心电图机原理及应用介绍

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心电信号的物理特性
• 在体表记录到的电位强度（V）与下列 在体表记录到的电位强度（ 因素有关： 因素有关：
–与心肌细胞的数量（E）成正比； 与心肌细胞的数量（ 与心肌细胞的数量 成正比； –与探查电极的位置和心肌细胞的距离（R 与探查电极的位置和心肌细胞的距离（ 与探查电极的位置和心肌细胞的距离 的平方成反比； ）的平方成反比； –与探查电极的方位和心脏去极的方向所构 与探查电极的方位和心脏去极的方向所构 成的角度（ 有关， 成的角度（θ）有关，角度越大电位越小 。
P波反映两心房去极化 反映两心房去极化 过程的电位变化
P-R间期指 间期指 始自心房开 始自心房开 始除极至心 室开始除极 的时间
Q-T间期代表心室开始去极 间期代表心室开始去极 化到全部复极化 全部复极化完毕所需时 化到全部复极化完毕所需时 间
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ECG各波形时间和幅度典型值范围 各波形时间和幅度典型值范围
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ECG的特点 的特点
• 在每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程 在每一个心动周期中， 中出现的电信号变化的方向、途径、 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。 时间都具有一定的规律。 • 这种电信号变化通过心脏周围的导电组织和 体液传导到身体表面， 体液传导到身体表面，使身体各部位在每一 个心动周期中也都发生有规律的电变化。 个心动周期中也都发生有规律的电变化。
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Wilson单极理论 单极理论
• 1940年，Wilson首先提出了单极肢体导 年 首先提出了单极肢体导 联的连接方式。 联的连接方式。 • 记录单极肢体导联方式的心电图时，将一 记录单极肢体导联方式的心电图时， 个电极安放在LA、 或 ， 个电极安放在 、RA或LL，称为探查电 另一个电极放置在零电位点， 极；另一个电极放置在零电位点，称为参 考电极。 考电极。 • 单极导联可以更准确地反映探查电极下局 部心肌的电位变化情况。但是ECG信号幅 部心肌的电位变化情况。但是 信号幅 度较小，不便于测量分析，不常用。 度较小，不便于测量分析，不常用。
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Einthoven三角形 三角形
RA Ⅰ
－
＋
LA
－
Ⅱ Ⅲ
－
＋ ＋
LL
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肢体导联连接方式
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双极肢体导联连接方式
• 导联 I：LA（+）， （-） ： （ ）， ），RA（ ） • 导联 II：LL（+）， （-） ），RA（ ） ： （ ）， • 导联 ：LL（+）， （-） 导联III： （ ）， ），LA（ ）
由此可见， 由此可见，加压单极肢体导联与单级肢体导联 相比，所获波形形状不变，波幅增加50% 50%。 相比，所获波形形状不变，波幅增加50%。
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加压单极肢体导联
aVR+aVL
R
aVR
－ －
Ⅰ
＋
－
aVL L
大小相等
Ⅲ Ⅱ
方向相反
aVR+aVL+aVF=0
＋
F aVF
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心脏额面六轴系统 -Ⅱ -aVF
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水平线
心电图临床的应用
• 分析和鉴别心律失常。 分析和鉴别心律失常。 • 观察心肌梗塞部位及其发展过程。 观察心肌梗塞部位及其发展过程。 • 判断心脏药物治疗或其他疾病的要去治疗 对心脏功能的影响。 对心脏功能的影响。 • 指示心脏房室肥大情况。 指示心脏房室肥大情况。 • 在心脏手术及导管检查时，进行心电图直 在心脏手术及导管检查时， 接描记， 接描记，指导手术的进行并提醒进行必要 的药物处理。 的药物处理。
-Ⅲ
-Ⅰ Ⅰ
R
aVR
30o Ⅰ
aVL L
-aVL
•
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心电图的导联
• 定义：心电图的专业术语中，将记录 定义：心电图的专业术语中， 心电图时电极在人体体表的放置位置 及电极与放大器的连接方式称为心电 图的导联。 图的导联。
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国际标准十二导联体系
• 目前国际上广泛采用： 目前国际上广泛采用：
– 六个肢体导联： 六个肢体导联：
• I、II、III（1903年，Einthoven发明） 发明） 、 、 （ 年 发明 • aVR、aVL、aVF（1942年，Goldberger提出） 提出） 、 、 （ 年 提出
•
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ECG的作用 的作用
• 心电图反映心脏兴奋的产生、 心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢 复过程中的生物电变化。 复过程中的生物电变化。
的观察指标主要体现在三个方面: 对ECG的观察指标主要体现在三个方面 的观察指标主要体现在三个方面 – 时间（s）、振幅（mV）和形态。 时间（ ）、振幅（ ）、振幅 ）和形态。 • 心电图所记录的只是心脏的生物电位变 化。
