摘要
论文题目：基于PSOC4的生物电压测试系统
学生姓名：
摘要
生物电是由生物的器官、组织和细胞在生命过程中发生的电位和极性变化引起的。一定的生理过程对应着一定的电反应。因此，可以从生物电的变化推知生理过程是否处于正常的状态。生物电所传递出的信息对于现代医学诊断生物疾病具有重要意义。而心电则是所有生物电中最重要的，它与心脏病、高血压、过度肥胖等多种高危疾病相联系，在临床医学中有重要的应用。因此本文选择研究开发一种测量心电的新方法。
首先，论文详细介绍了关于心电的基础知识，在此基础上重点研究了测量心电的模拟滤波放大电路的设计，该电路有效的放大了心电信号，滤出了主要的噪声干扰，为心电采集模块提供了能够采集到的有效低噪信号。其次，详细论述了以PSoC4为核心的下位机设计，主要运用了其模数转换（A/D）模块，完成对前端模拟电路滤波和放大后的心电信号的A/D转换，将模拟心电信号转换为数字心电信号；运用其UART串口模块将数字心电信号传输到上位机。最后介绍了以 LABVIEW 为工具的上位机虚拟仪器开发，该上位机完成了对系统的控制、数据的接收和处理工作，并最终显示处理后的心电图。
本系统采用上位机和下位机联合工作的模式，对心电图机的硬件和软件设计进行了较为详细的说明。
关键词：心电信号；模数转换（A/D）；串口传输；PSoC4；LabVIEW
I
西安交通大学本科毕业设计（论文）
Title:Design of bioelectricity measuring system based on PSoC4
Name: Yang Weiwei
Supervisor: Professor Cai Yuanli
ABSTRACT
Bioelectricity is caused by the changes of potential and polarization of organs, tissues and cells in the biological activities. And a certain physiological processes corresponding to a certain electric response. So we can infer whether the Physiological process of a life is right or not from the changes of bioelectricity. The information of bioelectricity is of great significance to the diagnosis of the disease in modern medical. More importantly, The ECG (Electrocardiogram) signal is the most important biological electricity, and it have much to do with heart disease, hypertension,obesity and other high risk disease. So ECG is widely used in clinical medicine. Therefore, this paper will research and develop a method to measure the ECG signal.
Firstly, the paper introduces the essential knowledge of ECG; then it papers the design of circuits of the analog filters and ECG amplifiers at length. The circuits can effectively enlarge the ECG signal and filter the noise of ECG signal, so that we can get low-noise ECG signal for the acquisition module. Secondly, the thesis states the design of lower position machine by using PSoC4 as the core, and two modules are used. The A/D (Analog-to-digital) conversion module is used to transform the analog ENG signal to digital signal. The UART interface is used to transfer the digital signal to up machine. At last, we use the LabVIEW to design the up machine, which controls the system, receives and processes digital signal, and displays the ECG in the windows finally.
The system is made up of down machine and up machine, and the thesis gives a detailed description of the hardware and software design of ECG instrument.
KEY WORDS: ECG (electrocardiogram); A/D (Analog-to-digital); UART; PSoC4; LabVIEW
II
目录
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题的研究意义与目的 (1)
1.1.1 课题研究的意义 (1)
1.1.2 课题研究的目的 (2)
1.2 心电测量系统的发展历史与研究现状 (2)
1.2.1 心电测量的发展历史 (2)
1.2.2 心电测量的研究现状 (3)
1.3 课题的主要研究内容 (4)
2 心电研究的知识基础 (6)
2.1 心电的产生机理 (6)
2.2 常规心电图的各波段形成和命名 (7)
2.3 常心电测量导联体系分析 (8)
2.3.1 肢体导联 (8)
2.3.2 胸导联 (10)
2.4 心电信号的噪声来源 (10)
3 前端模拟电路的设计 (12)
3.1 心电测量系统的主要性能指标 (12)
3.2 模拟滤波放大电路的设计要求 (13)
3.3 前端模拟电路的总体设计方案 (13)
3.4 前置放大电路的设计 (14)
3.4.1 前置放大器的选择 (14)
3.4.2 前置放大电路的设计 (15)
3.5 滤波电路的设计 (16)
3.5.1 高通滤波器的设计 (16)
3.5.2 50Hz陷波器的设计 (17)
3.5.3 低通滤波器的设计 (18)
3.6 主放大电路及升压电路的设计 (19)
3.6.1 主放大电路设计 (19)
3.6.2 升压电路设计 (19)
3.7 电源电路的设计 (20)
3.8 本章小结 (20)
III
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4 心电信号的数字处理及传输 (21)
4.1 PSoC概述 (21)
4.1.1 PSoC的基本特点 (21)
4.1.2 PSoC总体结构 (21)
4.1.3 PSoC 处理器及存储器介绍 (22)
4.1.4 PSoC 可编程系统的数字系统和模拟系统 (23)
4.1.5 PSoC 的系统资源 (24)
4.1.6 PSoC的一般开发流程 (24)
4.2 A/D(模数转换) (25)
4.2.1 SAR ADC简介 (25)
4.2.2 SAR ADC模块的参数选择 (25)
4.2.3 SAR ADC模块的API函数 (26)
4.3 PSoC与PC串口通信 (27)
4.3.1 UART模块简介 (27)
4.3.2 UART模块的参数选择 (28)
4.3.3 UART模块的API函数 (28)
4.4 PSoC程序设计 (29)
4.5 本章小结 (29)
5 上位机软件设计 (30)
5.1 虚拟仪器概述 (30)
5.1.1 虚拟仪器的概念 (30)
5.1.2 虚拟仪器的特点和优点 (31)
5.2 LabVIEW概述 (31)
5.2.1 LabVIEW简介 (31)
5.2.2 LabVIEW的优点 (32)
5.3 LabVIEW程序设计 (32)
5.4 实验结果 (35)
5.5 本章小结 (36)
6 结论与展望 (37)
6.1 工作结论 (37)
6.2 工作展望 (37)
参考文献 (38)
