心电图实验报告

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告

（ 2013 ―2014 学年 第 一 学期 ）

课程名称：现代医学电子仪器原理与设计 开课实验室：信自楼111 20xx年12月5日

一. 实验目的

1. 学会ECG-11B心电图机的使用.

2. 进一步理解心电导联方式.

3. 进一步熟习心电图机的工作原理.

二. 实验仪器、材料

XDT-1心电图机，医用酒精，导电膏（可用生理盐水代用）。

三. 心电图的典型波形

P波：0.2mV；Q波：0.1mV；R波：0.5～1.5mV；S波：0.2mV；T波：0.1－O.5mV；P-R间期：0.12～0.2s；QRS间期；0.06―0.1s；S-T段：0.12～0.16s；P－R段：0.04～0.8s。

四. 心电图导联

? 图二 标准肢导联

? 单极肢导联 ? 单极胸导联

五. 实验内容及步骤

内容：从心电导联方式中任选一种导联，用手动方式操作，绘出心电图，在心电图中标出P波、R波、T波，并读出其幅度，填入实验数据表。

步骤：1）.本实验中主要采用的是标准肢体导联I、II、III，故按照下表把四个相应的电极接在人体上。

2）.在人体四肢擦上生理盐水（酒精），把红色电极接在右手上，把黄色电极接在左手上，

把黑色电极接在右脚上，把绿色电极接在左脚上。注意，接电极的时候注意夹牢，保持导电良好。将电极联接人体肢体时 ,务必使电源开关处于关闭状态。

3）.电源开关方法

(1)使用交流电源:

插好电源线，机器右侧的电源开关打至“ON”位置，把面板上供电模式选择开关置"OPR"位置就可以开始实际操作。

(2)使用直流电源(电池)

a) 电源开关置于“OFF”状态。

b) 供电模式选择开关由充电“STBY”或“CHG”拨到工作“OPR”或“DC”。电池

电量可由电池存电量(BATTERY)指示灯指示。一个灯亮时尽量不用电池供电，

电量指示灯闪烁时禁止使用。其余可按交流电源的操作方法进行心电图记录。

? 本机是便携式心电图机，在无交流电源时，可用机内电池操作，电池可多次重

复充电使用。在使用机内电池操作时，可以不必接地线，但接上地线有助于消

除交流电干扰。

? 电池存量灯在熄灯之前，它的亮度会随着描记幅度而变化，这是正常现象。 ? 电池存量灯只有一只灯亮时，而且是闪烁时，表示电池电能已即将耗尽，这时

一定要禁止使用直流工作，应让电池充电。

4）．记录前心电图机工作状态检查

a) 接通电源(交流或直流)，面板上应有如下指示灯发亮。

LINE(或BATTERY) STOP 1 25mm/s TEST MAN

b) 操作导联选择键由I导联～V6导联，选择相应的导联方式。

c) 按动“OPERATING”操作键，置“START（记录）状态，走纸后再按“lmV(定标)”

