心电图机技术指标测定

医用电子学实验指导：实验四、心电图机的使用及技术指标检测姓名：学号：专业：学院：年级：一、实验目的：（1）了解心电图机的简要原理；（2）学习心电图机的使用方法；（3）学习测量心电图机的主要技术指标。

二、实验仪器与实验设备XD7100型心电图机三、实验原理人体的心肌细胞在博动过程中会周期性的产生生物电，整个心脏的心肌细胞所产生的生物电等效一电偶向量，称为心电向量，心电向量随心脏的博动而周期变化，通过人体在体表产生随时间周期变化的电势分布，心电图是从体表记录的心脏电位随时间而变化的曲线。

它可以反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电位变化，心电图可辅助诊断心脏的状态，通过心电图机记录心电图，心电图机一般取身体特定部位的电势进行测量，测量点的组合方式称为导联。

在心电图记录纸上，横轴代表时间。

当标准走纸速度为25mm/s时，每1mm代表0.04s；纵轴代表波形幅度，当标准灵敏度为10mm/mV时，每1mm代表0.1mV。

心电图的典型波形：心电图机要准确的记录心电图，必须满足各项指标要求，主要有：（1）放大器的增益，要求灵敏度置“1”时，输入1mV信号，记录笔位移大于10mm；（2）噪音和漂移，理想情况，当输入信号不变时，心电图机应记录一水平线，若有噪音干扰或漂移时，心电图机记录失真，各波形意义如下图所示：（3）放大的对称性，指心电图机对信号的增加与减少有对称的放大；（4）记录纸带的走纸速度准确；（5）振幅对频的响应，为有效检测心电信号，要求心电图机对频率的响应符合特定要求，常用时间常数来表示，时间常数T的意义如下图所示：要求T=1.5~3.5s；（6）谐振抑制的阻尼，心电图机中用以抑制记录器本身产生谐振的作用称为阻尼。

阻尼过大或过小，都会造成心电图波形失真，必须使其达到如下图所示“阻尼正常”的要求：本实验通过检测以上心电图机的技术指标，评价心电图机的质量是否符合要求，学习心电图机的使用方法。

四、实验步骤（1）检测心电图机增益，灵敏度置“1”，导联选“TEST”，输入1mv定标信号，记录描笔位移，正常标准：>=10mm；（2）检测心电图机的噪音和漂移，输入为零，记录描笔位移，正常标准：直线；（3）检测心电图机的放大对称性，分别输入+1mv及-1mv定标信号，记录描笔位移，正常标准：正负信号描笔位移振幅相等；（4）检测心电图机的走纸速度，走纸速度选“25mm/s”，输入1mv定标信号，同时开始记时，10秒后再输入1mv定标信号，测量10秒走纸位移可求出实际走纸速度，正常标准：25mm/s；（5）检测心电图机振幅对频率的响应，根据实验原理测定心电图机的时间常数T，正常标准：T=1.5~3.5；（6）检测心电图机谐振抑制的阻尼，记录1mV定标信号，检查阻尼是否正常。

2.性能要求2.1基本性能2.1.1输入动态范围对于叠加了±300mV的直流偏置电压，以125mV/s的速率变化的，幅度为8mV（峰谷值，增益10mm/mV）的差模电压，本产品具有响应和显示能力。

时变输出信号的幅度等效到输入的变化＜10%或者50μV（取最大值）。

2.1.2输入阻抗一个电极-皮肤模拟阻抗（一个0.62 MΩ电阻与一个4.7 nF电容的并联）串联于每个患者电极的连接中，在心电诊断设备的带宽内，其导致的信号衰减与未串联模拟阻抗时相比应不超过20％。

在规定的直流偏置范围内（±300mV）也应满足此要求。

（一个单端输入阻抗在10Hz时至少是2.5 M Ω输入才能满足这些要求。

）2.1.3共模抑制心电诊断设备应对在人体表面上的50 Hz共模干扰电压有抑制能力。

所有患者电极连接通过一个51kΩ电阻和47nF电容（包括N）连到一个公共节点上，一个50 Hz、20 V（有效值）的信号通过一个100 pF电容施加到公共节点上，应不产生一个有60s以上时间的1 mV（峰谷值）RTI的输出信号。

2.1.4增益精确度设备应有固定增益选择10 mm/mV，增益准确度为±10％。

2.1.5增益稳定性设备开机1 min以后，每分钟增益变化不应超过0.33％。

每档固定增益的1h的总变化不应超过±3％。

注：设备同时提供的永久记录和非永久显示不必有相同的增益。

2.1.6 系统噪音当使用制造商推荐的电缆，以及所有输入通过串接于各患者电极连接中的一个由一个51 kΩ 电阻器和一个47 nF电容器并联的电路连接在一起时，因患者电缆、内部电路和输出显示所产生的噪声应不超过有10s以上时间的50µV（峰谷值）RTI。