致谢 (39)
IV
1 绪论
心脏是人体血液流动循环的动力源，心脏的跳动是生命存活的重要标识，心脏的运动规律是能反映人体生命活动是否正常的重要生物体征之一。周期性的电活动和机械活动共同组成了心脏的规律运动，通常，在每个心周期活动中，电活动先于机械活动。心电信号是一种典型的生物电信号，它客观的反映了心脏电活动的诸多特征，心电信号中包含了相位、振幅、，频率、时间差等信息，是一种易于测量的生物电信号，带有较强的规律性。因为心电信号可以从不同的层次和角度反映心脏的运动状态，从而可以从心脏的状态反映生物的生命健康状态，所以心电信号对于在临床上诊断和治疗疾病有着极其重要的理论意义与实践价值。如何获取清晰的心电信号并对其进行分析一直是医学工程领域一个极其重要的研究分支，这一研究技术要求较高，是一个复杂且困难的工程，涉及到基础的生物研究，微弱信号的抗噪抗干扰技术，以及复杂的甚至智能的数字信号处理等多领域，要取得显著进步，不但依赖于生命科学的发展和临床中的实践总结，也依赖于相关学科领域的发展。自从1903年临床医学引入心电图作为辅助诊断和治疗疾病的重要信息来源以后，其作用显著，促使生物医学和工程学对于心电信号的记录、处理、诊断识别等技术都得到了飞速的进步与发展，留下了许多丰富的经验和权威的资料。随着生物医学与生物工程学的进一步发展，人们希望得到更加准确的心电信号，并从中获得更多的生物信息，当前，有关心电的检测、心电信号的处理等方向依然是生物医学工程界研究的重点方向。
1.1课题的研究意义与目的
1.1.1课题研究的意义
目前，据权威机构统计，我国每年大约有300万人死于心血管疾病，大约占总亡人数的百分之三十。在人口众多的我国，医学技术相对落后，医疗器械和药物匮乏，医疗基础设施建设还相当不完善，导致许多心血管疾病患者不能及时发现及时治疗，导致心脏病成为危害我国国民生命的四大疾病之一。由于心脏病的已成为危害人类健康的主要疾病，现代医学和相关科学越来越重视和心脏病相关的诊断和治疗的研究。为了预防和提早发现心脏病，及时了解心脏的健康状况具有重要意义。现在，我国大多数医院检查心电的主要仪器是心电图机。医生可以根据心电图机得到的心电图（常规心电图或向量心电图），通关观察病人心电波形的变化规律和各个波群之间的相关关系来诊断病人病情，从而获得快速的准确的心电波形，可以帮助医生正确的诊断疾病，及时了解病情，制定正确的治疗方案，所以心电测量系统的研究具有重要的意义。
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1.1.2课题研究的目的
目前，国内生产的心电图机与国外生产的心电图机相比，性能上存在较大的差距，虽然国产的机器在费用方面比较占优势，但是受性能的局限，我国国内各大医院使用的心电图机都是发达国家进口的，虽然进口机器性能上较好，但是价格颇高，导致高性能的机器并不能被小医院或者诊所采用，而这些场所同样有人数众多的患者就医，这导致医生并不能在心血管疾病的初期发现疾病，从而帮助患者赢取宝贵的就医时间，这一现象在医疗资源并不丰富的农村地区更为严重。
基于以上情况，开发出一种成本低廉，性能优越的心电图机意义显得尤为重要，本课题正是基于这点从事研究一种基于虚拟仪器的心电图机。该机器具有三个模块：模拟数据滤波放大模块、数据转换和传输模块、数据处理和显示模块。该心电图机将大大降低成本，使得心电信号测量技术能够普及，推进国产相关产业发展，帮助国民维护身体健康。
随着智能手机的普及，将开发出的虚拟仪器转接到手机上，使有需要的病人能够不受时间和地点的检测自己的心电图，这一点是完全可以实现的。考虑到智能手机的通信功能，病人还可以将自己的心电图传输给专业的医护人员进行诊断。
与传统心电图机相比，虚拟心电图机具有很多优点，如表1-1所示。
表1-1 传统心电图机与虚拟心电图机对比
传统心电图机虚拟心电图机开发与维护费用费用高费用低
技术更新周期长短
关键组成硬件软件
价格昂贵低廉
仪器功能功能集成固定功能开放，可升级
互联能力能互联设备有限与网络和其他设备互联便捷
1.2心电测量系统的发展历史与研究现状
1.2.1心电测量的发展历史
18世纪后期，意大利外科学教授伽伐尼在青蛙的解剖实验中，发现用电刺激青蛙的神经会使青蛙的腿收缩。这一发现证明神经冲动是由电传导的，这一基本理论成为了电生理学的基础。
19世纪80年代,Willler开创了人类记录心电图的里程碑，他运用毛细血管静电计成功的把人体心电图波群进行了扫描记录。
20世纪30年代，美国大学教授威尔逊研究Eintnoven方程发现肢体导联对的三个电机的瞬时电压和是O。在此理论基础上创立了零电位中心电端理论，形成了单极导联记录技术。此后，逐渐形成了目前国际公认的12导联心电图体系（静态心电图）。静态心电图理论技术成为了其他心电检测记录技术的基础。
1957年，动态心电图被美国物理学家Holter成功研发，应用该技术可以病人的心电得到长时间的记录，弥补了常规心电图受制于时间和环境的不足。该技术很快被应用到临床，并在多个国家得到了普及。
20实际后期，由于通信技术和电子技术的发展，心电图测量仪器的体积缩小了很2
多，性能上也得到很大提高，记录出的心电图可以通过电话线进行传输。
1.2.2心电测量的研究现状
由于电子技术和信息技术的不断成熟发展，医疗系统的发展也受到了这些技术的带动，电子和通信技术在医疗体系中的应用也越来越深入。目前，在欧洲和美国等发达地区，心电监测系统正朝着家用化，微型化和远程监护的方向发展。从上世纪80年代开始，国外先后出现了利用电话线和数字式电话传输心电信号的研究。这一系列研究首先被运用到孕妇，老人，重症患者这些群体，以实现方便快捷的测量出对象的生理体征，从个人在紧急时刻提供及时的救治和帮助。
进入21世纪以后，人们对于生活品质的要求不断提高，对于身体健康要求的诉求也不断增加，为了满足市场需要，美国和欧盟都开始投入巨资进行远程医疗监护系统的研究。国内外的电子公司也纷纷进入该市场，开发出了一系列多类型的心电监护产品，在亚洲地区，日本在这方面也做了很大的研究，日本公司SONY和东芝研发的产品先后在医疗市场占领一席之地，但是产品售价均不菲。
总的来说，心电监护在国外正朝着以下方向发展：
（1）向微型化方向发展；
（2）像植入式多通道发展；
（3）从有线传输到无线传输的方向发展；
（4）向实时化全天候的方向发展；
在国内，心电监测系统方面的研究较为落后与欧美和日本等国家，相关的研究发展的时间不长，研究的起点也比较高。但是随着中国在科学技术和经济基础上的不断发展，人民对于健康的诉求越来越高，心电监测等监护产品的市场需求越来越大，性能要求上也有了较大的提升。产品的应用逐渐普及，开始从专业医疗单位走向普通家庭，从仪器大型化到小巧化，使用复杂化到简易化，通讯多端化的方向发展。清华大学在1994年研制的家庭心电和血压监护网络系统就是一个成功案例，该系统可以实现报警，长时间记录心电和发送信号的功能。
2005年06月，全国首家心电远程监护中心在山东得到成功研发，只要在患者身上安装远程的微型的发射机，该中心可以对患者进行24实时的监护，当监护中心接收到的心电发生异常时，该中心就可以将心脏的健康信息反馈给患者，这样患者就可以根据信息尽早发现疾病并尽早就医，这对于常发性心血管疾病患者尤为重要。
目前。国内有很多机构和公司也在进行便携式心电监护仪的研发，实现了技术到产品的转化，产品正逐步走向市场。但是不得不注意，具有完全自主研发能力的机构在其中是很少的。
总体上说，我国心电监护方面的研究还比较落后，生产的产品在性能上还有较大的提升空间。但是国内市场需求巨大，较多的购入产品来自进口。国内有很多生产相关产品的厂家，但是具有完全自主研发能力的厂商较少，不具有核心的生产技术。但是随着社会主义经济的建设发展和科学技术实力的发展，我国在心电监护及其深入的研究方向领域有着强大的潜力和实力。
综上所诉，国内外在心电监护方面的研究都有投入较大的人力和物力，随着人们对身体的健康越来越重视，相关领域的研究和发展情景广阔。
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4 1.3 课题的主要研究内容
心电信号采集和处理系统主要分三个部分：
（1） 前端模拟电路部分
（2） PSoC4部分
（3） LabVIEW 部分
系统框图如图1-1所示：
图1-1 系统框图
1） 前端模拟电路部分
这部分的主要功能是对心电传感器检测到的微小心电信号进行放大和滤波。这是
因为体表检测到的电信号极其微弱，具有电压低，电流小，容易受噪声干扰的特点。
信号的以上特点决定了放大器要有放大倍数很大，但是噪声系数很小，以及输入阻抗
要高的特点。并且由于体表心电电流太小，所以测量线路应尽量采用屏蔽干扰的措施，
减少测量环境里面的电子干扰。
2） PSOC4部分
PSOC4是赛普拉公司开发的片上可编程系统的系列之一，它有许多可编程的模拟
模块和数字模块。