键，描记lmV方波。

d) 观察描迹、笔温是否适当。

e) 检查lmV方波幅度是否为10mm(灵敏度档为“1”时)。

5）．?手动操作程序

a) 按“LEAD SELECTOR(导联选择)”键，选择导联方式。

b) 按“OPERATlNG(操作)”键，置“CHECK(观察)”状态，描笔应按人体心电信号

进行摆动。

c) 按操作键 置“START（记录）”状态，即可描记I导联心电图。

d) 描记I导联后可按“lmV(定标)”键描记定标波形。

e) 按导联选择键，选择描记II导联心电图。逐步操作导联选择键至完成V6胸导

联后，按操作键置“STOP(停止)状态，停止描记。

?自动操作程序

a) 按“LEAD SELECTOR(导联选择)”键，选择I导联。

b) 按“OPERATING(操作)”键，置“CHECK(观察)”状态，描笔应按人体心电信号

进行摆动。

c) 按“操作”键,置“START记录”状态，按“MAN/AUTO(手动/自动)”控制键，

置“AUTO(自动)”状态，机器即自动完成十二导联心电图的描记，每完成一个

导联自动定标一次。机器描记十二导联后，自动复位到“STOP(停止)”、“TEST

（检测）”、“MAN(手动)”状态，停止描记。

? 机器在自动描记过程中，允许手动干预。例如快速转换至所需导联或置于其它

状态。

? 每做一导联需4.5秒，转换时间为0.5秒，完成十二导联共需60秒。

六. 实验数据

1.根据心电图读取下表心电图参数

2.什么叫心率？如何计算心率？ 心率：每分钟心跳的次数

心率是心动周期的倒数，故心率=60/心动周期

3.对照心电图典型波形、典型参数，对实验数据进行分析。

在心电图典型波形的参数中：P波：0.2mV；R波：0.5～1.5mV；T波：0.1－O.5mV； 对照实验数据，P波和R波基本符合，但是T波幅度明显偏小，可能是由于导电耦合性 和实验仪器误差所造成的。

4.在做心电图时如何减小干扰?

5.如何检测心电图机性能参数（选取两个性能参数）？

1）噪声：噪声指的是心电图机内部元器件工作时，由于电子热运动等产生的噪声，不是因使用不当，外来干扰形成的噪声。这种噪声使心电图机在没有输入信号时仍有微小杂乱波输出。

检测方法：机器接通电源，导联选择开关置于“Test”位（1mV位），增益调节器置最大，有笔迹宽度调节的机器，将笔迹调到最细，走纸，观察记录笔迹应是一条很平稳光滑的直线。若笔迹有微小抖动，则是噪声所致。

2)走纸速度：在心电图机记录纸上，横坐标代表时间，因此走纸速度的准确性就直接影响到所测量心电图波形的时间间隔的准确性，这就要求走纸速度均匀。常用的走纸速度有25mm/s和50mm/s两挡。

检测方法：将心电图机置于“Test”位（1mV位），通电走纸，观察秒表指针，在开始计时的瞬间记录一个1mV标准矩形波，经过时间t后再记录一个矩形波，然后数出两个矩形波前

沿（走纸记录、终点标志）之间的小格数x，一个小格的间距是1mm，所以，走纸速度 v=x/t。

6.电极脱落或接触不良时心电图机工作情况如何？并分析其原因？

当电极与人体接触不良时心电图机打出的心电图波紊乱且控制电极脱落指示灯发亮。 原因：电极脱落检测电路由比较器N107、二极管V135、V136和光电耦合器N115组成。N107的两路放大器各构成一电压比较器，V135、V136组成一或门。由R135、R136对+12V电压获得的+3.8V电压加在N107一比较器的反相输入端3脚上；由R133、R134对-12V电压分压

获得的-3.8V电压加到N107另一比较器的同相输入端6脚上。差分放大器N105的输出分别接在N107的同相输入端4脚和反向输入端7脚上。当电极与人体接触良好时，N107的输入电压通常在数十毫伏峰值。此时N107的V3同>V4反，2脚为低电平，V135截止；V7反>V6同，8脚为低电平，V136处于截止状态，光电耦合器N115中的发光二极管不发光，光敏三极管也不导通，电极指示灯不亮。当电极与人体接触不良时，使得N105的输出电压大于或小于比较器N107的基准电压时，V135、V136所组成的或门电路的输出总是高电平，从而驱动电极检测指示灯灯亮。

七. 预习要求及思考题

1.复习心电图典型波形、典型参数，心电图导联方式，心电图机的工作原理？

心电图导联方式：

目前，广泛应用的是国际标准12导联体系，分别记为I、II、III、aVR、aVL、aVF、V1~ V6。I、II、III导联为双极导联，aVR、aVL、aVF、V1~ V6为单极导联。

心电图机工作原理：

2．心电图导联方式各有什么特点？

3．心电图机的基本结构框图。

心电图机的基本结构图

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生理学实验报告

实验内容：

一、人体的体表心电图的描记

二、人体呼吸运动的描记

课程名称：动物生理学实验

指导老师：

实验人：

合作人：

年 月

第 1 页 共 8 页 日

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实验内容一、人体的体表心电图的描记

【实验目的】

1、 了解新电测量的原理，并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、 学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。

