家用心電圖機是用來在家庭環境中、由患者自主進行心電圖檢查的心電圖機。心電圖檢查是心臟病治療過程中最重要的基礎檢查方法。

概述/家用心電圖機

家用心電圖機是用來在家庭環境中、由患者自主進行心電圖檢查的心電圖機。心電圖檢查是心臟病治療過程中最重要的基礎檢查方法。家用心電圖機，是為了滿足心臟病患者及其高危人群（高血壓、糖尿病、高壓力等）居家進行自我心電圖檢查使用的醫療設備。

性能/家用心電圖機

心電圖的結果非常復雜，只有具備專業知識才能看得懂。為了滿足沒有接受過專業訓練的普通用戶也能看得懂結果這個要求，家用心電圖機，需要配備智能讀圖軟件，進行結果支持。但是，因為疾病的診斷需要由專業醫生才能做出，因此家用心電圖機的智能軟件讀圖結果，僅能作為日常心臟健康情況的提示，不具備專業結果的判斷效力。

可記錄可回放

家用心電圖機能夠及時記錄心臟異常，就醫時供醫生參考。因此，可記錄可回放，對家用心電圖機具有非常重要。

便攜性

日常檢查，除了在家庭環境中做出外，還有出差、旅游、工作等環境狀態，因此，家用心電圖機需要具備操作簡單、輕巧便攜的特點。

專業性/家用心電圖機編輯

家用心電圖機必須具備國家認可的醫療器械許可資質，才具備在家庭中使用的價值。家用心電圖機在檢查原理上，跟醫院常用的12導聯心電圖機相同。

抗干擾能力/家用心電圖機

家庭環境中用戶進行心電圖自查，容易受到各種干擾。因此，家用心電圖機的抗干擾能力，要比醫院用設備更好，才能滿足檢查結果的可靠性和穩定性。

心臟是人體血液循環的動力裝置。正是由于心臟自動不斷地進行有節奏的收縮和舒張活動，才使得血液在封閉的循環系統中不停地流動，使生命得以維持。心臟在搏動前后，心肌發生激動。在激動過程中，會產生微弱的生物電流。這樣，心臟的每一個心動周期均伴隨著生物電變化。這種生物電變化可傳達到身體表面的各個部位。由于身體各部分組織不同，距心臟的距離不同，心電信號在身體不同的部位所表現出的電位也不同。對正常心臟來說，這種生物電變化的方向、頻率、強度是有規律的。若通過電極將體表不同部位的電信號檢測出來，再用放大器加以放大，并用記錄器描記下來，就可得到心電圖形。醫生根據所記錄的心電圖波形的形態、波幅大小以及各波之間的相對時間關系，再與正常心電圖相比較，便能診斷出心臟疾病。諸如心電節律不齊、心肌梗塞、期前收縮、高血壓、心臟異位搏動等。

一、心電圖機的分類

心電圖機有不同的分類方法。如：

按機器功能分類

心電圖機按照機器的功能可分為圖形描記普通式心電圖機（模擬式心電圖機）和圖形描記與分析診斷功能心電圖機（數字式智能化心電圖機）。

按記錄器的分類

記錄器是心電圖機的描記元件。對模擬式心電圖機來說，早期使用的記錄器多為盤狀彈簧為回零力矩的動圈式記錄器，九十年代之后多用位置反饋記錄器。對數字式心電圖機來說，記錄器為熱敏式或點陣式打印機。

1、動圈式記錄器：動圈式記錄器的結構原理是由磁鋼組成的固定磁路和可轉動的線圈。心電圖機功率放大器的輸出信號加到記錄器的線圈上，線圈上固定有記錄筆。在有心電信號輸出時，功率放大器向線圈輸出電流，線圈轉動。當線圈的偏轉角度與盤狀彈簧的回零力矩相同時，停上偏轉。這樣，線圈帶動的記錄筆便在記錄紙上描記出心電圖波形。