模拟模块：ADC （模数转换），DAC （数模转换，滤波器，比较器， CapSense 等
数字模块：时钟，PWM ，API,UART,计数器等
PSOC 具有开发灵活，方便易用的特点，设计平台灵活，从而可以达到减少开发
周期，提高设计效率和降低开发成本的优点。
在本文中，我们将运用PSOC 来对前端模拟电路传递的心电模拟信号进行AD 转
化，将模拟心电信号转换为数字心电信号；再通过其UART 串口模块将数字心电信号传
输到上位机进行数字处理。
3） LABVIEW 部分
LabVIEW 是由美国国家仪器（NI ）公司研制开发的一种程序开发环境，类似于
C 和BASIC 开发环境，但是LabVIEW 与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机
语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式，LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择[1]。LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。
在课题中，我们用labview的VISA串口设置读取经PSOC 处理过的经UART 串口传输上的数字心电信号，经过数字滤波，然后将数据转换为波形显示在窗口。从而我们就获取了清晰的心电信号的波形图，相关的医护人员就可以根据心电波形分析诊断病人病情。
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2 心电研究的知识基础
在心脏有规律的做舒张和收缩的运动过程中，心脏的肌肉细胞产生动作电位，此
动作电位综合而成为了心电。一般心脏在收缩动作前会现有电激动，大约在20ms到70ms后，产生机械的收缩活动，动作电流就是由心脏的电激动产生的。人体的身体结构类似于一个好的容积导体，因此由心脏产生的动作电流可以传输到人体的各个身体部位，在这个基础上，在人体特定的部位间通过放置传感器，将传感器获得的电信号用导线传至心电图机，就可以在心电图机上显示电流曲线，即心动电流图，也就是常说的心电图。
2.1心电的产生机理
心脏的心肌细胞会在除极和复极的过程中，带电的正负离子会在细胞膜内外进行选择性的定向运动，从而在细胞膜的表面就形成了电位的变化，这种电位变化在已经除极的细胞膜表面和尚未除极的细胞膜表面就产生了相应电位差，最终产生了电离子流动，形成了生物电信号[2]。下面将详细阐述单个细胞的生物电的产生过程。
1）极化阶段
在心脏未受到任何较强的刺激的条件下，心脏的肌肉细胞一般是处于一种静止状态，细胞膜外部不存在电流。在静止条件下，心肌细胞的细胞膜外部带有正离子，且分布均匀，而在细胞膜的内部则相对应的存在着等量的负离子，且也均匀分布排列，当细胞膜内外的正负离子处于这种排列状态时，我们就称这个状态为极化状态。在极化状态下，虽然细胞膜外仍然有正离子，但是由于正离子排列分布均匀，细胞膜各点间并不产生电位差，就不会形成带电离子的流动。在此时，用电极检测生物电信号，我们得到的将是一条直线，这条线就是心电的基线，也叫做等电位线。
2）除极阶段
在心肌受到较强刺激的条件下，心肌细胞的细胞膜对于带电离子的选择性发生了变化，使得膜外的正离子融入细胞膜内部，相应的负离子流向细胞膜外，从而使得细胞膜带电性成为外负内正，原来的极化状态消失，这个过程就叫做除极。在细胞膜外，已经除极化的部分分布负离子，而未除极化的部分仍然为正离子，这样除极化部分和未除极化部分间就形成了电位差。从而在细胞膜表面就出现了流动方向与除极化方向一致的电流。当整个细胞的除极化完成，细胞膜内部就带正电离子，细胞膜整个带负电离子，且这些离子均匀的分布在细胞膜的内外两侧，同侧间的不同部分讲不存在电位差，如果再电极检测细胞表面电流，将得到另一条等电位线。
3）复极阶段
在心脏的心肌细胞除极后，心肌细胞内的正负电荷分布又将从新回到除极前状态，细胞膜外分布正离子，细胞膜内分布负离子，这一过程就叫做复极。一般来说，先除极的部分总是先复极，从而复极的部分和发生了除极的部分间又将出现电位差，从而导致新的电流的产生，但是这次产生的电流的流动方向与除极方向相反。所以，若用检测电
极在细胞膜同一部位检测电流，将发现复极电流和除极电流方向相反。但是由于复极过程相比除极过程慢，复极电量也比较分散，所以负极电流的波形将呈现出波形较宽，而幅值较低，波形远钝的特点。
2.2常规心电图的各波段形成和命名
正常心电活动始于窦房结，兴奋心房的同时经结间束传导至房室结（激动传导在此处延迟0.05～0.07s），然后循希氏束一左、右束支一普肯耶纤维顺序传导，最后兴奋心室。这种先后有序的电激动的传播，引起一系列电位改变，形成了心电图上的相应的波段，如图
2-1所示[1][4]。
图2-1 常规心电图的波形组成
临床心电学对这些波段的名称进行了统一规定：
1）P波
P波是正常的心动周期中出现得最早的，它是心房除极过程产生的，P波代表了心房的激动，前半部分波形代表右心房的激动，后半部分则表示了左心房的激动；
它的波形较小，通常呈圆钝行，有倒置，直立，低平等状态。
2）P-R间期
前中后结间束传导激动到达房室结。PR期间的形成主要是因为激动在房室结传导的速度比较缓慢。如果激动由心房传导到心室时出现了阻滞，那么PR间期就会被延长，或者在P波后会看不到心室波。
3）QRS波群
心室的除极过程产生了QRS波群。它是由激动先后沿着经希氏束、左右束支同时触发左右心室产生。当QRS波群出现波形变宽，时间延长和波形发生变化时，则有可能是因为心脏的左右束支的传到受到了阻碍或者心室过于肥大。
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4）ST段
ST段表示了心室的除极已经完成，但是心室负极还没有开始的这一段间隔。既然心室的除极已经全部完成，那么这是心室的细胞间的电位差就消失了，及ST段应该处于基线上。当ST段出现了电位偏移的时候往往可以反映出心脏的局部出现了缺血和坏死的情况。
5）T波
T波是心室复极的过程中产生的。它的波形和P波比较相似，都表现出波形圆钝、时间较长的特点，也有倒置、低平和直立等形态。影响T波形态的因素比较多。6）Q-T间期
Q-T期间表示了心室由除极状态到复极状态的变化。恶性的心率失常反映在心电图上往往表现为QT期间的时间延长。
2.3常心电测量导联体系分析
一般采用体表电极检测心电信号，大部分电极为金属质地。在皮肤和金属电极间有一个由盐溶液和胶合成的电极层，它可以把体表带电离子的流动转换为金属电极里电子的流动，从而实现了电流的测量。为了避免测量的过程中由于电极本身电位不同造成的基线漂移，一般在心电测量中要求采用非极化或者极化作用较弱的电极，常用的是表面镀有Ag-AgCl的一次性电极，为尽量减小极化电压引起的干扰，常常还可以优质的导电膏涂抹在电极上以增加导电效果。
所谓的导联，就是将心电测量电极置于人体特定的部位，用导线将心电电极与心电图机连接起来。不同的导联区别在于连接方式和测量部位的差异。目前常规心电图采用的是是12导联，这种导联方式在临床中应用最为广泛，它包括了胸导联和肢体导联。实际上，肢体导联和胸导联在测量心电图上没有本质区别，它们只是选择测量的身体部位不同而已，当然不同的测量部位信号的强度会有细微的不同，所以只要能正确的使用胸导联或者肢体导联，获得正确的心电图，都能帮助医护人员对病人进行诊断。当然，12导联所反映出来的信息更为全面，能够帮助更为全面的了解心脏的健康状况[5]。
2.3.1肢体导联
由于连接方法方法的不同，肢体导联有6种不同的导联，但是都将测量电极放在三个不同的部位：左上肢（L），右上肢（R）和左下肢（F）。
1）双极肢体导联
双极肢体导联是利用不同肢体间的电位差信号来测量人体表心电信号的，习惯上也把双肢体导联叫做标准I，II，III导联。其三种连接方式见图2-2 。
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图2-2 标准导联的连接方式
2） 加压单肢体导联
单导联的连接方式是选择将正极测量点放置在人体的左上肢，右上肢或
者左下肢，而负极连接于零电位（无干电极），这样测得的心电图就反映了正极所
在的人体部位的电位变化。在连接左上肢，右上肢和左下肢的三条连接线上各自串
联着一个500M Ω的电阻，并把他们连接在一个共同的点上，由于连接点的电位非
常小，就可以把它近似为零电位，这样就形成了无干电极但是单导联存在着测量信
号较小不容易辨识的特点，人们继续研究就得出了加压但肢体导联的方式。采用加
压但肢体导联可以使测量得到的电压幅值增加近一半，使得信号更容易辨识了。
图
2-3表示了正极分别置于右上肢，左上肢，和左下肢的导联情况。
图2-3 加压单极肢体导联的连接方式
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10 2.3.2 胸导联
