心電圖機的原理與維修

信陽市第一人民醫院，河南信陽 464000

心臟的功能是泵出血液以滿足身體的代謝所需。在泵出血液的機械動作（收縮）之前，要有電流的刺激使其反應。要產生電流，就一定要有正電荷和負電荷，它們位于心肌細胞的內外兩側。在靜止狀態時細胞外側以正電荷為主，內部以負電荷為主，沒有電流產生。當細胞受到刺激，細胞的內部反而以正電荷為主，外側以負電荷為主。心電圖就是在體外記錄這些電流的產生和消失。一般心電圖機主要有導聯輸入部分、前置放大器、電壓放大器（又稱中間放大器）、功率放大器、記錄器、1MV標壓發生器、電源供給電路、熱筆加熱電路、走紙部分等構成，現將各部分做一個簡單介紹。

1 心電圖機的結構原理

1.1 輸入部分輸入部分除電極外，還包括導聯線、導聯選擇開關、高頻濾波等。導聯線的作用是將電極上獲得的心電信號輸送到放大器輸入端，分別為紅、白、黃、藍、黑五根導聯線。有的心電圖機胸導聯線有六根，分別各有一個帶吸球的胸電極，使用時全部一次吸在胸部相應的部位上。導聯選擇開關的作用是將同時連接于人體的五個以上電極的導聯線按需要切換成某一個導聯。

1.2 前置放大器對前置放大器的要求主要有：高輸入阻抗，否則所測信號就會產生極大的誤差；高抗干擾能力，不然會容易受到機外各種電磁信號的干擾；零點漂移主要由溫度引起，因這種漂移經中間級、功率級放大后，漂移也被放大；低噪聲，由于輸入的心電信號又十分微弱，這就要求前置放大器本身噪聲比心電信號更微弱。

1.3 1MV標準信號發生器這是心電圖機內部產生的標準 1MV幅度信號的裝置，為描記的心電波作幅度定標，與以后描記的心電圖形的幅度相比較，借以測量心電信號各波的強度，在調試心電圖機時通過微調使前置放大器輸入 1MV標準電壓時在記錄器描記出1CM幅度高的矩形波。1MV標準信號一般設計在前置放大器中，產生的方法有兩種，一種用標準電池分壓器取得，另一種是采用機器內部直流電源分壓取得。

1.4 電壓放大器又稱中間放大器，其任務是將放大的心電信號進行電壓放大，以推動后級放大器工作。一般心電圖機在中間放大器中采用隔斷直流即RC耦合電路，雙T型濾波器電路消除50HZ市電干擾，基線移位控制，增益調節，封閉電路等。電壓放大器多采用恒流源式對稱差分放大電路。

1.5 功率放大器電壓放大器的信號電流和功率都很小，功率放大器就是將電壓放大器的電壓信號變換為電流和功率信號去推動記錄器，使其偏轉，在記錄紙上描記出心電信號來。多采用對稱式互補射級輸出器單端推挽放大電路。

1.6 記錄器記錄器是將電信號轉換成機械運動的裝置。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，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，筆也隨之擺動。從而在記錄紙上描記出隨時間變化的心電圖曲線來。

1.7 走紙傳動裝置走紙傳動裝置的作用是使記錄紙按要求隨時間做勻速運動，使記錄的心電波形的時間呈線性，一般心電圖機記錄紙的傳動是依靠一個微型電動機和一套傳動齒輪來推動的。走紙速度一般為25MM/S和50MM/S兩種，兩種速度可以通過改變快慢齒輪來實現，若采用的是直流電機，則可改變其工作電流來實現。每種速度必須保持恒定，因此，傳動裝置中采用了穩速及變速電路。

2 故障維修

2.1 故障一某臺 FX-2111心電圖機在做體檢使用時，前一個體檢人員的測試結果都是正常，而接下來的另一個體檢人員在測試時測出的心率是每分鐘160多次，實際心率是每分鐘70次左右。開始時懷疑電極和導聯線，或者電極和皮膚沒接觸好。但經過反復檢查，電極和導聯線以及電極、皮膚的接觸沒有問題。換了另外一臺心電圖機，測試的結果還是不正常，基本可以肯定故障出現在導聯線本身。經檢查是其中的一個導聯端的接頭有些松動，和心電圖機接觸不好，后適當調節這一接頭的位置，儀器恢復正常。故障現象為機器做出的心電圖的頂部波形缺損。

分析檢查：這種故障通常與鍵控板電路、打印頭部件或記錄器機械部件有關系。開機后，讓儀器打印三角波形，發現三角波形頂部也缺損。輸入人體模擬信號后再打印，發現所打出的圖下半部分正常，同樣無上半部分。該機打印頭部件工作時，其機械位置必須處于合適狀態。否則，就會引起這種波形不全故障。故先從一起外部件即打印頭部件及記錄器部件查起。

處理措施及結果：讓儀器邊打印三角波，邊用內六角扳手慢慢調整內六角螺絲。發現打印出的三角波形有變化，向變好的方向慢慢調整，直到正常。調好后，再用人體模擬信號發生期檢查，心電圖波形完全正常。本例心電圖頂部描不出波形的故障是由打印頭與記錄紙的接觸面不合適造成的，經機械調節，消除了這一故障。

2.2 故障二ECG-32A儀器型號，故障現象：在做心電圖時，各導聯打出的都是1厘米左右的黑條，分辨不出波形。

分析檢查：此屬高頻干擾，因所有的導聯都不正常，故障部位應位于心電信號的公共通路部分。先檢查公共通路部分的放大器N123，用示波器測量N123的輸出端6腳，有高頻干擾波形。再檢查其輸入端2腳和3腳，發現3腳有干擾波形，2腳沒有。3腳的信號是從雙四選一模擬開關D107（4052）的13腳和 3腳（兩腳并聯使用）直接加過來的。測D107的輸入端1、2、4、5腳，均無高頻信號干擾。這說明D107損壞。

處理措施及結果：換上一塊新的D107，開機檢查，機器的高頻干擾消失。此例故障是信號通路中的雙四選一模擬開關D107損壞，其內部產生了一個高頻信號造成的。

[1]李祖江.B超監護儀心電圖機維修1200例[M].北京:海潮出版社,2004:321-323.

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