智能化多功能心电分析机原理与设计

　　一、引言

　　由于心脏病愈来愈成为威胁人类健康的一大疾病，据统计全世界因病死亡者有三分之一是死于心脏病，因此对于心脏病的早期诊断和治疗具有十分重要的意义。在国内，单一功能的计算化心电测试系统已有人研制，例如用Al)PLE计算机配以软、硬件检测心电向量图;用IBMPC/XT计算机配以软、硬件检测心室晚电位。但由于所用计算机功能的限制，使其检测精度和图形显示功能也受到一定的限制。临床希望能有更高效、准确的心电检测仪器。在国外，美国的Ma双plette公司虽然已有多功能的心电检测系统，但价格非常昂贵，每台售价4万多美元。

　　我们研制的DXF一3型多功能心电分析机是集常规心电图、心电向量图和心室晚电位为一体的多功能心电检测系统。

　　二、系统的构成与原理

　　DXF一3型多功能心电分析机主要包括:一台IBMPC386计算机及其相应的输出设备;一块自己研制的多通道12位AID转换板;两块自己研制的带增益控制和噪声抑制的用于放大心　　电信号的放大器板(这些板都直接插在计算机总线插槽内)，以及用于获取心电信号的相应的两组导联体系。整个系统结构如图1所示。

　　2.1心电信号检测原理

　　心电信号是用电极在人体体表记录的心电活动信号。在系统功能选单，)选择心电图测试后，四个肢体电极(LL,RL,LA,RA)和6个胸部电极(C1~C6)组成心电测试电极系统。经ECG导联系统后组合成8个导联信号(I导联、B导联及V1~V6)，多极放大器完成对信号的放大、抑制噪声、滤除干扰，保证良好的信号质量，经多路开关送人A/D转换器，采样速率为12Hzo相应的计算机软件将8路信号形成常规12导联信号，各导联之间有严格精确的时间关系，便于对照分析。软件实现波形特征点识别(P波和QRS波检测)，能准确计算心室速率、PR间隔、RS间隔,QT/QTc及各心电轴数据，可对基线漂移自动校正，并去除伪迹影响，完成相应的分析和打印任务。

　　2.2心电向量的检测原理

　　心电向量图是心电活动在一正交系统两两互相垂直轴所组成平面上的投影，其记录轨迹呈环状，亦称向量环。任何心脏器质性和功能性的疾病都应在心向量中有所反映。心电向量图的分析对诊断心肌肥大、束枝阻塞和心肌梗死等症有重要的临床价值。心电向量信号的采集用Frank正交导联系统，由8个测试电极I.E,C,A,M,F,H,N产生的心电信号经Frank网络组合后形成Vx,VYy,Vz一组准正交的电压信号，经放大及A/D转换，计算机采样后再由软件对其进行分析计算。

　　在心向量测试中，我们采用高输人阻抗、高性能低噪声放大器，保证有良好的信号质量。屏幕彩色显示H平面、S平面和F平面上P波、QRS波及T波的全环和局部环，各环均可多级放大，便于观察。可进行近200个参数的计算，包括各平面最大P, QRS, RS, ST向量及瞬时向量的幅度和角度，平面及空间T向量、R/T比，各象限QRS比及向量旋转方向。