3、 学习利用心电图计量心率，P-R间期、Q-T间期等各项数值。

【实验原理】

在正常人体，有窦房结发出的兴奋传播到左、右心房，在传播到左、右心室，先后引起心房、心室收缩。每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程中出现的电变化传播方向、途径、次序和时间等都有一定的规律。这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液（容积导体），反映到身体表面，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化。将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心脏电变化曲线，就是临床上记录的心电图（ECG）。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，而与心脏的机械收缩活动无直接关系。心电图常被用于心动异常病例及心脏传导功能障碍的诊断。

【实验器械】

RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。

【实验对象】

人

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【实验步骤】

1、将连接线连好，打开计算机采集系统，选择“心电实验”。确保及其妥善接地。

2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器，在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂，再用30%酒精擦湿以方便导电。按照标准导联方式（左手接正极，右手接负极，右脚接地，这是标准导联方式之一）接好电极。电极夹安放在肌肉较少的部分，手部在腕关节屈侧上方3-5cm处，足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。

3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向，使心电通道窗口中的波形易于观察。

4、开始观察并记录心电图，截取波形稳定的几个连续周期，保存文件，标明受试者姓名及实验时间。

【实验结果】

1、本人身体放松时的体表心电图描记图如附：图一（1）、图一

（3）及其评注所示，周期均匀、基线平稳、峰峰值约为0.4mV。

2、每个心动周期内心电图依次出现心房去极化（P波）、心室去极化（QRS波群）、心室复极化（T波）的三组基本波形。心室去极化的电位变化比心房去极化要剧烈。

【结果讨论和结论】

1、每个人心电图的波形各有不同，但是都有比较明显的三组基本波形，且P波波峰较低且圆滑，QRS波群为明显的尖波，有些人的T波波峰低，有些人T波波峰高，但总体来说T波的波峰比较圆滑。

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2、将图一（1）和图一（3）进行比较，二者都是本人放松、安静状态下的体表心电图描记图线，但是（3）图像的曲线较（1）平滑、且基线更为平稳，更容易观察出心电图的特点，为结果提供清晰的信息和帮助。所以，应该在记录曲线之前先将信号采集处理文件的各个选项调试好，调节灵敏度、滤去高频、低频杂波、调好信号增益等，然后才开始记录，得出清晰易观察的图像！否则波形杂乱可能会掩盖住应得的结论，给研究带来不便！调试时，需使用“50Hz陷波”按钮将50Hz普通照明电路的影响除去，这样将会提高波形的代表性。

3、图一（1）和图一（3）均为本人放松安静状态下的体表心电图描记图线，但是心率相差较大，分析原因应该是：①杂波较多，使得信号处理系统捕捉了错误信息导致所测心率过快；②测得（1）曲线时身体还未完全放松下来。

4、图一（2）的图线中部明显向下凹，可能原因是右手移动了使得骨骼肌紧张所引起的电位变化干扰了体表心电图的曲线。另外，讲话也会对心电图的曲线有巨大的干扰影响。

5、在描记过程中，屏住呼吸一段时间，发现对心电图没有明显的影响，另外略为剧烈的呼吸也并未对心电图造成明显影响，心电图的曲线一直保持着较为正常的状态。这也许可以说明呼吸与心电活动的关系不是很大。

6、受试者在测量过程中需要将金属物品取下的原因是金属是导体，而描记体表心电图的时候是利用心脏周围的导电组织和体液将生物电活动传播到体表，若仍携带金属物品，体表的电位变化就会被金

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属干扰导致心电图曲线受到影响而失真。

【思考题】

1、为什么在体表可以记录到心电变化？

答：。正常人体中，每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程中出现的电变化传播方向、途径、次序和时间等都有一定的规律。由于人体是导体，体内充满了体液，这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液（容积导体），反映到身体表面，便使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化。然后将测量电极（板状）放置在人体表面的一定部位记录出来的心脏电变化曲线，就得到记录的心电图。

