【正文】 兩者之差。使該中心端與心電圖機(jī)的 負(fù)極相連 ，分別將探測電極置于右上肢（ RA）、左上肢（ LA）、左下肢（ L）測定各點(diǎn)的電位變化 VR、 VL、VF，這種反映單點(diǎn)電位變化的連接方式稱為單極肢體導(dǎo)聯(lián)。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 14 心電測量及儀器 —— 心電圖機(jī) 安置在體表不同部位的測量用電極，提取兩點(diǎn)之間的電位差后，通常以差動(dòng)方式進(jìn)行放大，并用各類記錄儀記錄，或以陰極射線管（ CRT）顯示，或記錄于磁帶等存儲(chǔ)媒體之中。 臨床的心電圖機(jī)的記錄速度一般是 1s間距 25mm。心電圖機(jī)的靈敏度可調(diào)，最高靈敏度通常是 lrmV為15～ 20mm。 屏蔽網(wǎng)的作用是防止外界各種電磁波的干擾。電纜一端接一個(gè)五孔的插頭，以便于與心電圖機(jī)上的五芯插棒連接，另一端與五個(gè)單個(gè)單芯插棒相接。屏蔽網(wǎng)本身與黑線芯線相連接。 高頻濾波器；為了減少干擾，除了在導(dǎo)線外包以金屬屏蔽外，通常在心電圖機(jī)的輸入端加接高頻濾波電路。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 17 心電測量及儀器 —— 心電圖機(jī) 結(jié)構(gòu) 2).前置放大器 將微弱的心電信號(hào)給予足夠的放大，要求具有良好的抗干擾性能。 調(diào)節(jié)電阻 R1可調(diào)整增益 （要避免飽和） 調(diào)節(jié) R7可有效地抑制共模干抗 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 18 心電測量及儀器 —— 心電圖機(jī) 結(jié)構(gòu) 3).主放大器 主放大器包括多級(jí)電壓放大及一個(gè)功率放大器。 為了抑制漂移，前置放大與主放大器之間可采用具有隔直能力的 阻容耦合 ，但為了保證有效地通過心電值號(hào)中的低頻分量，該阻容耦合電路的時(shí)間常數(shù)匝不大于 。由于變壓器的隔離作用可使前置放大器處于浮置狀態(tài)，提高心電圖機(jī)的抗干擾件及安全性。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 19 心電測量及儀器 —— 心電圖機(jī) 結(jié)構(gòu) 4).記錄器 在心電圖機(jī)中常采用 動(dòng)圈式記錄器 。記錄器線圈與功率放大器輸出端相聯(lián)，心電信號(hào)經(jīng)功率放大后流向線圈時(shí)，在均勻磁場作用下，形成一個(gè)力矩而產(chǎn)生線圈的偏轉(zhuǎn)，該線圈帶動(dòng)熱筆運(yùn)動(dòng)．將心電圖描記在記錄紙上。 為了使記錄紙標(biāo)淮地走動(dòng)．心電圖機(jī)中還設(shè)有電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的走紙機(jī)構(gòu)。走紙速度的準(zhǔn)確性直接影響所測量心電圖各波的淮確性，通常在心電圖中設(shè)有走紙速度控制機(jī)構(gòu)，保證走紙速度為 25mm/s。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 21 靈敏度、 噪聲、 阻尼、 線性、 共模抑制比、時(shí)間常數(shù)、 頻率響應(yīng)、 走紙速度、 輸入阻抗、示波輸出、 安全指標(biāo) 心電測量及儀器 —— 心電圖機(jī) 結(jié)構(gòu) 6).心電圖機(jī)的技術(shù)指標(biāo) 心電圖的靈敏度是指輸入 1mV電壓時(shí)描筆偏轉(zhuǎn)的毫米數(shù)（ mm/mV）。