胸导联也是一种单机导联的方式，这种导联方式可以帮助探测心脏某一特定
区域的电位变化。心电信号输入到放大器的非倒向输入端，而把放大器的倒向输入端
连接于威尔逊中心端。胸导联常见有6个测量位置，由于胸导联测量的距离离心脏较
近，获得的新点波形渎职较大，在临床上能够帮助医生便于诊断。
图2-4胸导联连接方式与检测电极位置
2.4 心电信号的噪声来源
心电信号是一种比较微弱的生物电信号，它的信噪比较低。它的频谱能量主要集
中在0.05Hz 到100Hz 之间，而0.25Hz 到35Hz 之间的频带则集中了其大约90%的频谱
能量[6]。由于心电信噪比低，容易受到噪声淹没，所以有必要研究心电噪声的来源，从
而好从实践中减少检测心电混杂的噪声。
1.50Hz 工频干扰 主要由人体的对地分布电容引起的，与环境关系较大，其组成
包括了50Hz 及其谐波，其能量大小几乎与心电信号相当。
2.电极接触噪声 主要由于电极与体表的接触不良，也可以说是病人与测量系统
的连接不稳定。这种不稳定可能是病人无意的动作引起，也有可能是电子线路器件或
者开关等的连接不稳定，它通常会产生持续时间比较短的脉冲干扰，但是情况不好的
条件下，短时间内可能多次出现。
3.人为运动 人为的运动会短时引起基线的改变，这种变化常常是毫伏级别的变
化，具体大小和动作的大小快慢有关。
4.肌电干扰 肌电干扰来源于肌肉的颤动，可以产生毫伏级别的变化，引起心电信
号基线在较小的范围内变动，一般对心电的影响不是很明显。这种干扰噪声的频率集
中在30到300Hz之间。
5.基线漂移和呼吸的影响其主要是受电极移动和呼吸的影响，干扰的频率一般不超过5Hz。
6测量系统中用电设备产生的仪器噪声。
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12 3 前端模拟电路的设计
3.1心电测量系统的主要性能指标
1.输入电阻
输入电阻指的是初级放大器的输入电阻，不同的接触电阻会使得测得的信号产生略微的不同，为了减少因为这种变化而引起的波形失真，提高共模抑制比，该电阻阻值越大效果越好。一般设计要求是大于2兆欧，国际准是要求大于50兆欧。
2.共模抑制比
一般采用差动放大的办法测量心电信号，这种方法能放大差模信号，但是对于共模信号却有抑制作用。在本课题的测量中，差模信号就是心电信号，需要放大；共模信号就是周围环境产生的干扰。电路对于差模信号的放大倍数记为Ad，共模信号的放大倍数记为Ac，所谓的共模抑制比就是Ad和Ac的比值，这个参数能从很大程度上反映系统抗干扰能力。一般设计要求共模抑制比要大于80dB，而国际上的标准要求该指标大于100dB。
3.灵敏度
所谓的灵敏度，是指当电路输入信号大小为1mv时，反映到显示界面上波形幅值，单位是mm/mV，规定统一的灵敏度便于对不同的心电图测量系统产生的心电图进行比较，10mm/mV是统一的国际标准。
4.内部噪声
电子元件工作时，由于热运动的原因，会产生热噪声。热噪声的存在会影响心电信号的输出波形，热噪声较大更会影响心电信号的正确性。所以有热运动造成的内部噪声越小越好，国际要求是小于10uV 。
5.时间常数
当给测量系统输入直流信号时，测量系统记录的波形的幅值会随时间而衰减，一般计幅值由100%下降到37%所用的时间为时间常数。时间常数的选择要适宜，时间常数过小，记录的心电图很快衰减就不能正确反映心电，一般的设计要求时间常数大于3.2S为宜。
6.频率响应
心电信号的其实是很多不同频率的正弦波组成的合成信号，为了保证得到的心电波不失真，那么就要要求电路对于各个组成心电的正弦波的放大倍数相同。而事实上电路对于不同频率的正弦波，有不同的放大倍数，电路对于正弦波放大倍数随信号频率的改变就叫做电路的频率响应。频率响应越宽越好，对于本系统则要求在0.05Hz到150Hz之间，一般的常用语心电放大的运放都能满足这个要求。
7.绝缘性和安全性
良好的绝缘性是系统的最基本要求的特性，以保证患者和医务人员的安全。常采用“浮地技术”解决绝缘问题。对于绝缘性的表示，若采用机壳绝缘电阻表示，则要求大于20兆欧；若采用机壳漏电流表示，则要求电流小于100uA。
3.2模拟滤波放大电路的设计要求
由心电的相关基础知识可知，心电是人体一项重要的生命体征，它能反映心脏的工作情况，是一种重要的生物电信号，它的特点是频率低，强度微弱，它的频率介于0.05~100Hz之间，幅值范围为0.05~100mV。基于心电微弱性和低频性的特点，心电信号容易受到环境中噪声的干扰。同时人体是一个复杂的机体，人体的各个器官和组织之间的生命活动会相互影响，所以人体表面的生物电信号会随着人体的不同情况而发生变化，表现出不稳定的特性。
由于人体体表具有的心电信号微弱，频率较低，具有不稳定性，所以心电信号很容易受到噪声干扰。为了测得干净清晰的心电信号，就需要有符合标准的处理电路，对于不同的需求采取不同的解决办法。由于心电信号频率较低，其组成谐波频率主要介于0.05至100Hz之间，那么我们首先就该使用带通滤波器来压缩采集到的模拟信号，保留0.05到100Hz频率之间的谐波。
又由于心电信号的信号强度很微弱，幅值为几毫伏，我们还需要放大信号，一般放大1000倍比较合适，但是由于电路中还存在着不能忽视的零点漂移，这就要求电路在放大心电信号的同时，要抑制噪声，电路要有较高的共模抑制比。放大电路分两部分执行，初级放大10被，次级放大100倍。
同时，心电信号也容易受到50Hz及其谐波的工频干扰。为了使心电信号不受到工频干扰的较大影响，也需要电路的共模抑制比要满足一定要求，一般要求为不低于80dB。
心电放大的主要噪声还来自于电子线路的热噪声和散粒噪声，所以在搭建电路时选择那些低噪声的元件获得的心电信号的信噪比往往会很高。另外输入电阻很大的初级运放，对于采集到的心电信号不失真也是很有利的，。
综上，选用输入阻抗较高，共模抑制比较高，稳定低截止频率，高放大倍数的运放可保证尽可能采集到不是真的心电信号。具体要求总结如下：
1.放大倍数为1000，这样可以保证模数转换采集到准确的心电信号
2.频率响应范围为0.05到100Hz，这样压缩信号频谱，滤除低于0.05Hz和高于
100Hz的干扰，可以有效防止噪声干扰。
3.初级运放输入电阻为5到10兆欧，这样的选择可以保证采集到的心电信号的
不失真。
4.不低于80dB的共模抑制比，这样做可以消除电极化电压和工频干扰，从而可
以保证获得的心电信号的信噪比。
5.放大器应该具有低漂移和低噪声的特点，这样可以防止放大器自身产生的噪声
淹没了那些信噪比低的心电信号中所包含的有效信息
6.具有很高的安全系数。
3.3前端模拟电路的总体设计方案
心电信号前端滤波放大模拟电路的功能是：从人体体表特定部位拾取心电模拟生物电信号，然后再将得到的模拟信号进行放大和滤波处理，从而得到适宜的有效的电平信号，以便于输入PSOC部分的模数转换组件进行模数转换。从前几节介绍的知识可知，心电信号比较微弱，频带较低，信号不稳定，所以该信号容易受到其他噪声的
13
西安交通大学本科毕业设计（论文）
14 干扰，其主要噪声干扰来源于电极接触干扰，50Hz 工频干扰，模拟电路所具有的热噪
声干扰和散粒噪声干扰，以及由于肌肉的颤动产生的肌电干扰等。为此，我们设计了
如下的心电信号采集电路，以便保证系统可以采集到准确干净的心电信号，原理图如
图3-1所示。
图
3-1 心电信号采集电路原理图
3.4 前置放大电路的设计
3.4.1 前置放大器的选择
前置放大模块是心电采集电路中最重要的一环，它直接与心电探查电极相连，在
考虑到从心电探查电极得到的心电信号具有不稳定性，微弱性和容易受到低频噪声干
扰等特点，所以作为初级放大电路的运放性能指标应以较高的要求设定。
根据心电信号所具有的特征，选用的放大器应该满足以下要求：输入阻抗要大；
共模抑制比要高；产生的噪声干扰要低；漂移要小；频带是适当等特点。在心电图监
测电路设计中, 需要信号有极高的源阻抗，而且器件还要便于携带, 这就要求设计采
用的放大器要具有功耗低、工作电压低的特点,根据这些要求，我们选择了运放AD620
作为初级放大电路的运放，其引脚分布图如图3-2所示。
AD620运放芯片规格特性如下：
1. 成本低，精度高，只需要用一个外部电阻来设置增益，增益可调范围为1到
1000 ，增益和外部电阻的关系函数如式（3-1）所示 。
g
R K G Ω+=4.491 (3-1) 式中：
G ——运放产生增益
R g ——外部电阻
2. 最大输入偏移漂移为0.6uV/℃，最大输入偏移电压为50uV 。
3. 工作电压范围为正负2.3V 到正负18V 。
4.
最高输入阻抗为10G Ω，最小共模抑制比为100dB 。 5.
G=100时带宽为120kHz ，G=1~100时0.01%建立时间是15us 。 6.
输入偏置电流低，最大为10nA 。 7.
具有低功耗模式，差分输入电压为正负25V ，最大电流是1.3Ma. 8.
