扰，并可排 除无关电电极引起的误误差。 3脑电图机的基本结构 脑电脑电 信号被电电极拾取后送至输输入盒，然后经经 过导联选择过导联
13、选择 器和放大器后送到记录记录 器进进行描 记记。 现现代脑电图脑电图 机常用CPU控制各项项操作，操作 过过程由存储储于ROM中的监监控程序来成。 1）输输入盒：头头皮电电极的导线导线 一般不直接与脑电图脑电图 机输输入端相连连接，而是通过过输输入盒与主机相连连，输输 入盒为为金属屏蔽盒，上有电电极插孔，包括20个以上 的脑电脑电 极插孔，以及接地插孔、外接插孔等，外接 插孔可用于描记脑电记脑电 、肌电电、眼电电、诱发电诱发电 、呼吸 波等。盒内有缓缓冲放大器，有的还带还带 有电电极阻抗测测 量装置。 2）导联选择导联选择 器：通常是一个节节点开关阵阵列， 来自CPU的指令接通一组节组节 点
14、即可把相应应的来 自电电极的生物电电信号送到放大器输输入端。脑脑 电图电图 机可提供固定导联选择导联选择 及自由导联编导联编 程 。 3）放大器：由多级级放大器组组成放大电电路，另外还还 包括时间时间 常数变换变换 、高频滤频滤 波、灵敏度控制、 交流干扰扰抑制等电电路。 4）记录记录 器：目前脑电图脑电图 机多用笔式记录记录 器，大 部分采用墨水笔式。 5）控制部分：主要是键盘扫键盘扫 描电电路，用于产产 生相应应的键码键码 ，使CPU作相应应的操作，这这些 操作包括导联导联 的选择选择 与编编程、定标标描记记、光 刺激、参考电电极的选择选择 等等。 6）CPU部分：现现代脑电图脑电图 机有
15、很多都是微机 控制的，如日本光电电的7300系列，采用Z80芯 片，外加48kROM、8kRAM及8255芯片等组组 成。 4脑电图机的辅助仪器 在临临床上除了检测检测 自发脑电发脑电 信号EEG以外，还还 可用刺激的方法引起大脑脑皮层层局部区域电电活动动 ，称为为诱发电诱发电 位EP 。分别别是由光刺激、声刺激 和躯体感觉觉刺激而引起的。 目前的脑电图脑电图 机大都配备备有声光刺激器、电电子 刺激器、脑电频脑电频 率分析器以及记录记录 装置等辅辅助 仪仪器。 光刺激器有两种: 一种是周期性闪闪光信 号的刺激，另一种是黑白相间间的方格图图 案模式刺激。目前在VEP技术术中，光刺 激器大多采用方
16、格转换转换 模式，即按一定 频频率进进行黑变变白、白变变黑的变变化进进行 刺激。 外控内设定 至监视器，频率放大器及同 步电路 信号混合 电路 垂直光条 数控制 水平光条 数控制 图形模式 控制 模式翻转 速率控制 调制器 触发 输出 水平，垂直 同步及消隐 脉冲 时钟发生器 7.86432MHz 声刺激器：对对病人进进行声音刺激时应时应 从安放 在头顶头顶 和同侧侧耳叶的电电极上可以检测检测 出诱发诱发 电电位AEP，其峰峰值值只有自发脑电图发脑电图 的百 分之一，因此必须须利用计计算机平均技术术，才能 从自发脑电发脑电 信号EEG，和其他噪声中提取出 AEP。 脑电频脑电频 率分析器 脑电图脑电图 是由不同频频率、不同幅度和