2、位置反饋記錄器：位置反饋記錄器是一種不用機械回零彈簧的記錄器，特殊的電子電路可起到回零彈簧的作用。機器斷電時，位置反饋記錄器的記錄筆可任意撥動。

3、點陣熱敏式記錄器：熱敏式記錄器是利用加熱燒結在陶瓷基片上的半導體加熱點，在遇熱顯色的熱敏紙上燙出圖形及字符的。

按供電方式分類

按供電方式來分，可分為直流式、交流式和交、直兩用式心電圖機。其中，交、直兩用式居多。直流供電式多使用充電電池進行供電。交流供電式是采用交流-直流轉換電路，先將交流變為直流，再經高穩定的穩壓電路穩定后，供給心電圖機工作。

按一次可記錄的信號導數來分

按一次可記錄的信號導數來分，心電圖分為單導及多導式（如三導、六導、十二導）。單導心電圖機的心電信號放大通道只有一路，各導聯的心電波形要逐個描記。即它不能反映同一時刻各導心電的變化。多導心電圖機的放大通道有多路，如六導心電圖機就有六路放大器，可反映某一時刻六個導聯的心電信號同時變化情況。

結構與原理

1輸入電路由電極板、導聯線、導聯選擇開關、高頻濾波電路等組成。作用:減少干擾、選擇導聯,將人體各部分信號引到前置放大器。

1.1.1導聯線作用是將電極板上獲得的心電信號送到放大器的輸入端，它是一條五芯(或多芯)的帶金屬屏蔽網的絞合線。要求線柔軟、接頭處牢靠。屏蔽網的作用是防止外界電磁波的干擾。屏蔽網通常接地,導聯線常有五芯、七芯和十三芯三種。

1.1.2導聯選擇開關作用是不改變人體電極連接線,用來改變各導聯線和心電放大器之間的連接方法,用來記錄某一導聯的心電圖。一般有三種開關:圓形波段開關,琴鍵開關,觸摸開關。

1.1.3高頻濾波電路作用是濾去不需要的高頻信號,減少高頻干擾。一般由RC低通濾波電路組成。

1.2心電放大電路這是心電圖機的核心作用是放大心電信號推動記錄器工作它由前置放大電路電壓放大電路和功率放大電路組成。

1.2.1前置放大電路作用是把微弱的變化緩慢的心電信

號放大到足以推動電壓放大電路,同時又有足夠抑制各種干

擾信號的能力。主要包括前置放大器、1mV定標發生器、時

間常數電路等。

1.2.2電壓放大電路作用是將前置放大器放大輸出僅

20mV的心電信號進一步放大輸送到后置放大器。它由直流

電壓放大器、增益調節電路、基線調節電路、封閉電路、雙T型

濾波電路及肌電干擾抑制電路組成。

1.2.3功率放大電路作用是將電壓信號變換為大的電流

和功率去推動記錄器工作。常采用對稱式互補射極輸出器單

端推挽電路。

1.3心電記錄器作用是把心電信號轉換成機械運動的裝置。它由記錄器表頭、描筆等組成。心電信號經心電圖機導聯選擇以及心電放大器放大后,驅動記錄器上的轉軸,使之轉角隨心電信號變化而變化,在轉軸上固定一支記錄筆,筆也隨