低输入电压噪声，9nV/Hz （1kHz ）。
15
9. 工作温度范围：
-40℃~+80℃。
图3-2 AD620引脚分布图
另外整个采集电路中还用到了单运算集成放大运放OP07，其引脚分布如图3-3所
示。OP07的性能优越，它产生的噪声很低，具有很低的输入失调电压（最大为75uV ）。
除此之外，OP07还具有开环增益高和输入偏置电流低的特点，这种特性使它特别适合
用于放大传感器的微弱信号和高增益的测量应用中。其主要规格参数如下：工作电压
范围为3到18V ；最大失调电压为75uV
；最大温度漂移为1.3uV/℃。
图3-3 OP07引脚分布图
3.4.2 前置放大电路的设计
前置放大电路在整个信号采集电路中最关键的一个环节，它的设计直接关系到整
个模拟信号采集电路的性能。在本课题中，我们选择以AD620为核心放大器构造差分
放大电路，也就是说我们采用差动输入的方式将人体不同部位的体表电位做差，并将
此差值信号作为采集信号进行放大，具体电路图如图3-4所示[7]。
西安交通大学本科毕业设计（论文）
16 图3-4 前置放大电路原理图
前置放大电路中采用了仪表放大器AD620，它性能优越，在噪声和漂移控制方面
都满足了前置放大器的技术指标。 并且，计算表明电阻与仪表运放AD620的差动输入
阻抗是18兆欧，这作为前置放大器的输入阻抗已经达到了前文关于心电测试系统的输
入阻抗要求。同时，心电测试系统的心电采集放大电路需要具有比较高的共模抑制比，
而该性能主要有所采用的运放的技术指标决定，在本电路中，AD620为核心的前置放大
电路的共模抑制比为140dB ，这足以满足心电测试系统的相关要求。
该前置放大电路产生的增益计算如下：
95.9k 2.6//)9.249.24(k 4.49≈Ω
+Ω=G (3-2)
在本电路中，将前置放大电路的增益设置为10有如下原因：心电信号中除了还有
各种低频的正弦分量外，还有一些幅值较大的直流信号，为了保证心电信号不失真，
这些直流信号就要保持稳定，这就需要AD620工作在线性放大区，而采用增益10可以
避免AD620工作在饱和截止区。
3.5 滤波电路的设计
3.5.1 高通滤波器的设计
由于受到人体动作，探查电极产生的极化电压，和前置放大器AD620产生的失调
漂移的影响，由前置放大运放输出的模拟心电信号中含有较多的低频分量以及少量直
流分量。为了避免这些直流分量和低频交流分量引起心电信号的基线漂移，影响后续
电路的处理工作，我们需要设计一个性能好的高通滤波器，完成滤除这些直流分量和
低频交流分量的工作。考虑的心电的组成分量主要集中在0.05~100Hz ，我们选择的高
通滤波器的截止频率就该设定为0.05，这样可以保证心电信号中的低频分量不会丢失，
而且还能滤除低频和直流干扰。具体电路图如图3-5所示，电路中的具体参数设定如
下：
1. 传递函数
S SC C R S C S C R S C C s H 211
2122
21)1(1)(+++=
(3-3)
3-5 高通滤波器电路
心电图实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
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 2012年12月5年级、专业、班 生医091 学号 姓名 成绩 实验项目名称 心电图实验 指导教师 教师评语 教师签名： 年 月 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：；Q 波：；R 波：～；S 波：；T 波：－；P-R 间期：～；QRS 间期；—；S-T 段：～；P －R 段：～。 四. 心电图导联 ● 图二 标准肢导联 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 ● 单极肢导联 ● 单极胸导联
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。 （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。
生物电放大器 - 心电图(ECG)前置放大器 *******信息工程与自动化学院学生实验报告 （******* 学年第一学期） 课程名称：生物医学电子学开课实验室：******* 200******* 年 ******* 月 ******* 日 一、实验目的 1、掌握三运算放大器组成差动放大器的原理； 2、掌握元器件参数变化对放大器性能指标的影响； 3、加深对生物电信号和生物电放大器的理解。 二、实验原理 图2-1 实验二三电极心电前置放大器 如图2-1所示，是典型的三运算放大器组成的差动放大器，根据A 1、A 2、A 3的理想特性，R 5、R 6、R 7中的电流相等，得到 U o 1-U i 1 R 5 = U i 1-U i 2 R 7R 5R 7R 5R 7 = U i 2-U o 2 R 6 从而导出（R 6=R5） (U o 1-U i 1) =(U i 2-U 02) = (U i 1-U i 2) (U i 1-U i 2) 以上二式相加得 (U o 1-U o 2) =(1+
2R 5R 7 )(U i 1-U i 2) 注意到 U o =- R 10R 8 (U o 1-U o 2) 则其差模增益为 A d = U o U i 2-U i 1 =R 10R 8 (1+ 2R 5R 7 ) 只要调节R 7，就可改变三运算放大器的增益，而不影响整个电路的对称性。三运算放大器组成差动放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗和可变增益等一系列优点，它是目前最典型的生理参数测量用的前置放大器，且已在各类生物医学仪器中获得广泛应用 三、实验内容及步骤 1、用EWB 软件按图2-1三电极心电前置放大器电路图接线、设置各元器件参数、创建电路，接入示波器、，并保存电路； 2、激活仿真电路，用示波器、万用表，观察波形、读取实验数据，并记录于表2-1中； 3、计算放大倍数，并记录于表2-2中； 4、将模拟正弦输入信号调整为零（Vi=0），测量出此时的输出电压（零漂）；改变R11的数值使其零点漂移最小、记录下R11的数值；将三只运算放大器改设为理想运算放大器，记录有关数据、填入表2-3。 四·实验结果记录及分析总结 表2-1三电极心电前置放大器实验记录表 截图1：
实验报告实验步骤 实验报告实验步骤 【Desriptive Statistis】，再把【总收入分组】拖入到 【Variable（s）】中，点【ok】。 2）点击【数据】-【拆分文件】，把“性别”变量选入分组方 式。然后再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“收入分 组”变量，在“显示频率表格”前打勾，按确定输出。 2、筛选除去无收入者，研究有收入人员的行业和职业分布，画出 其条形图进行简单分析。比较一下不同行业的平均收入，哪三个行业 平均收入最高，分别为多少。 点击【数据】-【选择个案】-【如果条件满足】-【如果】，在输入框 中输入“收入分组0”，按确定，筛选去除无收入者。 再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“行业”和“职业” 变量，按【图表】，选择“条形图”，按“确定”输出。 完成以上步骤，再点击【数据】-【拆分文件】，选择“行业”变量进 入分组方式。再点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“总收 入”变量，点击【统计量】里面的均值，按“确定”输出。 3、筛选除去无收入者，对总收入进行标准化处理，计算其均值和 标准差是否为0和1；然后再计算总收入异常值的比重。 【分析】-【描述统计】-【描述】，选择“总收入”变量，在“将标 准化得分另存为变量”前打勾。生成ZA15变量。再选择“ZA15”变 量，勾选【选项】中的“均值”和“标准差”，按“确定”输出。点 击【转换】-【重新编码为不同变量】-
【旧值和新值】，把-3至3编码为0，else编码为1。完成以上步骤后，点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“异常值”变量，输出“频率表格”。 第二题： 利用外来工调查数据 1、利用变量V1_9_1- V1_9_ 3，计算商业保险、养老保险和医疗保险都有买的人比例，和一种保险都没有买的人数比例。 点击【转换】-【对个案内的值计数】点击【定义值】，在“值”中输入“1”，按“添加”按钮，按“确定”，生成“购买保险种数”变量。 完成以上步骤后，点击【分析】-【描述统计】-【频率】，选择“购买保险种数”变量，按“确定”，输出“频率表格”。 2、V2_9_1- V2_9_10是一道关于感兴趣的书刊杂志多选题的数据，这属于那种多选题分解方法呢？进行多选题分析，看看外来工最感兴趣的前三种书刊分别是什么。 【分析】-【多重响应】-【定义变量集】，根据数据选择是多选项二分法还是多选项分类法。在这题中，应选择多选项分类法。在范围中输入1到10。写好名称和标签。点【添加】生成多重响应集。 完成以上步骤后，再点击【分析】-【多重响应】-【频率】。按“确定”，输出 3、计算食品消费比例（利用食品消费V2_3_1除以总消费 V2_3tot），并求出其中位数。 点击【转换】-【计算变量】，在目标变量中输入变量名称：
人体心电图实验报告 篇一：心电图测量的实验报告 心电图测量的实验报告 【实验目的】 1、了解心电测量的原理，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。 篇二：生理学实验报告1心电图 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 日 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(本文来自：https://www.doczj.com/doc/5015327243.html, 小草范文网:人体心电图实验报告)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
