心電圖機(jī)是記錄人體體表各點(diǎn)隨時(shí)間而變化的心電波形的醫(yī)療儀器。醫(yī)生根據(jù)心電圖機(jī)所記錄的波形的形態(tài),、波幅大小以及各波之間的相對(duì)時(shí)間關(guān)系——心電圖,,來鑒別診斷心臟疾病。因此,,心電圖機(jī)所記錄的心電圖的精確度對(duì)于心臟疾病的鑒別診斷至關(guān)重要,。但是,由于心電信號(hào)比較微弱,,僅為mV級(jí),,所以,和其他生理參數(shù)測(cè)量一樣,,心電圖機(jī)進(jìn)行心電信號(hào)測(cè)量時(shí),,除了要受到來自心電圖機(jī)本身的干擾外,還不可避免地要受到使用環(huán)境的干擾,。一般我們把被測(cè)參數(shù)以外的信號(hào)統(tǒng)稱為干擾,。為了獲得高質(zhì)量的心電圖,排除干擾尤為重要,。
通常有以下幾種形式的干擾:1.來自電極噪聲的干擾,;2.來自無線電波及高頻設(shè)備的干擾;3.來自被測(cè)生理變量以外的人體電現(xiàn)象(如:肌電信號(hào)等)所引起的噪聲干擾,;4.來自人體上工作的醫(yī)療儀器的噪聲干擾,;5.來自電子器件的噪聲干擾;6.來自電路布線所引起的干擾,;7.來自帶電衣服的靜電噪聲干擾以及來自50Hz交流干擾等等,。本文重點(diǎn)談?wù)?5Hz肌電干擾和50Hz交流干擾的產(chǎn)生原因以及處理方法。
肌電信號(hào)和交流信號(hào)都不是我們?cè)谧餍碾妶D檢測(cè)時(shí)所需要的心電信號(hào),,故稱為干擾信號(hào),。這兩種干擾都是心電圖機(jī)在使用過程中極為常見的干擾形式。因其頻率也處于心電頻帶的范圍內(nèi)(一般常見的肌電信號(hào)的頻率為35Hz,,交流信號(hào)的頻率為50Hz,。而心電信號(hào)頻帶范圍在0.05—100Hz之間),極易混入心電信號(hào),,并被放大,,需要對(duì)它們進(jìn)行抑制處理,以保證心電圖記錄的質(zhì)量,。所以,,為了提高心電圖機(jī)對(duì)35Hz肌電干擾和50Hz交流干擾的抗干擾能力,一般心電圖機(jī)均設(shè)計(jì)有35Hz與50Hz兩種干擾抑制電路,。在電路設(shè)計(jì)中,,對(duì)35Hz的肌電干擾,,通常用一個(gè)35Hz(-3dB)的高截RC濾波器來進(jìn)行抑制;而對(duì)50Hz的交流干擾,,通常選用RC雙T選頻網(wǎng)絡(luò)等來進(jìn)行抑制,。在使用心電圖機(jī)時(shí),當(dāng)干擾出現(xiàn),,只要撥動(dòng)相應(yīng)的抗干擾功能開關(guān),,即可有效地消除掉干擾,使用非常方便,。但是,,由于高截RC濾波器,特別是對(duì)于RC雙T選頻網(wǎng)絡(luò),,品質(zhì)因數(shù)較低,特性曲線不夠尖銳,,在抑制干擾信號(hào)的同時(shí)會(huì)將有用的相鄰頻率的心電信號(hào)也濾除掉,。這在臨床上通常叫“吃波”。如下圖所示,,是日本光電ECG-6511型心電圖機(jī)標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)波形(圖1)與使用50Hz交流干擾抑制后的定標(biāo)波形(圖2)的比較,。顯而易見,50Hz交流干擾抑制后的定標(biāo)波形發(fā)生了“畸變”,。它在臨床上的意義則是在心電圖上會(huì)出現(xiàn)低電壓,,嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)“吃波”現(xiàn)象。例如:心電圖U波被“吃掉”等等,。如圖3所示,,是使用50Hz交流干擾抑制后的心電圖波形。
從圖上可見,,U波已被“吃掉”,。因此,臨床上使用心電圖機(jī)時(shí),,應(yīng)盡量避免使用50Hz交流抑制與35Hz肌電抑制開關(guān),,以避免出現(xiàn)低電壓、“吃波”等情況而誤診或漏診,。如若一定要使用,,則建議所記錄的心電圖波形只能作為臨床上定性的參考。而不能作為臨床上診斷的唯一依據(jù),。那么,,臨床使用心電圖機(jī)時(shí),當(dāng)出現(xiàn)以上兩種干擾情況時(shí),,究竟應(yīng)該怎么辦呢,?首先,,應(yīng)要求心電圖機(jī)操作使用人員應(yīng)能正確地識(shí)別35Hz肌電干擾信號(hào)與50Hz交流干擾信號(hào);其次,,要根據(jù)不同類型的干擾,,分析并找出引起干擾的原因,采取正確的方法進(jìn)行消除,。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)波形
圖2 50Hz交流干擾抑制后的定標(biāo)波形
圖3 使用50Hz交流干擾抑制后的心電圖波形