2.1.7频率响应对于频率在0.67Hz~40Hz之间的正弦信号，其响应幅度应在5Hz时响应幅度的140%~70%之间（+3dB到-3dB）。

2.1.8最小检测信号在描记速度为25mm/s、增益为10mm/mV时，施加一个10Hz、50μV（峰谷值）正弦信号，应能够产生出一个明显可见的偏转。

计量标准技术报告计量标准名称数字心电图机检定装置建立计量标准单位计量标准负责人筹建起止日期2017.01.20目录一、建立计量标准的目的……………………………………………………………（01 ）二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………（01 ）三、计量标准器及主要配套设备……………………………………………………（02 ）四、计量标准的主要技术指标………………………………………………………（03 ）五、环境条件…………………………………………………………………………（03 ）六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………………（05 ）七、计量标准的重复性试验…………………………………………………………（06 ）八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………………（07 ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………………（10 ）十、检定或校准结果的验证…………………………………………………………（10 ）十一、结论……………………………………………………………………………（11 ）十二、附加说明………………………………………………………………………（11 ）一、建立计量标准的目的为了适应市场经济发展的需要，提高服务企业的质量与能力，促进量值传递的准确可靠，保障工作计量器具的准确使用，特建立本标准。

二、计量标准的工作原理及其组成数字心电图机是用来记录和显示心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。

数字心电图机利用ECG电极从人体提取生理电信号，经导联输入网络、导联选择器送入前置放大、滤波电路，再经A/D变换后送入控制部分，经过数字处理、滤波、变换后送入记录器和显示器，从而记录和显示出心电图波形。

六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具基（标）准名称：高频小电压标准装置不确定度或准确度等级或最大允许误差（0.05—3）％K＝2 溯源单位：本级计量器具计量标准名称：智能心、脑电图机检定仪测量范围：（1-1000）mv；不确定度或准确度等级或最大允许误差：U=2%;k=2下一级计量器具数字心电图机测量范围：（1-1000）mv；不确定度或准确度等级或最大允许误差：U=4%;k=2直接测量法直接测量法八、计量标准的重复性试验根据国家计量检定规程和JJF1033-2008《计量标准考核规范》提供的方法，在装置正常的工作条件下，选一台数字心电图机，在装置正常情况下，描记被检数字心电图机对应的内定标电压，重复测量10次，测得值如下：单位mm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.0 10.0 10.1 10.0 10.1 10.0 10.0 10.0 10.0 10.1平均值为x=10.03mm根据重复性公式计算：得出S（yi）=0.048mm按要求重复性实验中S（yi）应小于等于测量不确定度中的标准差，符合要求。

心电图机检定规程JJG 543-2008JJG 543-2008规程等效采用OIML R90《心电图机》国际建议所提出的计量性能、检定方法和设备，并根据我国实际情况，对个别检定项目略作修改。

适用：单通道、多通道模拟心电图机不适用：数字心电图机、向量心电图机、心电监护仪美国FDA认证，欧盟需要CE认证5.1定标电压（内部幅度校准器）：最大允许相对偏差为±5%心电图机内部均有1mV标准信号发生器，作为衡量人体心电信号电压大小（心电图波形幅度）的标准，即所谓“定标”。

定标电压准确与否决定了心电图机能否准确描记心电波形幅度。

5.2电压测量：最大允许相对误差按±10(1+U1/Uin)%计算（式中U1为电压测量范围的最小值，即0.1mV）考察放大器工作的线性情况，线性是指输出信号应与输入信号成正比变化，较宽的线性工作范围可使心电信号波形失真小。

理想情况下，如灵敏度为10mm/mV时，输入0.2mV、1mV、2mV不同的幅度信号时，描记幅度应为2mm、10mm、20mm。

5.3 时间间隔：最大允许相对误差按±10(1+T1/Tin)%计算（式中T1为时间间隔测量范围的最小值，等于0.06s）5.4 时标：最大允许相对偏差为±5%近些年，有些心电图机中将时标与定标电压信号做在一起，用幅度1mV,时间1s的信号，分别校准幅度和时间。

我国习惯于称定标电压，故目前继续这样称谓。

在R90国际建议中称校准器，校准器产生标准的幅度为1mV,周期为1s的信号，供校准心电图用。

因此，可将规程中的时标理解为这个校准信号周期的时间间隔。

5.5 幅频特性：（1～60）Hz，最大允许相对偏差+5%～－10%5.6 耐极化电压：加±300mV的直流极化电压，幅度最大允许相对偏差±5%尽管心电图机电极已经采用了特殊材料，但是由于温度的变化以及电场和磁场的影响，电极会产生极化电压，一般不高于300mV。