心电放大电路实验报告 一概述 心脏是循环系统中重要的器官。由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。 普通心电图有一下几点用途 1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。 2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。 3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。 4、能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。 5、心电图作为一种电信息的时间标志，常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪，以利于确定时间。 6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。 二系统设计 心电信号十分微弱，频率一般在0.5HZ-100HZ之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度大约在10uV-5mV之间，所需放大倍数大约为500-1000倍。而50hz工频信号，极化电压，高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。下图为整体化框图。 三具体实现 电路图如下： 1 导联输入： 导联线又称输入电缆线。其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。心脏
一、心率的测量 测量心率时，只需测量一个RR（或PP）间期的秒数，然后被60除即可求出。例如RR间距为0.8S，则心率为60/0.8=75次/分。还可采用查表法或使用专门的心率尺直接读出相应的心率数。心律明显不齐时，一般采取数个心动周期的平均数值进行测算。 二、各波段振幅的测量 P波振幅测量的参考水平应以P波起始前的水平浅为准。测量QRS波群、J 点、ST段、T波和U波振幅，统一采用QRS超始部水平作为参考水平。如果QRS 起始部为一斜段（例如受心房复极波影响，预激等情况），应以QRS波起点作为测量参考点。，应以参考水平线上缘垂直地测量到波的顶端；测量负向波形的深度时，应以参考水平线下缘垂直地测量到波的底端。 三、各波段时间的测量 12导联同步心电图仪记录心电图测量规定：测量P波和QRS波时间，应分别从12导联同步记录中最早的P波起点测量至最晚的P波终点以及从最早QRS 波起点测量至最晚的QRS波终点医学教育网；PR间期应从12导联同步心电图中最早的P波起点测量至最早的QRS波起点；QT间期应是12导联同步心电图中最早的QRS波起点至最晚的T波终点的间距。 单导联心电图仪记录测量：P波及QRS波时间应选择12个导联中最宽的P 波及QRS波进行测量；PR间期应选择12导联中P波宽大且有Q波的导联进行测量；QT间期测量应取12导联中最长的QT间期。 一般规定，测量各波时间应自波形起点的内缘测至波形终点的内缘。 胸导联： V1胸骨右缘第四肋间 V2胸骨左缘第四肋间 V4左锁骨中线第五肋间 V3：V2与V4连线中点 V5：左腋前线平V4 V6：左腋中线平V4 V7：左腋后线平V4 V8：左肩胛线平V4 V9：左脊旁线平V4 V3R-V5R：与左侧V3-V5对称，一般作V3R、V4R的，很少作V5R。 第一节临床心电学的基本知识1.心电图产生原理 静息状态外正内负 除极（depolarization）状态外负内正电源前电穴后电极对向电源-向上波形 复极（repolarization）电源后电穴前电极对向电源-向下波形 心电综合向量原则 2.心电图各波段的组成和命名 P波：心房的除极过程 P-R段（P-Q段）：心房复极过程及房室结、希氏束、束支的电活动 P-R间期：自心房开始除极至心室开始除极
常见心电图特点及波形 一、正常心电图的分析 1. P波 （1）形态：P波位于QRS波群之前，形态呈圆钝型，可伴有轻微切迹，在Ⅰ、Ⅱ、V4～V6导联直立，aVR 导联倒置。 （2）时限（宽度）：P波时限不超过0.11s，双峰型者两峰间距<0.04s。 （3）振幅（电压）：不超过0.25mV，小于同导联R波的1/2，V1<0.2mV。 （4）V1导联P波终末电势（Ptf）：≥-0.04mm?s。 2．PR间期心率在正常范围时PR间期为0.12～0.20s。 3．QRS波群 （1）时限：＜0.11s。 （2）形态：QRS波群主波通常在Ⅰ、Ⅱ、V4～V6导联向上，aVR、V1、V2导联向下。Q波无切迹，振幅小于同导联R波的1/4，以R波为主的导联时限<0.04s。 （3）R波振幅：工导联不超过1.5mV，aVL导联不超过1.2mV，aVF导联不超过2.0mV，aVR导联不超过0.5mV，V1导联不超过1. 0mV，V5，或V6导联不超过2.5mV（女性不超过2.0MmV），Rv5十Sv1不超过4.0mv（女性不超过3.5mV）。胸前导联R/S比例逐渐增高。3个标准肢体导联或3个加压肢体导联的QRS波群峰值不得同时低于0.5mv。 4．ST段 ST段应与等电位线平行一致，但允许轻度抬高或降低，抬高一般不超过0.1mV，下降不超过0.05mV。 5．T波圆钝型、无切迹，一般无明显的起始点（上升支缓慢），Ⅰ、Ⅱ、aVF、V5、V6导联必须直立，aVR 导联倒置，T波的方向应与QRS波群的主波方向一致。 6．U波应与其T波方向一致。振幅不超过同导联T波振幅的25％，最高不应超过2.0mV。 7．QT间期 0.32～0.40s，QT间期与心率有关，心率较慢时可以相对延长（不长于0.44s），心率较快时可以相对缩短（不短于0.30s）。为消除心率对QT间期的影响，可用校正QT间期（QTc），其公式为：QTc＝QT/RR（单位为s），或采用Bazett公式计算：QTc＝k?，k为常数（男性0.37，女性0.39）。 8．额面平均电轴传统的正常值范围是0～+90°，近些年有学者研究认为平均电轴的正常范围应在-30°～+105°，因为平均电轴与年龄有关，<40岁者多在0～+105°，而>40岁者多在-30°～+90°。
蛙心起搏点观察实验报告 篇一：蛙心起搏点 蛙心起搏点 实验报告20081217 01:15:25 阅读175 评论0 字号：大中小 【实验目的】 1 了解在体内观察器官生理特点的方法，并确定蛙心 起搏点及传导途径 2 理解内环境稳态的重要性 【实验原理】 哺乳动物心脏的特殊传导系统具有自动节律性，但各 部分的节律性高低不同。正常情况下，窦房结的自律性最高，它自动产生的兴奋向外扩布，依次激动心房肌、房室交界、 房室束、心室内传导组织和心室肌，引起整个心脏兴奋和收 缩。由于窦房结是主导整个心脏兴奋和跳动的正常部分，故 称之为正常起搏点；其他部位自律组织受窦房结的“抢先占 领或超速驱动压抑”控制，并不表现出它们自身的自动节律 性，只是起着兴奋传导作用，故称之为潜在起搏点。一旦窦 房结的兴奋不能下传时，则潜在起搏点可以自动发 生兴奋，是心房或心室依从节律性最高部位的兴奋节 律而跳动。
两栖类动物心脏的正常起搏点是静脉窦，在正常情况 下，其 心房和心室在静脉窦冲动作用下依序搏动，只有当正 常起搏点的冲动受阻时，“超速压抑”解除，心脏的自律性 次之的部位才可能显示其自律性。 本实验利用结扎阻断传导通路的方法来确定蛙心起 搏点和传导途径。 【实验对象】蟾蜍或蛙 【实验器材和药物】蛙板、蛙类手术器械、刺蛙针； 线、小烧杯、滴管、任氏液 【实验方法和步骤】 1 暴露心脏蟾蜍或蛙一只，用刺蛙针破坏脑和脊髓 后，将其仰卧固定在蛙板上。用剪刀剪开胸骨表面皮肤并沿 中线剪开胸骨，可见心脏包在心包中，仔细剪开心包，暴露 出心脏，在窦房沟、房室沟处各预 置一段手术用的丝线 2 观察正常心跳频率 观察它们的跳动次序并计数它们在单位时间内的跳 动次数 3 结扎窦房沟，并观察心跳的变化 找到静脉窦和心房交界的半月行白线（窦房沟）。然后将预先穿入的丝线沿着
实验4 人体安静和运动时心电图、心率和动脉血压的测量一、人体安静时心电图的描记 【目的】能辨认人体体表正常心电图的波形，并了解其生理意义及正常范围。初步学习心电图的记录、测量、分析方法及运动时心电图的描记方法。 【原理】人体是一个导体，心脏位于导体之中。心脏兴奋时，其兴奋的产生、传导及恢复可通过心脏周围的组织和体液传播到体表。利用表面电极从体表不同部位将心肌的电变化引导并放大到心电图机上所记录到的波形，即为心电图。【对象】人 【器材与药品】 心电图机、导电膏、75%酒精棉球。 【内容】 （一）人体安静时心电图的描记 1、在心电图机妥善接地后接通电源，预热3-5分钟。 2、正确安放电极，连接导联线。受试者静卧于检查床上，摘下眼镜、手表、手机和其它微型电器，全身肌肉放松。在手腕、足踝和胸前放置引导电极。一般手腕应在腕关节上方（屈侧）约3cm处，足踝应在小腿上方约3cm处，常用胸部电极的位置有六个（如图1所示）。在放置引导电极前，应在相应部位皮肤上用酒精棉球反复擦试脱脂，以减少皮肤电阻，或涂上少许导电膏，保证导电良好。接着，连接导联线。一般以5种不同颜色的导联线插头与身体相应部位的电极连接，导线连接方式是：右手—红色、左手—黄色、左足—蓝色、右足—黑色（接地）、胸导联—白色。 3、将心电图机面板上各控制按钮置于适当位置。将运转控制键置于“准备”档，导联选择开关置于“0”位。旋转“调零位”旋纽，使描记笔居中，然后将运转控制键转换到“记录”档，开始走纸，走纸速度通常设定为25mm/s。 4、输入标准电压。通过调节增益来调整心电图机的放大倍数。按下“标准电压”按纽，使1mv电压推动描记笔向上移动10mm。 5、记录心电图检查基线平稳、无肌电等干扰后，即可旋动导联选择开关，依次