之偏轉,從而在記錄紙上描出隨時間變化的心電圖曲線。

1.4電動機走紙電路它的作用是使記錄紙按要求隨時間

作“勻速”運動,使記錄下來的心電波形的時間呈線性。包括

走紙傳動裝置(一個微型電動機直流電動機或交流電動

機)、控制電路和走紙機構部分。走紙速度一般為25mm/s和

50 mm/s兩種。兩種速度可以通過倒換快慢齒輪來實現。

國內一般按照記錄器同步輸出道數分為：單道、三道、六道和十二道心電圖機等。[1]組成部分

1、輸入部分

2、放大部分

3、控制電路

4、顯示部分

5、記錄部分

6、電源部分

重要參數

1、輸入電阻

即前級放大器的輸入電阻。輸入電阻越大，因電極接觸電阻不同而引起的波形失真越

小，共模抑制比越高。一般要求大于2MΩ，國際上大于50MΩ。

2、共模抑制比

心電圖機一般采用差動式放大電路，這種電路對于同相（又稱共模信號，例如周圍的電磁場所產生的干擾信號）有抑制作用，對異相信號（又稱差模信號，需采集的心電信號就是差模信號）有放大作用。共模抑制比(CMRR)，指心電圖機的差模信號（心電信號）放大倍數Ad與共模信號(干擾和噪聲)放大倍數Ac之比，表示抗干擾能力的大小。要求大于80dB，國際上大于100dB。

3、抗極化電壓

皮膚和表面電極之間會因極化而產生極化電壓。這主要是由于心動電流流過后形成的電壓滯留現象，極化電壓對心電圖測量的影響很大，會產生基線漂移等現象。極化電壓最高時時可達數十毫伏乃至上百毫伏。處理不好極化電壓，產生的干擾將是很嚴重的。

盡管心電圖機使用的電極已經采用了特殊材料，但是由于溫度的變化以及電場和磁場的影響，電極仍產生極化電壓，一般為200～300mV，這樣就要求心電圖機要有一個耐極化電壓的放大器和記錄裝置。要求大于300mV，國際上大于500mV。

4、靈敏度

是指輸入1mV標準電壓時，記錄波形的幅度。通常用mm/mV表示，它反映了整機放大器放大倍數的大小。心電圖機標準靈敏度為10mm/mV。規定標準靈敏度的目的是為了便于對各種心電圖進行比較。

5、內部噪聲

是指心電圖機內部元器件工作時，由于電子熱運動產生的噪聲，而不是因使用不當外來干擾形成的噪聲，這種噪聲使心電圖機沒有輸入信號時仍有微小的雜亂波輸出，這種噪聲如果過大，不但影響圖形美觀，而且還影響心電波的正常性，因此要求噪聲越小越好，在描記曲線中應看不到噪聲波形。噪聲大小可以用折合到輸入端的作用大小來計算，一般要求低于輸入端加入幾微伏至幾十微伏以下信號的作用。國際上規定≤10μV。

6、時間常數

在直流輸入時，心電圖機描記出的信號幅度將隨時間的增加而逐漸減小，輸出幅度自100%下降至37%左右所需的時間。一般要求大于3.2s，若過小，幅值下降的過快，甚至會使輸入的方波信號變成尖波信號，這就不能反映心電波形的真實情況。

7、頻率響應

人體心電波形并不是單一頻率的，而是可以分解成不同頻率、不同比例的正弦波成分，也就是說心電信號含有豐富的高次諧波。若心電圖機對不同頻率的信號有相同的增益，則描記出來的波形就不會失真。但是放大器對不同頻率的信號的放大能力并不一定完全一樣的。心電圖機輸入相同幅值、不同頻率的信號時，其輸出信號幅度隨頻率變化的關系稱為頻率響應特性。心電圖機

的頻率響應特性主要取決于放大器和記錄器的頻率響應特性。頻率響應越寬越好，一般心電圖機的放大器比較容易滿足要求，而記錄器是決定頻率響應的主要因素。一般要求在0.05~150Hz(-3dB)。

8、絕緣性

為了保證醫務人員和患者的安全，心電圖機應具有良好的絕緣性。絕緣性常用電源對機殼的電阻來表示，有時也用機殼的漏電流表示。一般要求電源對機殼的絕緣電阻不小于20MΩ，或漏電流應小于100μA。為此，心電圖機通常采用“浮地技術”。

