二,、工作原理
（一）心電圖
心電圖是從體表記錄的心臟電位隨時間而變化的曲線,。它可以反映出心臟興奮的產(chǎn)生,、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電位變化。在心電圖記錄紙上,，橫軸代表時間。當標準走紙速度為25mm/s時,，每1mm代表0.04s,；縱軸代表波形幅度，當標準靈敏度為10mm/mV時,，每1mm
代表0.1mV,。
1、心電圖的典型波形
心電圖典型波形如圖1-1-1所示,。
以下所述的心電圖各波形的參數(shù)值,，是在心電圖機處于標準記錄條件下，即：走紙速度
為25mm/s,、靈敏度為10mm/mV時記錄得出的值,。
P波：由心房的激動所產(chǎn)生。前一半主要由右心房所產(chǎn)生,，后一半主要由左心房所產(chǎn)生,。正常P波的寬度不超過0.11s，最高幅度不超過2.5mm,。
QRS波群：反映左,、右心室的電激動過程，稱QRS波群的寬度為QRS時限,，代表全部心室肌激動過程所需要的時間。正常人最高不超過0.10s,。
T波：代表心室激動后復(fù)原時所產(chǎn)生的電位,。在R波為主的心電圖上，T波不應(yīng)低于R波1/10,。
U波：位于T波之后,，可能是反映心肌激動后電位與時間的變化。人們對它的認識仍在探討之中,。
2,、心電圖的典型間期和典型段
P-R間期：是從P波起點到QRS波群起點的相隔時間。它代表從心房激動開始到心室開始激動的時間,。這一期間隨著年齡的增長而有加長的趨勢,。
QRS間期：從Q波開始至S波終了的時間間隔。它代表兩側(cè)心室?。òㄐ氖议g隔?。┑碾娂舆^程。
S-T段：從QRS波群的終點到T波起點的一段。正常人的S-T段是接近基線的,，與基線間的距離一般不超過0.05mm,。
P-R段：從P波后半部分起始端至QRS波群起點。同樣,，正常人的這一段也是接近基線的,。
Q-T間期：從QRS波群開始到T波終結(jié)相隔的時間。它代表心室肌除極和復(fù)極的全過程,。正常情況下,，Q-T間期的時間不大于0.04s。
3,、正常人的心電圖典型值
P波：0.2mV,；Q波：0.1mV；R波：0.5～1.5mV,；S波：0.2mV,；T波：0.1～0.5mV；
P-R間期：0.1～20.2S,；QRS間期：0.06～0.1s,；S-T段：0.12～0.16s；P-R段：0.04～0.8s,。
（二）電極與導(dǎo)聯(lián)
1,、 電極
電極是來攝取人體內(nèi)各種生物電現(xiàn)象的金屬導(dǎo)體，也稱作導(dǎo)引電極,。它的阻抗,，極化特性、穩(wěn)定性等對測量的精確度影響很大,。作心電圖時選用的電極是表皮電極,。表皮電極的種類很多，有金屬平板電極,，吸附電極,，圓盤電極，懸浮電極,，軟電極和干電極,。按其材料又分為有銅合金鍍銀電極，鎳銀合金電極,、鋅銀銅合金電極,，不銹鋼電極和銀-氯化銀電極等。
(1)金屬平板電極
金屬平板電極是測量心電圖時常用的一種肢體電極,，它是一塊鎳銀合金或銅質(zhì)鍍銀制成的凹形金屬板,，這種電極雖然比較簡單，但其抗腐蝕性能、抗干擾和抗噪聲能力較差,，在微電流通過時容易產(chǎn)生極化,，而且電位不穩(wěn)定和電位隨時間漂移嚴重，信號失真也較大缺點,。日前已較少使用,。
用于四肢的肢電極形狀呈長方形，長度ab為4cm,、寬度cd為3cm,，它的一邊有管形插口，用來插入導(dǎo)聯(lián)線插頭,，如圖1-1-2所示,。
常用的肢體平板電極的形狀如圖1-1-3所示。平板部分長度為3．2cm,，寬度為2．8cm,，平板兩邊做成一邊高、一邊低的凹槽,，其槽寬度正好為電極夾子的寬度,，在高的一邊的上端有一管形插口，用來插入導(dǎo)聯(lián)線插頭,。它是由銀粉和氯化銀壓制而成的,。
肢體電極的固定方法，通常采用的是橡皮扣帶,、尼龍絲扣帶和電極夾子三種,，如圖1-1-4。
(2)吸附電極
吸附電極是用鍍銀金屬或鎳銀合制而成,，呈圓筒形,，其背部有一個通氣孔，與橡皮吸球相通,，它是測量心電時作為胸部電極的一種常用電極，如圖1-1-5所示,。
該電極不用扣帶而靠吸力將電極吸附在皮膚上,，易于從胸廓上一個部位換到另一部位。使用時擠壓橡皮球,，排出球內(nèi)空氣,，將電極放在所需部位，然后放松橡皮球,，由于球內(nèi)減壓,，使電極吸附在皮膚上。但這種電極，由于只有圓筒底部的面積與皮膚接觸(即接觸面積小),，從而使得它的阻抗和對皮膚的壓力很大(即刺激大),，因此，不適用于輸入阻抗低的放大器和不宜作長時間監(jiān)護之用,。
(3)圓盤電極
圓盤電極多數(shù)采用銀質(zhì)材料,，其背面有一根導(dǎo)線，如圖1-1-6所示,。有的電極為了減輕基線漂移及移位偽差在其凹面處鍍上一層氯化銀,。值得注意的是，該電極在使用一段時間后必須重新鍍上氯化銀,。
(4)懸浮電極