第一篇心电图与心电向量图记录分析技术 第一章心电图检测方法及正常心电图 心电图(electrocardiogram,ECG)就是应用心电图机,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,它反映了心脏兴奋的发生、传播与恢复过程的一系列变化、心电图机的作用就是将微弱的心脏电流放大并记录,其种类较多,有单导心电图机、三导心电图机与12导联心电图机、目前临床多采用12导联心电图机,其优点就是可以同步采样、分析、测量、储存及传递等、心电图就是诊断心血管病的重要方法之一,对急性心肌梗死、急性冠脉综合征、心肌炎、某些电解质紊乱以及各种心律失常的诊断均具有较大的价值,结合临床资料,对不明原因的心悸、胸痛、心力衰竭、晕厥、昏迷、休克及某些部位的疼痛等也具有不同程度的诊断与鉴别诊断意义、 第一节心电图检测及分析方法 一、心电图导联体系 引导心脏电流至心电图机的连接电路称为导联,不同的连接方法可以组成不同的导联、在长期临床心电图实践中,已形成了由Einthoven始创而目前国际通用的导联体系,即常规12导联体系,包括3个双极肢体导联(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、3个单极加压肢体导联(aVR、aVL、aVF)与6个胸前导联(V1～V6)、常规心电图有诊断盲区,在特殊情况下可采用某些附加导联、 (一)常规12导联 1、双极肢体导联反映两个肢体电极所在部位之间的电位差,由Einthoven最早创用,又称标准导联、①Ⅰ导联:左上肢电极(黄色)连接心电图机正极,右上肢电极(红色)连接负极,当左上肢电位高于右上肢时,描记出的波形向上,反之波形向下;②Ⅱ导联:左下肢电极(绿色)连接心电图机正极,右上肢电极连接负极,当左下肢电位高于右上肢时,描记出的波形向上,反之波形向下;③Ⅲ导联:左下肢电极连接心电图机正极,左上肢电极连接负极,当左下肢电位高于左上肢时,描记出的波形向上,反之波形向下、 2、单极加压肢体导联反映肢体电极所在部位的电位变化、Wilson将左、右上肢与左下肢三个电极各通过一个5000Ω电阻,并将这3根导线连接起来组成中心电端(电位接近于零,又称为无干电极)、中心电端与心电图机负极连接,放在肢体上的探查电极与心电图机正极连接,称为单极肢体导联、Goldberger进一步改进成在描记某一肢体单极导联心电图时,将该肢体与中心电端的联系截断,使原来较小的心电图波幅增大50%,即称为单极加压肢体导联、①aVR导联:右上肢电极连接心电图机正极,当右上肢电位高于中心电端时描记出的波形向上,反之波形向下;②aVL导联:左上肢电极连接心电图机正极,当左上肢电位高于中心电端时描记出的波形向上,反之波形向下;③aVF导联:左下肢电极连接心电图机正极,当左下肢电位高于中心电端时描记出的波形向上,反之波形向下、 3、单极胸导联反映胸壁电极所在部位的电位变化、左、右上肢与左下肢的导线各串联一个5000Ω电阻,并将三者连接起来组成中心电端与心电图机负极连接,胸壁探查电极与心电图机正极连接、①V1导联:电极置于胸骨右缘第4肋间;②V2导联:电极置于胸骨左缘第4肋间;③V3导联:电极置于V2与V4连线的中点;④V4导联:电极置于左锁骨中线与第5肋间交点;⑤V5导联:电极置于左侧腋前线与V4同一水平;⑥V6导联:电极置于左侧腋中线与V4同一水平、在成年妇女,V 4、V5导联电极应放在胸壁乳房的下方、当V1～V6探查电极下的电位高于中心电端时描记出的波形向上,反之波形向下、 在某一导联中,正极与负极之间假想的连线,称为该导联的导联轴、6个肢体导联轴均在额面上,构成额面六轴系统;6个胸前导联轴近似在一个水平面上,构成横面六轴系统、常规12
心电图的产生原理和基本测量 心脏的特殊传导系统由窦房结、结间束（分为前、中、后结间束）、房间束（起自结间束，称Bachmann束）、房间交界区（房室结、希氏束）、束支（分为左、右束支，左束支又分为前分支和后分支）以及普肯耶纤维（Pukinje fiber）构成。心脏传导系统与每一心动周期顺序出现的心电变化密切相关。正常心电活动始于窦房结，兴奋心房的同时经结间束传导至房室结（激动传，然后循希氏束-左、右束支-普肯耶纤维顺序传导，最后兴奋心室。这种先后有序的电激动的传播，引起一系列电位改变，形成了心电图上相应的波段。
一、心率的测量 测量心率时，只需测量一个RR（或PP）间期的秒数，然后被60除即可求出。例如RR间距为0.8S，则心率为60/0.8=75次/分。还可采用查表法或使用专门的心率尺直接读出相应的心率数。心律明显不齐时，一般采取数个心动周期的平均数值进行测算。 二、各波段振幅的测量 P波振幅测量的参考水平应以P波起始前的水平浅为准。测量QRS波群、J点、ST段、T波和U波振幅，统一采用QRS超始部水平作为参考水平。如果QRS起始部为一斜段（例如受心房复极波影响，预激等情况），应以QRS波起点作为测量参考点。，应以参考水平线上缘垂直地测量到波的顶端；测量负向波形的深度时，应以参考水平线下缘垂直地测量到波的底端。 三、各波段时间的测量
12导联同步心电图仪记录心电图测量规定：测量P波和QRS波时间，应分别从12导联同步记录中最早的P波起点测量至最晚的P波终点以及从最早QRS波起点测量至最晚的QRS波终点医学教育网；PR间期应从12导联同步心电图中最早的P波起点测量至最早的QRS波起点；QT间期应是12导联同步心电图中最早的QRS波起点至最晚的T波终点的间距。 单导联心电图仪记录测量：P波及QRS波时间应选择12个导联中最宽的P波及QRS波进行测量；PR 间期应选择12导联中P波宽大且有Q波的导联进行测量；QT间期测量应取12导联中最长的QT间期。 一般规定，测量各波时间应自波形起点的内缘测至波形终点的内缘。 ```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` 胸导联： V1胸骨右缘第四肋间 V2胸骨左缘第四肋间 V4左锁骨中线第五肋间 V3：V2与V4连线中点 V5：左腋前线平V4 V6：左腋中线平V4 V7：左腋后线平V4 V8：左肩胛线平V4 V9：左脊旁线平V4 V3R-V5R：与左侧V3-V5对称，一般作V3R、V4R的，很少作V5R。 其他的心电图知识： 心电图Electrocardiogram（ECG） 第一节临床心电学的基本知识1.心电图产生原理 静息状态外正内负 除极（depolarization）状态外负内正电源前电穴后电极对向电源-向上波形 复极（repolarization）电源后电穴前电极对向电源-向下波形 复极方向与除极方向相反心外膜向心内膜 心电向量（vector）具有强度和方向性的电位幅度 与心肌细胞数量呈正比 与探查电极位置和心肌细胞距离呈反比 与探查电极的方位和心肌除极的方向夹角呈反比 心电综合向量原则 2.心电图各波段的组成和命名
心电检测实验 实验目的 1.复习放大器,滤波器等相关知识,了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。? 2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调试能力. 3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。? 实验器材 信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块 实验原理 1.心脏的基本构造和心电图(ECG) 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴
奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准ECG及参数如下： 典型心电图波形 目前ECG的测量技术已很成熟，标准ECG都打印在栅格纸上，标明X方向每格0.04秒，Y方向每格0.1mv.一般来说，P波表征心脏收缩期开始；QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；T波是心室舒张的结果，将延续到下一个P波止. ECG测量基本导联三角形(肢体)： 图3
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 2012年12月5日 年级、专业、班 生医091 学号 姓名 成绩 实验项目名称 心电图实验 指导教师 教师评语 教师签名： 年 月 日 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：；Q 波：；R 波：～；S 波：；T 波：－；P-R 间期：～；QRS 间期；—；S-T 段：～；P －R 段：～。 四. 心电图导联 ● 图二 标准肢导联 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。 ● 单极肢导联 ● 单极胸导联
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。 (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。
心电的测量 实验报告 姓名：学号： 一、实验原理 1、心脏的基本构造和心电图(ECG) 心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。 心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。 神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。 标准ECG及参数如下： 图2典型心电图波形