9、安全性

心電圖機是與人體直接連接的電子設備,必須十分注意其對人體的安全性。從安全方面考慮,心電圖機可分屬三型:B型、BF型和CF型(詳見中華人民共和國國家標準GB10793-89心電圖機和使用安全要求)。根據國際電工技術委員會(IEC)通則中規定:醫用電器設備與患者直接連接部分叫"應用部分"。為了進一步保證患者安全,醫用電器設備的應用部分往往也加有隔離措施、光電偶合、電磁波偶合等。根據應用部分的隔離程度,醫用電器設備的應用部分往往也加有隔離措施、光電偶合、電磁波偶合

根據應用部分的隔離程度,醫用電器設備分為B、BF、和CF型。

B型:應用部分沒有隔離。

BF型:應用部分浮地隔離,可用于體外和體內,但不能直接用于心臟。

CF型:應用浮地隔離,對電擊有高度防護,可直接用于心臟。

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1．電源開關置于“ON”。

2．電源開關置于“AC（交流），’，此時“LINE”“TBST”“PA PER SPEED（25mm/s）”“SENSITIVITY（l）”“STOP”，晶體燈發出亮光。

3．調節基線控制旅鈕應能改變描筆的位置，使之停在紀錄紙中央附近。

4．按動“CHECK”鍵，此時“STOp”燈滅，“CHECK”燈亮。

5．按動定標鍵“lmV”，使描筆隨著定標鍵的按動而作相應的擺動。

6．按“START”，此時“CHECK”燈滅，“START”燈亮，記錄紙按25mm/sec速度走動。

7．繼續按動定標鍵，在走動的紀錄紙上可看到一清晰的定標方波，其振幅應是10mm。

8．按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“TEST”向“I”導“Ⅱ”聯轉換。

9．在心電圖紙上得到一段清晰的紀錄后，可繼續按動“LEAD SELECTOR”鍵，使之由“I”導聯向“Ⅱ”導聯轉換，以此類推，可重復上述操作，完成12個導聯的心電圖紀錄。

10．儀器使用完畢，切斷電源，做好清潔工作。并做好儀器使用登記。

在日常使用心電圖機時，經常出現熱筆描記圖形過粗或過細、干擾、基線漂移過大、阻尼不正常等故障，嚴重影響心電圖機使用，產生原因和排除方法歸納如下。

1描記圖形過粗或過細

產生原因：溫度過高或過低。

排除方法：調整熱筆溫度，調節電位器使熱電筆溫度適當即可。

2干擾

在心電圖機走紙記錄時，心電圖上疊加有一定幅度和有規律的正弦波或疊加一種無規律的毛刺，即為干擾醫學教育網收集整理。分為以下幾種：

(1)導聯開關置“0”位時有干擾

醫學教育網收集整理

首先，判斷干擾是50Hz還是低頻。如果是50Hz干擾一般為導聯輸入部分有斷線、脫焊現象，即導聯線斷線；導聯開關到放大板的輸入線插頭座斷腳、脫焊或接線斷。如果表現為低頻干擾，則首先檢查電刷上刷毛是否齊整；是否與不該接觸處有電氣接觸，然后，再檢查電機線圈是否有斷線。

(2)工作時有干擾

導聯線斷、隱斷或漏電均可引起干擾。但一般因導聯線斷，引起的干擾表現為只有在相關導聯狀態時才會引入干擾。最簡單也最徹底的辦法是更換導聯線，但如果有修復價minn值的最好從斷處或漏電處剪開后，再重新焊接。導

聯開關接觸不良、接線斷線、脫焊等均會引入干擾。記錄器或熱筆線圈與機殼接觸也可能引入干擾。

(3)其他干擾

電源紋波過大、濾波電容損壞，內部應該接地處未接好，內部走線不合理或屏蔽不良等都可引入干擾。

3基線漂移

導聯開關在“0”位時，記錄器描繪的基線不水平而有緩慢上升或下降，即為基線漂移。

排除方法：用酒精擦拭放大板上各插頭、插座，以防有漏電現象。待完全干燥后，觀察基線漂移是否仍然過大。隨后檢查前置放大器與電壓放大器之間耦合電容是否漏電。然后，再檢查封閉繼電器電路。用線路分割法，斷開封閉繼電器電路，如漂移達到標準要求，則故障為封閉繼電器損壞或漏電，應更換。最后，檢查場效應管。先用替代法，以同型號場效應管分別替換前級場效應管。如故障消除則前級中某一只場效應管(或兩只)輸入電阻不穩，應更換。

