心电图机项目报告111.docx

1、心电图机项目报告111苏州工业园区职业技术学院2010-2011-1 学期项目项 目 报 告 选 题： 单道心电图机 姓 名： 彭城 钱磊 夏梦超 徐俊华 班 级： 医疗10301 指导教师： 周敏 机电工程系制第一章 项目概述1.1 心电图机的简介我国心电图机主要生产厂家在广东、山东和上海，其生产企业并不多，专业生产心电图机的企业不超过30家，而且大多数是中小企业，其产品多为劳动密集型的低科技产品，技术含量低、创新能力差，并且缺少自主知识产权。而随着心血管疾病的发病率不断上升，心电图机也正向着多通道、新型记录方式、数字智能型、网络共享型等方向发展，我国新型的心电图机也将运用数字化技术不断提高

2、工作效率并加快描记时效性，这都将明显提高临床诊断的准确性。图1 心电图机1.2 心电图机的检测原理 记录心电图时，采用十二导联体系，需要在人体放置10个电极，分别位于左臂（L在A），右臂（RA），左腿（LL），右腿（RL）,以及胸部6个电极（V1V6）。左腿电极作为参考电极。导联I：左上肢（LA）接放大器正输入端，右上肢（RA）接放大器负输入端。导联：左下肢（LL）接放大器正输入端，右上肢（RA）接放大器负输入端。导联：左下肢（LL）接放大器正输入端，左上肢（LA）接放大器负输入端。正常人体内，窦房结发出一个兴奋，按照一定的途径和时程，依次传向心房和心室，引起整个心脏的兴奋。具体来说，窦房结发

3、出的兴奋首先传到右心房，使右心房开始收缩，同时兴奋经过房间束传到左心房，引起右心房的收缩，兴奋随后沿着结间束传到房室结，再由房室结通过房室束及其左右分支浦肯氏纤维传到心室。由于心房到心室具有特殊传导途径，使由心房传下的兴奋能够在短时间内到达心室各部分，引起心室的激动。因此，在每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程中出现的电信号变化的方向，途径，次序和时间都具有一定的规律。这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液传导到身体表面，使身体各部位在每一心动周期中夜都发生有规律的电变化。把测量电极放置在人体表面适当部位记录出来的心脏电变化曲线即为临场常规心电图，反映心脏兴奋的产生，传导和恢复过程的电变化

4、。1.3 心电图机的作用(1)冠心病心律失常：心电图是诊断各型心律失常的最有效方法，对心肌梗塞、心衰及心脏直视手术患者连续进行心电图观察，有助于及时发现并处理重要的心律失常，避免造成严重的后果。(2)冠状动脉供血不足：心电图对于冠状动脉供血不足具有较高的诊断价值。当发作时，心电图可以出现缺血性ST-T改变。对于心绞痛不典型、且静息心电图无明显原发缺血性ST-T改变的可疑冠心病患者，可以作心电图负荷试验诱发心肌缺血，以明确诊断。(3)冠心病心肌梗塞：在心肌梗塞的诊断上，心电图是必不可少的项目。临床上根据肯定性心电图改变一项，即可诊断为明确的心肌梗塞，病史可典型可不典型。以心电图为依据可以判断梗塞

5、的部位、范围、程度和时期，推测有病变的冠状动脉分支及预后，为治疗提供重要的参考依据。(4)评价某些药物的治疗效果及毒副作用等。 1.4 心电图机的日常维护1每天作完心电图后必须洗净电极。用铜合金制成的电极如果出现锈斑，可用细砂纸擦掉锈斑后，再用生理盐水浸泡一夜，使其表面形成性能稳定的薄膜。镀银的电极用水洗净即可、使用时避免擦伤镀银层。2导联电缆的芯线或屏蔽容易折断损坏，特别是靠近两端的插头处，使用时切忌用力牵拉或扭曲，收藏时应盘成直径较大的圆环或悬挂避免过度扭曲或锐角折叠。3交直流两用的心电图机，应按说明及时充电，以延长电池使用寿命。4心电图机应避免高温、日晒、受潮、尘土或撞击，用毕盖好防尘罩

6、。5由医疗仪器维修部门定期检测心电图机的性能。热笔记录式心电图机应根据记录纸的热敏感性和走纸速度来调整热笔的压力和温度。 第二章 项目拓展2.1 心电图机存在的缺陷 1.误差大。首先是理论误差，位置反馈式记录技术采用直线补偿方法，具有2%的理论误差；其次是频率响应差，由于描笔的重量存在，描笔式记录频率响应仅能达到75Hz左右，而人体心电图的频率范围可达100Hz，因此记录的保真度不够理想。2.故障率高。描记部分的轴承就有5个之多，高热描笔在热敏记录纸上高速来回运动，与记录纸作剧烈摩擦，这些运动部件不仅寿命不长，故障率也较高。3.引入伪差。阻尼-当带动描笔的转动部分在电磁场的作用下发生偏转，其转

7、动力矩和反作用力矩相当时，描笔将在某一偏转的相应位置发生左右摆动（振荡）。阻尼的设计就是为了克服这种现象。当阻尼合适时，引入伪差较少，阻尼过大或过小都将引入较大伪差，特别影响高频成分丰富的QRS波群。而实际使用中调节不当、笔压、笔温、记录纸等内部因素和气温、湿度、灰尘、倾斜等外部环境的变化对阻尼都有影响，即使定期调整都很难使阻尼一直保持在最佳状态。2.2 解决缺陷的方法 方案一：在真空中使用心电图机，这样就能减小阻尼所产生的误差。这个方案条件太苛刻，没有实际操作性，所以不可行。方案二：在隔绝电磁波的环境下使用心电图机。理想情况下是可以减小电磁波对心电图机的干扰，但无法改变外界的湿度，灰尘等外界