实验九心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。

【原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。

有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理是相同的。

导联选择器的任务是将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。

例如选择导程I时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。

通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号是很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。

此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。

描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。

描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。

这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。

描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。

因此，机器本身设有1mV的信号源作“打标”用。

即给电压放大器加1mV的信号，调整增益，使描笔打标10小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10小格就是大家统一使用的标准。

心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。

２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，温度5○C～10○C，并尽量减少搬动。

心电图机原理及使用实验九心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。

【原理概述】原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。

有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理相同的。

导联选择器的任务将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。

例如选择导程I 时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。

通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。

此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。

描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。

描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。

这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。

描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。

因此，机器本身设有1mV 的信号源作“打标”用。

即给电压放大器加1mV 的信号，调整增益，使描笔打标10 小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10 小格就大家统一使用的标准。

心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。

２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，○○温度5 C～10 C，并尽量减少搬动。

实验九 心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。

【原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。

有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理是相同的。

导联选择器的任务是将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。

例如选择导程I时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。

通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号是很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。

此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。

描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。

描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。

这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。

描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。

因此，机器本身设有1mV的信号源作“打标”用。

即给电压放大器加1mV的信号，调整增益，使描笔打标10小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10小格就是大家统一使用的标准。

心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。

２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，温度5○C～10○C，并尽量减少搬动。

十二道心电图机技术参数1、设备名称：12道心电图机2、数量：台（套）3、主要技术指标及基本参数3.1导联：标准12导联；3.2配有5.7寸背光源LCD液晶显示屏，可同步显示、记录12导心电波形；3.3显示屏具有适宜角度，便于观察；3.4具有直接功能键和标准字母数字键盘；3.5具有强抗干扰能力；3.6手动、自动记录心律不齐，可进行回顾分析100次以上的ECG资料；3.7▲RR间期监测，并将R-R趋势测量报告连同心电波形一并给出；3.8▲预采样模式；3.9▲自动检测并触发打印心律失常；3.10▲支持120秒ECG波形电影回放；3.11中文菜单及结果分析；3.12支持睡眠模式，降低功耗；3.13热点阵记录方式，可记录分析结果（包括结论、详细测量值和主要波形）以及导联名称、心率、增益，记录速度、年龄、性别、身高、体重、血压等信息；3.14内置可充电锂电池3.15滤波器：交流，漂移和肌电滤波器，低通滤波器3.16输入回路：浮地输入方式3.17输入阻抗：>50MΩ3.18频响：0.05-150Hz3.19输入回路电流：≤50nA3.20噪声电平：≤12.5μVp-p3.21极化电压：±500mV3.22共模抑制比：≥110dB3.23时间常数：≥3.2s3.24定标电压：1mV3.25灵敏度选择：2.5，5，10，20，10/5，AGC (mm/mV)3.26▲走纸速度：5 mm/s、6.25mm/s、10 mm/s、12.5 mm/s、25mm/s、50 mm/s3.27记录通道：3、3+1、3+3、6、6+1、123.28外接输入：10mm/0.5V3.29安全类别：I类CF型3.30电源：AC220V±10%，50/60Hz3.31▲通过CE认证，通过CMD医疗器械产品认证。

浅析如何做好心电图机计量检定作者：郭长江来源：《中国科技博览》2015年第13期[摘要]心电图机应用于临床已有近100年的历史，早在1903年，采用弦线式电流计记录出人体的心脏电流图，形成了心电图的雏形，从而开创了心电图学的历史。

随后心电图的描记技术经过不断发展与改进，为在临床上推广应用心电图作为心脏病诊断的一种重要手段提供了方便。

在我国已普及到最基层的医疗单位。

[关键词]心电图机计量检定中图分类号：TH789 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0299-01心脏是人体血液循环的动力装置。

正是由于心脏自动不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，才使得血液在封闭的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。