但必須用兩只各項參數均比較接近的場效應管將原來兩只都換下，否則，若場效應管不對稱，對心電圖機其他指標將有很大影響。如漂移仍然過大。一般為后級場效應管某只輸入電阻不穩定，同法替換即可。

4阻尼不正

(1)描1mV定標電壓波形時，波形無上沖且有圓角即為阻尼過大。排除方法：調整阻尼調節電位器使阻尼適中。

(2)描1mV定標電壓波形時波形上沖過大，即為阻尼過小。排除方法：

調整阻尼調節電位器使阻尼適中。若阻尼過小且不可調整時，先檢查阻尼調節電位器是否脫焊，損壞或接觸不良。如果損壞則應予更換。如未損壞，則故障為記錄失磁造成，應更換記錄器或重新上磁。

(3)如果阻尼不均勻，一般為熱筆放置不平，熱筆定位夾與導軌間有較大間隙，調整時，予以調整。

心電圖機是比較精密的儀器，使用時應避開潮濕、震動、強電場、磁場等場所，心電圖室應盡量遠離X線室、理療室、電梯等以減少和避免干擾。

5鎬鎳電池充不上電或者充電時電池發熱

心電圖機的電源多采用220v市電供電,或干電池、蓄電池直流電源供電,也可采用交直流兩用方式供電。

故障診斷方式：鎬鎳電池是一種可反復充電的電池,一般可充放3～5次,額定電壓為5V,終端電壓V,出現無法充電的原因如下①充電電路的輸出開關1:未放在充電位置。②電池組的引線脫落。③充電次數已達到

額定的次數、電池已失效。④電池組的一只或幾只電池已變

質。⑤充電電路有故障。⑥機內電源電路有問題。

保險絲燒斷①變壓器的初級線圈中有的因絕緣不

好引起短路。②機內電源有短路。③穩壓電路中大功率的的

調整管對地絕緣不良或短路。

（1）電池老化或損壞，更換電池后心電圖機可充放電使用。即交直流狀態下仍可正常工作。

（2）充電電路板故障，電池充不上電常常伴隨待機狀態下充電指示燈常亮不閃爍，電池發熱。導致外部交流電停止供應的情況下開機顯示電量不足或者開不了機。將電池取下后換到新的心電圖機上電池可充電工作或者換上新電池后心電圖機仍然不給電池充電，說明充電電路有故障，需更換充電電路板。

6描筆移動范圍小描筆移動范圍不符合略大于40mm的要求,其原因有以下幾點:①心電圖機處于工作狀態時,熱筆不在記錄紙的中心線上。可松動筆架與記錄器軸的固定螺絲,重新對準零位擰緊螺絲,并注意筆架高低位置合適。②熱筆幅度限制器檔板寬度不夠,或熱筆加熱器的兩根引線安放不適限制了熱筆的位移。此時可適當放寬檔板角度或調整熱筆加熱引線的位置。③記錄器有故障也可以引起熱筆移位幅度減小,當確認記錄器有故障時,只有更換新記錄器。④放大器有故障是引起熱筆移動范圍減小的主要原因。這種現象是電壓放大器部分有故障。此時應檢查電壓放大器的晶體管的管腳有無斷腳或虛焊,電阻和電容斷線或虛焊,重新焊接好斷線和虛焊點,重新調整電壓放大器的工作點。

7波形失真記錄的心電圖波形嚴重變形,原因可能有:①阻尼調節不當或阻尼電路有故障。②記錄器線性差(位置反饋電路線性差)。③阻容耦合電容變質,引起時間常數變小。④肌電干擾抑制網路和50Hz抑制網路的元件變質。⑤輸入平衡電阻脫落、隱斷或電阻變質。⑥電壓放大器和功率放大器的工作點調整不合適。⑦走紙推動裝置有故障,引起走紙速度誤差過大。