噪聲的大小可用輸出端的噪聲電壓折算到輸入端的噪聲電平來表達(dá) 。 在描記心電圖時(shí)，為了克服描筆的振蕩．提高心電圖機(jī)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，在記錄器內(nèi)還接有一個(gè)測速反饋線圈，它產(chǎn)生的與描筆線圈運(yùn)動(dòng)成比例的電壓作為負(fù)反饋電壓加至末級(jí)功率放大器輸入端和主放大器輸入端，以調(diào)節(jié)心電圖的阻尼。則應(yīng)有速度相同的描筆偏轉(zhuǎn)．若有偏離則意味著心電圖的線性不好，將導(dǎo)致心電圖記錄失真。它定義為差動(dòng)增益與共模增益之比。尤其是工頻（ 50Hz）干擾。 心電圖的頻率范圍通常在 ～ 80HZ，為了不失真地復(fù)現(xiàn)心電信號(hào)，心電圖機(jī)對(duì)不同頻率成分應(yīng)具有相同的靈敏度。 在心電圖機(jī)中，記錄紙通常由走紙機(jī)構(gòu)帶動(dòng)而勻速移動(dòng)，所以心電圖記錄紙上，橫坐標(biāo)代表時(shí)間間隔，走紙速度的準(zhǔn)確性直接影響到所觀察的心電信號(hào)波形時(shí)間間隔的準(zhǔn)確性，心電圖機(jī)的走紙速度常用的是 25mm／ s，也可用 50 mm／ s。要求心電圖機(jī)具有高的輸入阻抗，通常要求輸入阻抗不小于 2M。 心電放大器一般帶寬為 ～ 100Hz，這樣能保證不失真地記錄頻率很低的 ST段，對(duì)頻率較高的 QRS波的衰減也不會(huì)超過 。已能滿足心電圖數(shù)字化的需要，若需要分析心電圖中的細(xì)節(jié)，例如在檢測希氏束心電時(shí)，采樣頻率可選用 2500 Hz。對(duì)體表電極測量而言，信號(hào)幅度在 10μV到 4mV之間，典型值為 1mV，頻率范圍在 250Hz，頻譜能量主要集中在 ～ 35Hz之間。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 26 心電測量及儀器 5. 心電信號(hào)干擾來源分析和解決辦法 工頻干擾的耦合途徑有以下幾種： （ 1）導(dǎo)聯(lián)線形成容性耦合 1).工頻干擾 從肢體或胸部提取體表心電信號(hào)所用的導(dǎo)聯(lián)線，通常約 1m長。下圖所示標(biāo)準(zhǔn)肢體 I導(dǎo)聯(lián)時(shí) ,導(dǎo)聯(lián)線與電源饋線之間的容性耦合。 如果有 Z1=Z2， C1=C2，即導(dǎo)聯(lián)條件完全對(duì)稱，則位移電流形成的電壓相互抵消，不形成干擾。取一組典型數(shù)值：設(shè) Id1=Id2=6nA， Z Z2有 5kΩ的不平衡，則放大器輸入端有差模電壓 UAB=Id1（ Z1Z2）=30μV，約為心電信號(hào)幅值的 3%?？梢源致詼y出人體通過容性耦合攜帶的總的位移電流 Id=∑Idi，一般Id1μA。 在圖中，若取 Id=， 則在標(biāo)準(zhǔn)肢體 I導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)上，將疊加兩臂間的位移電流造成的電壓為： 400Ω 2=160μV，即相當(dāng)于心電信號(hào)幅值的 16%。一般說來，這種干擾是不容易消除的。 人體手指到肩的電阻約 400歐，軀干電阻約 20歐。一般病室中， Bcosθ約為 107Wb/m2,則 50Hz磁場的感應(yīng)電壓約為100A（ μV）。 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 29 心電測量及儀器 5. 心電信號(hào)干擾來源分析和解決辦法 生物電引導(dǎo)電極是經(jīng)過一定處理的金屬板、金屬絲或金屬網(wǎng)。