2、心电图基线不稳、曲线毛糙的常见原因有哪些？如何处理？

答：（1）基线不稳的原因：心电信号被低频信号干扰，导致波的叠加，形成了基线不稳的现象。

解决：将心电信号做高通滤波处理（调整时间常数），即可消除低频信号的干扰从而使基线平稳。

（2）曲线毛糙的原因：心电信号被高频信号干扰，导致波的叠加，使曲线毛糙不平滑。

解决：①移动平均使波形平滑（取测定点前后某一范围的测定值的平均值，作为该点的值）；②同期叠加或平均响应法。

3、说明心电图各个波的生理意义。如果P-R间期延长超过正常值，说明什么问题？当超过一定数值时，表明心脏发生了何种疾病？ 答：（1）在正常心电图的一个周期内，可见三组基本波形：首先出现的P波代表心房去极化，随后的QRS波群代表心室去极化，T波代表

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心室复极化。

（2）PR间期代表由窦房结产生的兴奋经由心房、房室交界和房室束到达心室，并引起心室开始兴奋所需要的时间，故也称房室传导时间。若PR间期延长超过正常值，说明房室传导阻滞。

（3）可能是心血管疾病、各种器质性心脏病如冠心病、风湿性心脏病及心肌病。

实验内容二、人体呼吸运动的描记

【实验目的】

运用呼吸传感器描记人体呼吸时胸廓的变化，进一步学习仪器使用。

【实验原理】

呼吸时胸廓大小的变化可以通过呼吸传感器记录下来，成为呼吸运动曲线。观察指标主要是呼吸频率与呼吸深度的变化。

【实验器械】

RM6240生理信号计算机采集处理系统、压电型呼吸传感器

【实验对象】

人

【实验步骤】

1、为受试者系上呼吸传感器的胸带，位置约在腋下。围绕胸腔不要太紧，为胸腔扩张留出空间，但也要将带子固定好，防止滑脱。

2、将连接线接好，打开生理信号采集处理系统，选择“呼吸运

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动”，调节选项使波形易于观察。

3、记录受试者在坐姿下安静状态时的呼吸，计算呼吸频率。

4、记录受试者在其他不同状态下的呼吸运动曲线，如说话、打呵欠、大笑、过度呼吸、屏住呼吸、集中精神等，与安静状态下的呼吸情况进行比较。

【实验结果】

1、本人安静状态下的呼吸运动描记曲线如附：图二（1）所示。 经粗略计算可得，安静状态下的呼吸周期约为5.9秒，即呼吸频率为0.17次/秒。

2、安静状态下的呼吸运动波形平稳均匀。

3、附：图二（2）的前半段为屏住呼吸的曲线，后半段是急促呼吸的曲线。从图中看，并与图二（1）比较，急促呼吸时频率比安静时大很多，胸廓收缩和舒张的幅度也比安静时大。

【结果讨论和结论】

1、图二（2）的前半段屏住呼吸曲线的部分仍有微弱起伏，应该是心脏的跳动被传感器感应引起的。所以说屏息是的曲线不应该是完全平直的一条直线，而应该有细小的波动，因为心跳是不能停止的。

2、屏住呼吸后图线有明显的一个凹形，说明胸廓收缩幅度大，应该是屏息后放松呼气的表现。

3、缠呼吸传感器的时候，应该缠在呼吸起伏明显的水平位置，而且松紧要适当。若位置过低或过高，都会使呼吸运动曲线失真。若缠得太松会使呼吸不能被检测到，若缠的太紧，会影响呼吸并且可能

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将传感器损坏。

4、人体活动状态不同时呼吸的频率、深度都有不同，比如集中精力时呼吸会变得快、浅（频率大、深度小），运动后呼吸快且深，说话和笑时呼吸不规则等等。这些都与身体的需求相关。

【思考题】

1、分析讨论各种因素引起呼吸运动变化的机理。

答：呼吸运动是一种节律性的运动，是在中枢神经系统参与下，通过多种传入冲动的作用，反射性调节呼吸的深度和频率。其中较为重要的调节活动有呼吸中枢的直接调节和肺牵张反射，化学感受器等的反射性调节。因此体内外各种刺激可以作用于中枢或通过不同的感受器反射性地影响呼吸运动。

2、为什么每项实验前要有对照曲线，试验后要记录一段恢复过程的曲线？

答：为了使实验有参照性，使实验结果更具有代表性、说服力。

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