心脏在搏动前后，心肌发生激动。

在激动过程中，会产生微弱的生物电流。

这样，心脏的每一个心动周期均伴随着生物电变化。

这种生物电变化可传达到身体表面的各个部位。

由于身体各部分组织不同，距心脏的距离不同，心电信号在身体不同的部位所表现出的电位也不同。

对正常心脏来说，这种生物电变化的方向、频率、强度是有规律的。

若通过电极将体表不同部位的电信号检测出来，再用放大器加以放大，并用记录器描记下来，就可得到心电图形。

医生根据所记录的心电图波形的形态、波幅大小以及各波之间的相对时间关系，再与正常心电图相比较，便能诊断出心脏疾病。

诸如心电节律不齐、心肌梗塞、期前收缩、高血压、心脏异位搏动等。

心电图机是描记心脏组织活动所产生的生物电信号的仪器。

由于它诊断可靠，操作简便，对病人无损伤，故在临床上得到广泛的应用，所以通过严格的计量检定保证其准确、安全，使其保持在良好的状态下工作显得尤为重要。

一、心电图机计量检定过程中发现的问题（1）随着使用时间的增加；心电图机的幅频特性和噪声电平不合格现象较常见。

（2）过去在共模抑制比的测量中，应注意导联线的摆放和仪器的接地问题，否则该项指标很难合格。

现在EGC一1B型检定仪相比过去老型号已经有了较大的改进，增加了专门的共模检定附件ECG一1BC—MRR，较好地解决了这个问题。

厦门心脏中心 心功能室 心电图机标准化一、心电图机标准化心电图机把心脏产生的微弱电流(mV级)接收、放大并记录出心电图的装置称为心电图机。

心电图机的分类按主要元器件分类：电子管、晶体管、小规模集成电路、大规模集成电路。

按通道分类：单通道、多通道（国家医疗仪器设备分类标准规定三通道以上为多通道包括三通道）。

常用的有三通道、四通道、六通道、八通道、十二通道。

目前国内多应用单通道和三通道。

国际上提倡应用十二通道同步心电图机以提高心电图的诊断水平，这是今后的发展趋势。

我们提倡应用十二通道同步心电图机。

按电源分类：交流、交直流两用、直流。

按记录方法分类：目前常用热笔式、热振式、计算机针式打印、喷墨或激光打印。

按机型分类：便携式、手提式、台式。

按功能分类：普通单一功能心电图机、计算机自动测试分析报告存储等多功能。

心电图机的主要性能技术指标1．灵敏度(增益)：心电图机灵敏度(增益)是指输入1mV电压时，描笔偏幅度。

用mm/mV表示。

最大灵敏度：≥20mm/mV。

标准灵敏度：10±0.2mm/mV。

灵敏度控制：至少提供5、10、20mm/mV三档，转换误差为±5%。

耐极化电压：加±300mV的直流极化电压，灵敏度变化不大于±5%。

最小检测信号：对产生0.2mm峰峰偏转的10Hz正弦信号能检测。

2．噪声：由于放大器中元件内部电子运动的不规则性，使心电图机在没有信号加入时，仍能输出不规则的信号叫噪声。

折合到输入端的噪声电压不大于15uVpp。

厦门心脏中心 心功能室 心电图机标准化3．阻尼：抵消记录器所发生的振荡力量叫阻尼。

在心电图中，不能允许记录器按它本身的振荡频率运动，因为这将引起波形的失真。

4．频率响应：灵敏度随着输入信号频率而变化的关系叫做频率响应。

幅度频率特性：以10Hz为基准。

过冲：在±20mm范围内，描笔振幅的过冲量不大于10%。

5．时间常数：是阶跃波形从最终值下降到它的37%所经历的时间。

实验一心电图机的主要性能参数检测实验目的：1.熟悉心电图机的技术指标的意义2.掌握心电图机的技术指标的检测方法3.通过技术指标能够鉴别心电图机的性能实验内容：1．灵敏度心电图机的灵敏度是指输入1mV电压时描笔偏转的幅度，通常用mm/mV表示，它反映了整机放大器放大倍数的大小。

一般将心电图机的灵敏度分为三挡（5mm/V,10mm/V,20mm/mV），且分档可调。

心电图机的标准灵敏度为10mm/mV,规定标准灵敏度的目的是便于对各种心电图机进行比较。

在有的导联出现R波特别高或S波特别深时，也可以采用于5mm/mV灵敏度挡位。

有的心电波电压比较微弱，也可采用比标准灵敏度更高的灵敏度如20mm/mV，以方便对心电图波形的诊断。

为了能迅速准确地选择灵敏度，在仪器而板上装有灵敏度选择开关。

为了使机器的灵敏度能够连续可调，在机器而板上还有增益调节电位器。

检测方法：将导联选择开关置于“Test”位（1mV位），关置于“1”挡（10mm/mV），工作开关置于“观察”位，利用本机内的1mV标准信号，不断地打出矩形波，在走纸过程中，记录下矩形波的幅度。

调节增益电位器，使描记幅度正好为10mm。

改变灵敏度选择开关的位置，给出1mV标准信号时，应能得到成比例变化的矩形信号。

实验结果：2．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。

这种噪声如果过大，不但影响图形。

噪声的大小可以折合到输入端正的作用大小来计算。

一般要求低于相当于输入端加入几微伏以下信号的作用，国际上规定其值不大于15µV。

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。

实验结果：3．时间常数若给RC串联电路接通直流电压E后，电容器的充电电流并不是一个常量，而是时间t 的函数。