由電化學(xué)的知識(shí)可知，在金屬和電解液之間會(huì)形成電荷分布，產(chǎn)生一定的電位差，稱為電極極化電壓。 理想情況下，在用雙電極提取人體兩點(diǎn)間的電位差時(shí)，兩電極保持對(duì)稱就可以使極化電壓互相抵消。特別是當(dāng)電極和皮膚接觸不良是時(shí)，會(huì)造成很嚴(yán)重的干擾。由于此類干擾具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，很難通過軟件或是硬件的方法消除，選用優(yōu)質(zhì)的電極、監(jiān)護(hù)前仔細(xì)處理皮膚、監(jiān)護(hù)過程中盡量避免電極與皮膚間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)往往是最有效的方法。肌肉的生物電活動(dòng)形成的電位隨時(shí)間的變化曲線稱為肌電圖。肌電信號(hào)的頻譜在一定范圍內(nèi)與心電信號(hào)的頻譜重合，所以要完全消除其影響是很困難的。 3).肌電干擾 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 31 心電測量及儀器 5. 心電信號(hào)干擾來源分析和解決辦法 基線漂移和呼吸時(shí) ECG幅值的變化一般由人體呼吸、電極移動(dòng)等低頻干擾所引起， 頻率小于 5Hz；其變化可視為一個(gè)加在心電信號(hào)上的與呼吸同頻率的正弦分量，呼吸時(shí) ECG幅值約有 15%的變化。 4).基線漂移和呼吸時(shí) ECG幅值的變化 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 32 心電測量及儀器 6. 典型心電測量電路設(shè)計(jì) 輸入阻抗 高共模抑制比 低噪聲 低漂移 為進(jìn)一步提高整個(gè)電路抗共模干擾的能力，還采取了 屏蔽驅(qū)動(dòng)和右腿驅(qū)動(dòng) 兩項(xiàng)措施。 屏蔽驅(qū)動(dòng) 的原理在于使左、右手導(dǎo)聯(lián)線與屏蔽層之間的分布電容兩端具有相同的共模干擾電壓，限制了共模干擾在分布電容中的分流，從而提高了共模輸入阻抗。采用這兩項(xiàng)措施顯著改善了前置級(jí)的 共模抑制能力 。這往往來自于電極極化電壓的不平衡、前置放大器的失調(diào)漂移以及人體的活動(dòng)等因素。 設(shè)計(jì)采用了一個(gè) RC高通濾波器來濾除這些 直流和低頻分量 。可見此 RC高通濾波器的時(shí)間常數(shù)很大，會(huì)導(dǎo)致其動(dòng)態(tài)響應(yīng)的緩慢。也就是說 心電基線會(huì)長時(shí)間不能回零。 200mV，也就是說當(dāng)高通濾波器的輸出（即 C R20結(jié)點(diǎn)）電壓高于 200mV或低于 200mV時(shí)，比較器輸出高電平，使三極管Q Q2導(dǎo)通，迅速將輸出點(diǎn)電位拉低，從而使基線復(fù)零。當(dāng)電極脫落時(shí)，前置放大器飽和，輸出滿幅度電壓加到高通濾波器，使窗口比較器輸出高電平，點(diǎn)亮 LED，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。由于陷波器設(shè)計(jì)為單 ，所以陷波之前需加一級(jí)電平遷移電路，即在心電信號(hào)上疊加一個(gè)合適的直流電平。另一方面，心電信號(hào)中還混有較高頻率的肌電干擾以及開關(guān)電容濾波帶來的開關(guān)噪聲。為達(dá)到較好的濾波效果而又不使電路過于復(fù)雜，設(shè)計(jì)了一個(gè)二階壓控電壓源（ VCVS）低通濾波器，電路結(jié)構(gòu)如圖所示。 1959年 Piberger等人開發(fā)的可以區(qū)分心電圖正?；虍惓５男碾妶D自動(dòng)分析程序、 60年代