8、条件。方案三：在心电图机理装上1mV定标信号发生器。这种发生器具有阻尼的检测，衡量描记心电波形的幅度。这样大大的减小了阻尼所带来的误差。所以这种方案可行。第三章 项目设计3.1 心电图机的主要性能参数1. 输入阻抗：医学仪器的输入阻抗与被测对象的阻抗特性、所用电极或传感器的类型及生物体接触界面有关。2. 灵敏度:输出变化量与引起它的输入变化量之比。3. 噪声和漂移：输出量偏离原来起始值而上下飘动、缓慢变化。4. 时间常数：电容器的充电电流不是一个常数，而是与时间t的函数。5. 线性：心电图机的线性包括移位放入线性和测量电压放入线性两方面。6. 极化电压：皮肤和表皮电极之间会因极化而产生极化电压

9、。7. 阻尼：抑制记录器产生自激振荡的能力。8. 频率响应特性：人体心电波形不是单一频率的，而是可以分解成不同频率、不同比例的正弦波成分。9. 共模抑制比：定义衡量放大差模信号和抑制共模信号的能力。10. 走纸速度：热敏纸的移动速度。绝缘性能：即绝缘性。3.2 心电图机的检测图图2 心电图机的检测图记录心电图时，采用十二导联体系，需要在人体放置10个电极，分别位于左臂（L在A），右臂（RA），左腿（LL），右腿（RL）,以及胸部6个电极（V1V6）。左腿电极作为参考电极。导联I：左上肢（LA）接放大器正输入端，右上肢（RA）接放大器负输入端。导联：左下肢（LL）接放大器正输入端，右上肢（RA）

10、接放大器负输入端。导联：左下肢（LL）接放大器正输入端，左上肢（LA）接放大器负输入端。3.3 结构的框架图 图3 心电图机结构的框架图由图可知,心电图机的结构可分为五个部分：分别是输入部分，放大部分，记录部分，控制部分和电源部分。1.输入部分：包括电极，导联线，过压保护，高频滤波器，缓冲放大器和导联选择器。2.放大部分:包括前置放大器，时间常数电路，中间放大器，功率放大器。前置放大器：分为高输入阻抗 高共模抑制比 低零点漂移 低噪声宽的线性范围。3.记录部分：包括记录器，热描记器及热笔温控电路4.控制部分：控制部分的核心是微处理器，负责整机各部分电路的控制5.电源部分：心电图机一般采用两种供

11、电模式，分别为交流电源供电和直流电源供电。3.4 1mV定标信号发生器设计图 图4 1mv定标信号发生器设计图当机器接通电源时，将导联开关置于“Test”位（1mV)，走纸不断打出标准电压的矩形波，并观察波形。阻尼过大的波形折角处圆滑，阻尼过小的波形折角处出尖脉冲。一般用定标波形检验阻尼状况，定标波形方波不发生畸变即阻尼适中。阻尼适中，过大，过小三种情况描记定标图形如下： （a)正常 （b)过阻尼 （c)欠阻尼图5 心电图机描记的正常、过阻尼及欠阻尼波形第四章 项目运行4.1 1mV定标发生器的作用它具有对阻尼检测和描记心电图波幅度的作用。所以说心电图机检测心电时的准确度大大提高了。4.2 项

12、目实施过程中遇到的困难在此次项目中，我们遇到了许多的问题，一个就是如何进行分工合作的问题，这是一个相对来说比较麻烦的事情，后来通过对能力的考察和大家的沟通很好的解决了这一问题，这体现了大家的团队合作能力和协调能力。在这次项目中，我们遇到的第二个问题，就是如何绘制主要的电路图，心电图机测试图和心电图机结构图，我们通过问同学，向同学学习如何的画电路图，同学们耐心的教了我们。我们很好的解决了这一问题。在这次项目中，我们遇到的第三个问题，就是对电路图的分析这一方面比较困难，我们这一组有些同学专业性知识没有牢牢掌握，所以我们向老师和同学们进行了请教，解决了这一问题。第五章 项目体会与总结5.1 项目体会

13、我们这次做的项目是关于心电图机的原理及改进。学期项目做到现在，我们的感想颇多，首先要感谢我们的学院，以及我们的项目指导老师，教会了我们面对一个项目应该从哪里着手，哪些是我们不会的，哪些是我们已经掌握的，从哪些方面分析，遇到困难怎样解决，很好的为我们以后的毕业设计，以及工作生涯奠定的深厚的基础。例如：我们在分析1mV定标信号发生器的时候，遇到许多不懂的问题，但我们小组的成员通过问同学问老师，清楚地掌握了电路图的分析。另外，从项目的选题到课题研发工作的展开，项目报告的撰写与修改，无不凝聚着老师的心血。小组成员一次又次的加工，也都尝到了酸、甜、苦、辣，无数的成功与失败更加肯定了我们的成绩。兴趣是自发形成的，而默契是慢慢培养出来的。对学术的不断追求和创新使我们终生受益，仅以此对老师表示衷心感谢和诚挚的敬意。在本课题的研究过程中，同学们相互配合，分工和帮助，在此也一并表示感谢。同时，通过学习各方面的知识，不断地提升了自己；通过实际应用，逐渐地提高了自己的动脑能力和动手能力以及处事能力。5.2 项目总结一通过此次项目更让我们了解心电图机的工作原理。2此次项目不仅让我们学到团队合作性的重要性，还使我们对专业知识的理解掌握应用更进一步。