1 肌電干擾 是指由于人體肌肉顫動(dòng)所引起的噪聲信號(hào),。這種噪聲信號(hào)是不規(guī)則的。肌電干擾信號(hào)的頻率在10-3000Hz之間,,電壓從幾十微伏到幾毫伏之間,。在做心電圖檢查時(shí),一般常見35Hz肌電干擾信號(hào),。它產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面:1.病人精神過于緊張,,引起肌電干擾;2.環(huán)境溫度過低,,病人發(fā)冷寒顫,,引起肌電干擾;3.病人活動(dòng)或病床不舒適,,引起肌電干擾,;4.心電圖機(jī)電極綁帶或電極夾過緊,引起肌電干擾,。另外,,有些老年患者也極易引起肌電干擾。
一般處置方法有以下幾點(diǎn):1.囑咐病人不要緊張,,思想上要放松,;2.囑咐病人要全身放松,不要握拳,、用力以及活動(dòng),。也可用沙袋墊在病人膝下,使下肢自然彎曲放松肌肉,;3.綁心電圖機(jī)電極的綁帶或電極夾的松緊要適度,;4.適當(dāng)提高病房溫度,并注意給病人保暖,。如:胸電極固定好后,,應(yīng)及時(shí)用衣物將病人胸部蓋好等等。一般經(jīng)過以上處理后,,肌電干擾都能有效地消除掉,。
2 50Hz交流干擾 通常是指來自外界以及心電圖機(jī)自身的電源50Hz交流干擾信號(hào)。這種干擾信號(hào)是規(guī)則的。50Hz交流干擾通常分為以下幾種:1.交流磁場(chǎng)干擾,;2.泄漏電流干擾,;3.阻抗耦合干擾;4.靜電干擾,;5.地環(huán)路干擾,;6.儀器內(nèi)部50Hz干擾等等。在實(shí)際工作中,,通常消除50Hz交流干擾的常用方法是:使心電圖機(jī)接地良好(一般要求接地電阻≤4Ω),。但由于引起50Hz交流干擾的原因較多,情況又較復(fù)雜,,往往僅通過處理接地線仍然不能夠有效地消除干擾,。下面重點(diǎn)討論常見的交流磁場(chǎng)干擾、泄漏電流干擾以及阻抗耦合干擾所引起的干擾,。
2.1 交流磁場(chǎng)干擾 是指在人體附近存在的電流電路與病人回路之間通過電磁耦合而產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)干擾,。如:照明設(shè)備、沿天花板和墻壁及地面排布的電源線,、高頻電刀,、X線機(jī)、理療機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)穿過一定面積的輸入加路時(shí),,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并與心電信號(hào)疊加,造成干擾,。通常消除此類干擾簡(jiǎn)單的方法是:1.遠(yuǎn)離不良工作環(huán)境,;2.讓干擾源設(shè)備停止工作;3.改變病人的方位,;4.讓病人或心電圖機(jī)遠(yuǎn)離墻壁,;5.或?qū)?dǎo)聯(lián)線互相纏繞在一起進(jìn)行消除。
2.2 泄漏電流干擾 是指因絕緣強(qiáng)度下降產(chǎn)生的泄漏電流而引起的泄漏電流干擾,。如:在梅雨季節(jié)時(shí),,電源線、墻壁,、及病床等因濕度增加而使其絕緣強(qiáng)度下降,,使泄漏電流增加。泄漏電流通過天花板,、墻壁和地面,,再經(jīng)床至病人,然后經(jīng)心電圖機(jī)到地,。在病人與心電電極接觸電阻上就可形成50Hz交流干擾,。通常消除此類干擾簡(jiǎn)單的方法是:1.用高絕緣強(qiáng)度的合成樹脂板放在病床下,以截?cái)嘈孤╇娏鬟M(jìn)入病人通路;2.也可在病床下放置金屬網(wǎng)并可靠接地,,使泄漏電流不再流經(jīng)高阻床,,而是通過金屬網(wǎng)將泄漏電流短路。來達(dá)到排除因泄漏電流所產(chǎn)生的干擾,。
2.3 阻抗耦合干擾 是指因位移電流所產(chǎn)生的電位差而引起的阻抗耦合干擾(一般為電阻型),。如:病房環(huán)境中的電源線,不管有無電流通過,,電流線與心電圖機(jī)導(dǎo)聯(lián)線間總存在靜電耦合電容,。由電容耦合所引起的位移電流所產(chǎn)生的電位差所引起的干擾。通常消除此類干擾簡(jiǎn)單的方法是:用細(xì)砂紙去除皮膚表面角質(zhì)層,,并在皮膚和心電電極間抹上導(dǎo)電膏來降低皮膚和心電電極間的接觸阻抗以及阻抗間的不平衡程度來進(jìn)行消除,。
前面已經(jīng)談到,引起心電圖機(jī)交流干擾既有外部的原因,,也有機(jī)器內(nèi)部的原因,。那么,應(yīng)該如何進(jìn)行判斷呢,?其方法如下:當(dāng)發(fā)現(xiàn)心電圖出現(xiàn)交流干擾時(shí),,先將導(dǎo)程選擇器置“0”位,啟動(dòng)走紙馬達(dá),,然后,,記錄下一個(gè)1mV定標(biāo)電壓??纯催@個(gè)定標(biāo)電壓(矩形波)有無交流干擾,。若沒有干擾,則說明干擾來自外界,;若有干擾,,則說明干擾來自心電圖機(jī)內(nèi)部。對(duì)于后者,,操作人員應(yīng)停止使用,,由專業(yè)維修員進(jìn)行修理。
總之,,引起50Hz交流干擾的因素較多,,情況較復(fù)雜,消除干擾是臨床上經(jīng)常性的工作,。這就要求操作使用人員要認(rèn)真分析并找出引起交流干擾的原因,,進(jìn)行正確處理。