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1、第七章 心电图机、脑电图机、肌电图机、心音图机的基本原理,第一节 心电图机,临床心电学的基本知识,现代心脏电生理学的深入发展为临床心电学的研究奠定了理论基础。心肌细胞电生理研究指出：静息的心肌细胞保持于复极化状态，细胞膜外侧具正电荷，细胞膜内侧具负电荷，两侧保持平衡，不产生电位变化。当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激时，其对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变,引起膜内外正、负离子流动，使细胞内外正、负离子的分布发生逆转，受刺激部位的细胞膜出现除极化，使膜外侧具负电荷而膜内侧具正电荷，即产生动作电位，与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此种电偶相继向另一端推移，产生动作电流，直至整
2、个细胞完成除极化。由于闰盘等结构的存在，使心肌细胞间的电活动得以直接传递，导致心脏电激动迅速向周围扩布。此时若将检测电极置于体表一定位置，便可测得一定的电位变化。,一、心动电流和心电图的应用 (一)心动电流的产生 心脏是人体中血液循环的动力器官。心脏有节律地舒缩，将血液射入动脉及流向全身，不断地循环，从而保证身体组织器官的血液供给。,心脏在收缩舒张（即机械活动）之前，心肌首先发生激动，在激动的过程中，进行了相应的电活动，产生微弱的生物电流。正常情况下，心肌细胞在休息状态时，细胞内的电位为-80-90毫伏，心肌细胞活动时，电位迅速增高，可达到+30+40毫伏，当细胞活动静止下来时，电位又逐渐降低
3、，直到恢复到以前休息状态时，也就是说，心电信号是毫伏量级的微弱电信号。,心肌在激动时产生的生物电流自心脏向身体的各个部位传导。由于身体各部分组织的不同，各部分和心脏间的距离不同，所以心电信号在身体表面的不同部位，表现出不同的电位变化。通过电极板导联线将体表上各部位之间的变化电位取出，用心电放大器加以放大，用记录器描汇下来这些变化着的图形，就得到了心电图。根据记录出来的心动电流的变化图形就可以诊断出心脏各部分的生理及病理情况。,（二）心电图诊断技术,心电图示例,心肌细胞的动作电位与心电图,心脏特殊传导系统示意图,第一站：窦房结第二站：房室结第三站：浦肯野纤维与心室肌细胞,心电信号传递的三站,心
4、房,束 支,心 室,心电图各波段的组成与命名,常规心电图的波形组成和测量示意图,QRS波群的命名原则,R波：首先出现的位于参考水平线以上的正向波 Q波：R波之前的负向波 S波：R波之后的第一个负向波 R波：S波之后的正向波 S波： R 波之后的负向波 QS波：QRS波只有负向波 振幅小可称为q、r、s、r、s,QRS波群的命名示意图,典型的心动电流图形是由P、Q、R、S、T、V波以及PR间期，ST段，QT间期组成，描记心电波形时，一般都用一种划有格子的图纸来进行。图中横坐标代表时间，当走纸速度为25mm/秒时，每小格代表0.04s，纵坐标代表电压的幅度，横坐标、纵坐标代表的灵敏度可选择(10毫
5、米/毫伏)。,心电图波形中，P波代表心房肌激动过动中的电位变化。称为心房激动波，正常P波宽度不超过0.11秒，幅度不超过0.25mv。 Q、R、S三个波一般称作QRS群，它代表全部心室肌除极过程的电位变化，整个QRS波群的宽度称为QRS时限，正常人最长不超过0.01秒，T波代表心室肌复极时的电位变。在以R波为主的心电图上，T波不应低于R波的1/10。,PR间期随着年龄的增加有增长趋势，成人的正常范围0.12s0.2s。 ST段，正常上ST段的水平位置是接近基线与基线间的垂直距离，一般不超过0.5mm。 QT间期代表心室肌除极和复极的全部过程，正常不大于0.4s。 V波有时可见，代表心室肌活动的