区段名占空时间(秒)幅度(毫伏) P 波0.06~0.11<0.25 P-R 区间0.12~0.20 P-R 段0.08 QRS 复合R 波<0.120.8~1.2 S-T 段0.12 Q-T 区间0.36~0.44 T 波0.16<0.5 目前ECG 的测量技术已很成熟，标准ECG 都打印在栅格纸上，标明X 方向每格0.04秒，Y 方向每格0.1mv.一般来说，P 波表征心脏收缩期开始；QRS 复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；T 波是心室舒张的结果，将延续到下一个P 波止. ECG 测量基本导联三角形(肢体)： 导联1右手接’-‘电极(白) 左手接’+’电极(红) 导联2右手接’-‘电极(白) 左脚接’+’电极(红) 导联3左手接’-‘电极(白) 左脚接’+’电极(红) 全为右脚接地，这就是所谓右脚驱动导联接法，这是肢体导联ECG 测量法；另外常用的还有三电极胸导联，白的’-‘电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下18公分处，红的’+’电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为2导联ECG ；不同导联接法测量的ECG 波形不同，表征的医学意义也不同；实际上ECG 已经有用>12导联测量的心电图机，24小时动态ECG 记录仪也是医院常用的仪器. 二、实验目的：熟识标准ECG 波形及其测量方法，了解ECG 各区段代表的医学意义； 实验器材：导联线和夹，导电胶或一次性电极，RM6240生理信号测量仪，计算机； 实验步骤：先打开RM6240生理信号测量仪电源(仪器背后)，再开计算机电源，在WINDOWS 环境用鼠标双击本系统软件图标进入测量系统，连接肢体导联线，如下图： 注：先用1导联方式，再用其它导联方式，观察所测的ECG 的区别。 将连接人体的导联线插入RM6240仪器的选定口(1—4)，点击屏幕上端的“实验”菜单，选定“心电”项，这时系统已作好用内定参数测量准备，用户也可以重选各参数适应特定测量的需求；若不更改参数，则点击顶端“示波”并选定“示波开始”项，测量开始在屏幕的选定通道中显示滚动的心电波形；若要边测量边记录存盘，应选“记录开始”项。 若是第一次用该仪器作实验，建议先用20分钟左右熟悉系统的界面及菜单，学习设定参数的变动对测量波形的影响和截取\粘贴波形的方法。 三、数据处理 对ECG 而言，应当关心的是测量得到的ECG 与 图 3 图4
心电图检查实验报告 心电图测量的实验报告 【实验目的】 1、了解心电测量的原理，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。 昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ xx—xx 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 xx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
院系：研究生院班级：4班学号：1004320110276 姓名：李传标 心电图实验报告 一、实验目的 1. 了解心电图测试的环境。 2. 学习心电图的测试方法，会正确的放置每个电极的正确位置。 3. 认识心电图的正常波形，看懂的心电图，并对结果简单分析，学会识别异常心电图。 判读窦性心律、心电轴异常 二、实验原理 心脏是循环系统中重要的器官。由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机（即精密的电流计）的两端，它会按照心脏激动的时 间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。通过不同的导联方式，就能得到相应的特征心电图。 心电图是反映心脏激动的电学活动，因此对各种心律失常和传导障碍的诊断、分析具有肯定价值，目前没有其他任何方法可以替代心电图。对诊断心肌梗塞、心肌供血不足、电解质紊乱有一定的诊断价值，但特征性不强；对心房心室肥大有一定的诊断价值；对心脏的瓣膜病变诊断意义不大。 三、实验器材 心电图仪、导电膏、生理盐水、棉签 实验对象：姓名：性别：年龄：测试日期： 试结束。 四、实验方法 1、让受试者呈仰卧位，在放置电极之前用 棉签沾生理盐水擦拭电极放置位置，增强导 电。联接右手腕、左手腕、左踝、右踝内侧 的肢体导联的四个电极；在受试者的左右 手、左右脚、胸骨旁第四肋间左侧放置1电 极右侧放置2电极，在右侧锁骨中线与第五 肋间的交点放置4电极，在2，4电极中点 放置3电极，平对4电极与左腋前线的交点 放置5电极，平对5电极与左腋中线的交点 放置6电极。（如图） 2、令受试者安静放松，待心率稳定之后开 始描记心电图。 3、所有导联波形结束之后，摘下电极，测
报告编号：YT-FS-6839-72 心电图测量的实验报告 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
心电图测量的实验报告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 【实验目的】 1、了解心电测量的原理，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。 这里填写您企业或者单位的信息 Fill In The Information Of Your Enterprise Or Unit Here
第二章常见心电图的分析与鉴别 典型心电图的组成包括P波、QRS波群、T波（U波）和PR段、ST段及PR 间期、QT周期等七部分。本章重点讨论临床常见的P波、QRS波群和T波改变。 第一节P波改变的分析与鉴别 P波为心房除极波。正常情况心房激动起源于窦房结，称窦性P波。正常窦 性P波形态的特点：P Ⅰ、Ⅱ、aVL 直立，P aVR 倒置，额面导联P波顶圆钝；P波时限不 超过0.11s；P波振幅在额面导联≤0.25mV。 P波改变是指P波形态、时限和电压的改变，反映心房处极异常，房内传导或激动起源的变化。 一、P波振幅增高（肺型P波） P波Ⅱ、Ⅲ、aVF导联呈尖峰状，振幅>0.25mV，是右心房肥大（亦称肺型P 波）的心电图主要表现，但这种P波改变除右心房肥大外，还可见于右心房负荷增加、房内阻滞、脑部疾患、甲状腺功能亢进、交感神经兴奋、低钾血症等，应注意鉴别。 1、右房负荷增加 （1）慢性支气管炎合并急性肺部感染，或支气管哮喘发作时心电图出现典型肺型P波，而病情缓解后P波改变随之消失。 （2）急性肺栓塞：剧烈胸痛、呼吸困难时骤然出现的肺型P波；QRS 波群电轴右偏，R aVR 增高且有S、Q Ⅲ 、T Ⅲ 型改变（S加深、Ⅲ导联出现Q波、T波 倒置）；V 1～V 3 “室壁激动时间”增加，甚可出现不完全性右束支阻滞图型。急性 肺栓塞引起的肺型P波与临床症状伴同，一过性出现，较易识别。 2、不完全性房内（右心房）阻滞不完全性右心房内阻滞可形成间歇性或持久性肺型P波，其特点： （1）间歇出现：在同此、同导联，节律匀齐的窦性P波中交替或间歇出现肺型P波改变，应想到间歇的房内阻滞（必须排除房性异位搏动）。 （2）持续出现必须排除右心房肥大、右心房负荷增加及引起肺型P波其他原因方能考虑诊断。 3、脑部疾患脑部疾患尤其是脑出血、蛛网膜下腔出血、脑膜炎、颅内占位病变可引起一过性肺型P波，其特点：在急性期一过性出现，手术摘除颅内肿瘤或血肿后P波振幅迅速下降；常伴复极异常，如ST段水平延长、下移或抬高，T波高大直立或深宽倒置、QT间期延长等。 4、甲状腺功能亢进甲状腺功能亢进P波增高可引起肺型P波，其特点：与甲亢病情呈正相关，并呈一过性出现，病情控制肺型P波消失；有窦性心动过速，易伴房性心律失常；可有ST段下移，T波低平。 5、低钾血症低钾血症可引起P波增高，但达到肺型P波标准少见，有T 波降低，U波增高等低钾血心电图改变，结合临床血钾化验较易识别。
心电图分析方法及诊断要点 心电图的分析方法 一、熟记正常心电图的正常值及常见心电图的诊断要点 二、按以下步骤分析心电图 1.首先找出P波，根据P波的有无、形状及与QRS波群的时间关系来确 定。P波在Ⅱ导 联和V1导联上最清楚；判断心律：窦性心律或异位心律。 2.测量PP间期或RR间期、分别计算心房率或心室率。 3.观察各导联的P波、QRS波群、ST段和T波的形态、方向、振幅和时 间是否正常。 4.测量心电轴。 5.测量PR间期和QT间期。 6.比较PP间期和RR间期，找出心房率与心室率的关系，注意有无提前、 延后或不整齐 的P波和QRS波群，以判定异位心律和心脏传导阻滞的部位。 7.最后结合临床资料，作出心电图诊断结论。 常见心电图的诊断要点 一、正常心电图的正常值 1.正常P波时间<0.12s，P波振幅在肢体导联<0. 25mV，胸导联<0. 2mV。 2.心率在正常范围（60次/分~100次/分）时，PR间期为0.12～0.20s。 3. 正常QRS波群时间<0.12s。正常V1导联的R/S<1，V5导联的R/S>1，在V3导联，R 波和S波的振幅大体相等。正常 V5、V6导联QRS波群的R波<2.5mV，aVR导联的R波 <0.5mV，Ⅰ导联的R波<1.5mV，aVL导联的R 波<1.2mV，aVF导联的R波<2.0mV。除 aVR导联外，正常Q波时间<0.04s，Q波振幅小于同导联中R波的1/4。 4.正常ST段多为一等电位线。 5.正常T波方向大多与QRS波群的主波方向一致，T波振幅大于同导联中R波的1/10。 6.QT间期的正常范围为0.32～0.44s。 二、窦性心律