8無定標或定標電壓大小不合適可能原因有:

①標準電池耗盡,無電壓。②1mV定標開關失靈。③定標電路的連接線脫落,分壓電阻變質。④機內穩壓定標電路有故障。⑤定標光電耦合隔離電路有故障。⑥封閉電路的繼電器或開關管閉合,放大器的后級被封閉。⑦導聯選擇開關有故障或連接線脫落。⑧放大器的工作點嚴重不正常。⑨記錄器線圈損壞或盤香彈簧脫落、位置反饋電路有故障。

9“封閉”失靈閉鎖

（stop或inst)電路在作心電圖時不能起封閉作用,原因有:①封閉電路或繼電器有故障。②自動封閉電路或封閉開關管有問題。③封閉控制開關損壞。

10熱筆單偏

出現熱筆單偏的現象基本上是機內發生故障,其原因有:①兩個耦合電容器有一個漏電。②電壓放大器或功率放大器中的一側放大管損壞。③基線調節電位器損壞或一側連線斷開。④放大器的工作點嚴重不平衡。⑤熱筆的機械零位不對。

11熱筆不熱

心電圖機工作狀態,

按1mV定標,走紙熱筆不熱,出現這種現象原因如下:①筆溫加熱電路有問題,筆溫加熱振蕩電路不工作。②筆溫調節器有問題。③供電電源有問題。

12電動機不轉或紙速不準

心電圖機工作狀態,開動記錄開關,電動機不轉。出現這種故障的原因有:①電動機的線圈開路或短路。②電動機的轉子卡死。③電動機的移相電容變質。④紙速控制電路故障。⑤紙速調節器的連接線脫落或虛焊。⑥走紙軸和電動機的傳動軸松動。⑦傳動齒輪咬合不當,齒輪受損、彈簧頭磨損。

13走紙機械故障

走紙機械故障有以下幾種現象和原因:①走紙時噪聲大。產生這種現象的原因是各組合齒輪間或軸與軸承間有臟物或缺少潤滑油。②走紙時記錄紙偏向一邊并卷邊。嚴重時甚至拉破記錄紙。產生這種現象的原因是熱筆定位架不平,在高的一面引起記錄紙卷邊或熱筆定位架某一邊沒有靠導軌與導軌間有較大的縫隙。③記錄紙在描記時,一邊緊一邊松相差太大,影響描記。這是由于托軸彈簧架力不勻或熱筆定位架兩邊高低不平。

心電圖機應定期進行維護和保養，以延長心電圖機及其各個部件的壽命。具體要求如下。

1每天作完心電圖描記后，應保持電極清潔。銅合金制成的電極如果出現銹斑，可用細砂紙擦掉銹斑后，再用生理鹽水浸泡一夜，使其表面形成性能穩定的薄膜。鍍銀的電極則用水洗凈擦干即可，避免擦傷鍍銀層。

導聯電纜的芯線或屏蔽容易折斷損壞，特別是靠近兩端的接頭處，切忌用力牽拉或扭曲，收藏時應盤成直徑較大的圓環或懸掛，避免過度扭曲或銳角折疊。

1.3交直流兩用的心電圖機，應按說明及時充電，以延長電池使用壽命。

1.4心電圖機應避免高溫、日曬、受潮、塵土或撞擊，用畢蓋好防塵罩。

1.5每半年打開機蓋進行除塵、去濕和進行檢查。及時清除電路板中的灰塵，保證機器內部干燥，避免因為潮濕或者灰塵造成短路，損壞電路板。

1.6由醫療儀器維修部門定期檢測心電圖機的性能。熱筆記錄式心電圖機應根據記錄紙的熱敏感性和走紙速度，調整熱筆的壓力和溫度。心電圖機在使用中經常出現偽差干擾故障，嚴重時會影響心電圖的正常描記，應及時排查。