6、“激后电位”变化。,二、心电图导联 将两个电极置于人体表面上不同的两点，通过导线与心电图机相连就可以描出一系列心电图波形，测定心动电流时，电极安放的位置及导线与心电图放大器的连接方式，叫作心电图的导联。 临床上常用的导联指的是标准导联（、）、单极肢体加压导联和胸导联。 （一）标准导联：标准导联是将两个肢体电极的电位直接加到心电图机放大器的输入端，记录的电压是两个肢体电位的差，该导联亦称标准肢体导联。,(二) 胸导联：胸导联也是用两个电极接到心电图机的输入端。接到心脏胸前附近的电极称作探察电极；另一个电极接到肢体上称中性电极。胸导联在心电图学中发展很快，对于探察心脏的损伤，确定病变的部位在临床诊
7、断上有着重要的价值，通常有六个位置，中性电极接到一个肢体的胸导联叫双极胸导联，用G表示，中性电极接到三个肢体连线的连接点上，叫做单极胸导联。 自胸部引出的电极经一个电阻加到放大器输入端正极； 中性负极。,胸前导联反映水平面情况,胸前导联 -电路连接方式,(三)单极肢体加压导联：单极肢体导联是为了研究各肢体电极部位在心脏激动时的电位变化，但电压较小，若将两个肢端各通过一个电阻R连结在一起作为中性电极，将探察电极接到另一个肢端上，这样就构成了单极肢体加压导联。 单极肢体加压导联记录出来的心电图幅值比单极肢体导联增大5%。,三、指标测试及含义,(一)各波段时程与心率检测 心电图记录纸上的横坐标可用以
8、检测各波段的时距，可根据对测量精度的要求，改变走纸速度。国内一般采用25mms的纸速，使每毫米横向间距相当于0.04s，可成倍提高至50mms或100mms。在心电图上可以测出心率，即每分钟内的心动周期数。例如RR间距为0.8s，则心率600.875。,为了避免由于各周期时距不一所致误差，一般采取数个心动周期的平均数来进行测算。还可采取查表的方法或应用专门的心电图测算尺根据连续几个心动周期的RR间距，直接读出相应的心率数。测量各波段的时程时，应选取波形比较清晰的导联以及综合多个导联上的变化而进行。一般规定，测量各波的时距宽度，应自波形起点的内线起测至波形终点的内缘。,(二)各波段振幅的检测,心
9、电图记录纸的纵座标，可用以检测各波段的振幅。一般先将心电记录器的描笔上下移动10mm，即每lmm振幅相当于0.1mv的电压。进行实际操作时，可根据受检者心电的具体强度而进行选择，波幅过小可加倍输入，波幅过大者可减半输入。测量正向波形的高度时，应以基线的上缘至波形的顶点之间的垂直距离为准；测量负向波形的深度时，应以基线的下缘至波形底端的垂直距离为准。,(三)平均心电轴的检测,每一次心动周期的心电活动，可以概括地用一系列顺序出现的瞬时综合心电向量来表达。左、右心室除极过程的总方向，正常时大多与其最大向量相一致，在心电图学中采用“平均心电轴”的名称，简称为“心电轴”。,(三)平均心电轴的检测,通常可
10、根据肢体I、III导联QRS波群的主波方向，以估测心电轴的大致方位：若I、III导联QRS波的主波为正向波，则可推断为正常心电轴；若I导联出现较深的负向波，则心电轴右偏；若III导联出现较深的负向波，则心电电轴左偏。,临床意义,正常人的心电轴可变动于090度。心电轴在030度。，称为“电轴轻度左偏”，达30一一90度”者称为“电轴左偏”，如心电轴达十90十110度。，则称为“电轴轻度右偏”，电轴十110度。者称为电轴右偏”，分别对应不同的疾病。,（四）正常心电图,正常心电图,1P波 代表左右两心房除极时的电位变化。P波的形态在大部导联上一般呈钝圆形，有时可能有轻度切迹，由于心房除极的综合向量是
11、指向左、前、下的，所以P波方向在I、II、aVF、V4一V6导联中均向上，aVR向下，其余导联呈双向、倒置或低平均可。P波宽度不超过0.11s；F波振幅在肢体导联不超过0.25mv，胸导联不超过0.2mv。,正常心电图,2PR间期 代表自心房开始除极至心室开始除极的时间，心率在正常范围时，成年人的PR间期为0.12一0.20s。在幼儿及心动过速的情况下，PR间期相应缩短，在老年人及心动过缓的情况下，PR间期可延长，但不超过0.22s。,正常心电图,3QRS波群 代表全部心室肌除极的电位变化。 (1)时间：正常成年人多为0.06一0.10s，最宽不超过0.11s。 (2)波形和振幅：正常人V1、