心 电 图 机
（ElectroCadioGraph） ElectroCadioGraph）
江苏省人民医院临床医学工程处
许迎新 newelcome@ 20102010-9
1
心电图机
2
历史
• 1903年，荷兰 年 生理学教授威 廉·爱因霍文应 爱因霍文应 用弦线电流计 ，将体表心电 图记录到感光 片上。 片上。 • 1924年，获诺 年 贝尔生理学及 医学奖。 医学奖。
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加压单极肢体导联连接方式
单极
加压
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aVR、aVL、aVF 、 、
VR R aVR
Ⅰ
－
－
VL ＋ L － aVL
Ⅱ
III
Wilson中心电端 Wilson中心电端
＋
VF F
aVF
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加压单极肢体导联
V F = VF − VW Q V L = VL − VW ⇒ V F + V L = VF + VL − 2VW = 2VC − 2VW ; (1) VC = (VF + VL) / 2, V R + V L + V F = 0 ⇒ V F + V L = −V R ; ( 2) 1 由(1), ( 2)得出：VC = − V R + VW ; 2 Q aVR = VR − VC，且V R = VR − VW 1 3 ∴ aVR = VR − VC = V R + VW + V R − VW = V R . 2 2
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加压单极肢体导联
• 1942年，Goldberger对Wilson的单极肢体导 年 对 的单极肢体导 联进行了一定的改进： 联进行了一定的改进：
– 将被测肢体与中心电端之间所接平衡电阻断开， 将被测肢体与中心电端之间所接平衡电阻断开， 中心电端只与其他两个肢体相连； 中心电端只与其他两个肢体相连；这种接法称为 加压单极肢体导联。 加压单极肢体导联。 – 由于断开后该肢体电极与中心端间的分流作用不 再存在，故该导联的电位就会加大。 再存在，故该导联的电位就会加大。
电极部位
左臂
右臂
左腿
右腿
胸
符 颜
号 LA或L RA或R LL或F 或 或 或 色 黄 红 蓝
RL或N CH或V 或 或 黑 白
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记录ECG存在的问题？ 记录 存在的问题？ 存在的问题
• 目的：为了统一和便于比较所获得的 目的： 心电图波形。 心电图波形。 • 记录 记录ECG必须解决的两个问题： 必须解决的两个问题： 必须解决的两个问题
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ECG产生的机理 产生的机理
• 在正常人体内，窦房结 在正常人体内， 发出的兴奋首先传到右 发出的兴奋首先传到右 心房，使右心房开始收 心房， 缩，同时兴奋经过房间 束传到左心房 左心房， 束传到左心房，引起左 心房的收缩。 心房的收缩。兴奋随后 沿着结间束传到房室结 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野 纤维传到心室 心室， 纤维传到心室，引起心 室的激动。 室的激动。
– 电极的放置位置； 电极的放置位置； – 电极与放大器的连接形式。 电极与放大器的连接形式。
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放大器与导联的接法
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ECG的导联 的导联——肢体导联 肢体导联 的导联
•肢体导联（limb leads）—反映心脏额面情况 肢体导联 ） –双极肢体导联：Ⅰ， Ⅱ， Ⅲ 双极肢体导联： 双极肢体导联 –加压单极肢体导联：aVR，aVL，aVF 加压单极肢体导联： 加压单极肢体导联 ， ， •采用四个平板式电极： 采用四个平板式电极： 采用四个平板式电极 – LA、RA、LL、RL 、 、 、
– 六个胸导联： 六个胸导联：
• V1~V6（1942年，Wilson提出） 年 提出） 提出
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电极和导联线
• 国际标准十二导联体系：10个电极； 国际标准十二导联体系： 个电极 个电极； – 4个肢体导联 个肢体导联——LA、RA、LL、RL 个肢体导联 、 、 、 – 6个胸部电极 个胸部电极——V1~V6 个胸部电极 • 导联线 导联线——多股带屏蔽层的电缆。 多股带屏蔽层的电缆。 多股带屏蔽层的电缆 • 颜色
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Einthoven三角形理论 三角形理论
• 人体的左肩、右肩及臀部三点与心脏距离相等 人体的左肩、 构成等边三角形的三个顶点， ，构成等边三角形的三个顶点，心脏产生的电 流均匀地传播于体腔，四肢仅作为传导体， 流均匀地传播于体腔，四肢仅作为传导体，肢 体上任何一点的电位等于该肢体与体腔连接处 的电位。 的电位。 • 等边三角形的中心为心脏，并与三角形在同一 等边三角形的中心为心脏， 平面上。 平面上。 • 体腔是一个均匀导电的、相对心脏来说是很大 体腔是一个均匀导电的、 的球形容积导体。 的球形容积导体。
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心电图基础知识
• 心电图是记录人 体心脏电活动的 一种检查方法。 一种检查方法。 • 是从体表记录心 脏每一心动周期 所产生电活动变 化的曲线图形。 化的曲线图形。