12、V2导联多呈rS型，V1的R波一般不超过1.0mv。V5、V6导联可呈qR、qRs、Rs或R型，R波不超过25mv。在V3、V4导联，R波和S波的振幅大体相似，所以正常人的胸导联V1-V6R波逐渐增高。aVR导联的R波一般不超过0.5mv。aVL和aVF的QRS波群可呈现qR,Rs或R，也可呈现rS。,正常心电图,各肢体导联的每个QRS正向与负向波振幅相加其绝对值不应低于0.5mv，胸导联的每个QRS波振幅相加的绝对值不应低于0.8mv。 (3)Q波：正常的Q波振幅应小于同导联中R波的14，时距应小于0.04s(唯III、aVR、aVL导联可能稍超过)，V1导联中不应有q波，但可呈QS型。,正
13、常心电图,4J点 QRS波群的终末与ST段起始之交接点，称为J点。大多在等电位线上，通常随ST段的偏移而发生移位。有时可因除极尚未完全结束，部分心肌已开始复极致使J点上移。还可由于心动过速等原因，使心室除极与心房复极并存，导致心房复极波重叠于QRS波群的后段，从而发生J点下移。,正常心电图,5ST段 自QRS波群的终点至T波起点间的线段，表示心室除极刚结束尚处在缓慢复极的一段短暂时间。正常的ST段多为一等电位线，有时亦可有轻微的偏移，但在任一导联，ST段下移不应超过0.05mV；ST段上升在V1V 2导联不超过0.3mV，V3不越过0.5mv、V4一V6与肢体导联均不超过0.1mv。,正常心电
14、图,6T波 代表快速心室复极时的电位改变，是ST段后出现的一个圆钝较大且占时较长的波。 (1)方向：在正常情况下，T波的方向大多和QRS主波的方向一致，在I、II、V4-V6导联向上，aVR向下，III、aVL、aVF、V1V3可以向上、下或双向。但若V1向上，V2-V6就不应该再向下。 （2）振幅 除开III、aVF,aVL,V1-V3,T波振幅不应该低于同导联R波的110。T波高度在胸导联有时可以高达1.2-1.5mv。,正常心电图,7QT间期 从QRS波群的起点至T波终了，代表心室肌除极和复极全过程所需的时间。QT的长短与心率的快慢密切相关，心率越快QT越短，反之则越长。心率在60100
15、次min时，QT的正常范围应为0.32一0.44S。由于QT间期受心率的影响很大，所以常用校正的QT间期。,正常心电图,8u波 是在T波后0.02一0.04s出现的振幅很低小的波，其产生机制尚未完全清楚。一般多认为u波代表后继电位的影响，其方向大体与T波相一致。在胸导联较易见到，尤其V3导联较为明显。u波明显增高常见于血钾过低。,（五）异常心电图,心房、心室肥大 心肌缺血与STT异常改变 心肌梗塞 心律失常,四、心电图机的构造和原理 (一)心电图机的分类 心电图机的种类比较多，性能日臻完美。就整机来讲，不能笼统地将一台机器划入哪一类。然而就机器的某一部分，都可以大至进行一下分类。 1 记录器的
16、分类 记录器是心电图机和其它生理电诊断仪器的描记元件。现在常见到的记录器有动圈式记录器、动铁式记录器、位置反馈记录器。,2 电路结构的分类 心电图机的电路结构比较复杂，可按下几种形式进行分类。 输入形式。心电图机前置放大器以前的部分叫输入部分。心电信号的输入形式可分成直接形式，输入保护式和缓冲浮地保护等。 放大形式。要把一个频率很低的微弱心电信号放大到用记录器描记下来，必须选用良好的放大形式。比较理想的是差分放大电路。从半导体器件上来看，由电子管晶体管混装放大式，全晶体管放大式，场效应管放大式，发展到集成电路技术。 耦合形式。心电图机放大器是一个多极低频小信号放大器，要使心电信号不失真地得到传递，必须考虑极间耦合形式。,直接耦合式，由于满足了电路的时间常数，因此可以得到理想的波形。但是造成电位逐级升高，供给电源复杂，常用直接耦合不超过两级，多在末级使用。 阻容耦合式涉及到电路的时间常数，在选用阻容元件时，参数要尽可能一致，以免影响整机性能。 光电耦合式是一种新式的耦合技术。前级有受心电信号强弱控制的光发射器，后级由光电池接收信号，时间延迟同步，电路时间常数不受影响。 为了更好地传输心电信号,可以采用调制传输形式,载频频率和多选在12.5千赫、25千赫和50千赫等。,