懸浮電極分為永久性和一次性使用的二種,。其中永久性懸浮電極又叫作帽式電極，其結(jié) 構(gòu)是把鍍氯化銀或燒結(jié)的Ag-AgCl電極安裝在凹槽內(nèi),，它與皮膚表面有一空隙,。如圖1-1-7所示，
使用時,，應(yīng)在凹槽內(nèi)涂滿導(dǎo)電膏,，用中空的雙面膠布把電極貼在皮膚上。由于導(dǎo)電膏的性質(zhì)柔軟,，它粘附著皮膚,，也粘附著電極，當肌肉運動時,，電極導(dǎo)電膏和皮膚接觸處不易發(fā)生變化,，起到接觸穩(wěn)定的作用。
一次性懸浮電極也叫作鈕扣式電極,，其結(jié)構(gòu)是將氯化銀電極固定在泡沫墊上,，底部也吸附著一個涂有導(dǎo)電膏的泡沫塑料圓盤，如圖1-1-8(b)所示,。
使用前,，圓盤周圍粘有一層保護紙，封裝在金屬箔制成的箱袋內(nèi),，用時取出,，剝?nèi)ケＷo紙，即可使用,，如圖1-1-8(a),、(b)所示。由于泡沫塑料與人體皮膚貼附緊密,，一般不會引起
紙,，即可使用,，如圖1-1-8(a)、(b)所示,。由于泡沫塑料與人體皮膚貼附緊密,，一般不會引起接觸不良而產(chǎn)生干擾。但這種電極只能使用一次,。
(5)軟電極
為了克服由于各種硬質(zhì)電極與皮膚貼附不緊密而當人體有所活動時,，電極與體表之問的接觸可能會改變原來的狀態(tài)而引起意外的移位偽差，而生產(chǎn)出了軟電極,。
一種常見的軟電極是貼在膠布上的銀絲網(wǎng)電極,，如圖1-1-9(a)。使用時,，只需把銀絲網(wǎng)涂上導(dǎo)電膏后貼在所需的人體部位即可,。
另一種軟電極是在13μm厚的，聚脂薄膜(Mylar)上鍍一層1μm厚的氯化銀膜而制成的,。整個電極的厚度僅為15μm,，質(zhì)地十分柔軟，如圖1-1-9(b)所示,。它適用于檢測,、監(jiān)護早產(chǎn)兒心臟變化功能。
(6)干電極
干電極是利用固態(tài)技術(shù),，將放大器與電極組裝在一起所示,。使用時不必涂上導(dǎo)電膏而波形又不失真，但必須要一個輸入阻抗很高(Zsr>109Ω)的前置放大器相匹配,。
除上述六種電極外,，還有體內(nèi)電極和胎兒電極等等。
為了準確,、方便地記錄心電信號,，要求心電電極(用傳感器)用必須具有以下功能：
①響應(yīng)時間快，易于達到平衡,。
②阻抗低,，信號衰減小，制造電極材料的電阻率低,。
③電位小而穩(wěn)定,，重現(xiàn)性好，漂移小,，不易對生物電信號產(chǎn)生干擾，沒有噪聲和非線性,，
④交換電流密度大,，極化電壓值小,。
⑤機械性能良好，不易擦傷和磨損,，使用壽命長,，見光時不易分解老化，光電效應(yīng)小,。
⑥電極和電解液對人體無害,。
根據(jù)以上要求，目前國內(nèi)外供臨床廣泛使用的電極為銀-氯化銀電極,。它是用銀粉和氯化銀粉壓制而成的,，是一種較為理想的體表心電信號檢測電極。使用時,，電極片和皮膚之間充滿導(dǎo)電膏或鹽水棉花,，形成一薄層電解質(zhì)來傳遞心電信號，從而有效地保證了由于電極片與皮膚直接接觸良好,，也有利用極化電壓的減小,。
2、導(dǎo)聯(lián)
將兩個電極置于人體表面上不同的兩點,，通過導(dǎo)線與心電圖機相連,，就可以描出一種心電圖波形。描記心電圖時的電極安放位置及導(dǎo)線與放大器的聯(lián)接方式稱為心電圖導(dǎo)聯(lián),。對單導(dǎo)心電圖機來說,，心電圖是通過多個導(dǎo)聯(lián)而得出的體表電位差的不同時間的記錄。臨床診斷上,，為便于統(tǒng)一和比較,，對常用的導(dǎo)聯(lián)做出了嚴格的規(guī)定。
現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是標準十二導(dǎo)聯(lián),，分別記為I,、Ⅱ、Ⅲ,、aVR,、aVL、aVF,、V1～V6,。I、Ⅱ,、Ⅲ為雙極導(dǎo)聯(lián),，aVR、aVL,、aVF為單極肢體加壓導(dǎo)聯(lián),，V1～V6為單極胸導(dǎo)聯(lián),。獲取兩個測試點的電位差時，用雙極導(dǎo)聯(lián),；獲取某一點相對于參考點的電位時,，用單極導(dǎo)聯(lián)。
（1）標準雙極導(dǎo)聯(lián)
I,、Ⅱ,、Ⅲ為標準雙極肢體導(dǎo)聯(lián)，簡稱標準導(dǎo)聯(lián),。它是以兩肢體間的電位差為所獲取的體表心電,。其導(dǎo)聯(lián)組合方式如圖1-1-10所示。電極安放位置以及與放大器的連接為：
I導(dǎo)聯(lián)：左上肢（L）接放大器正輸入端,，右上肢（R）接放大器負輸人端,；
Ⅱ?qū)?lián)：左下肢（F）接放大器正輸入端，右上肢（R）接放大器負輸入端,；
Ⅲ導(dǎo)聯(lián)：左下肢（F）接放大器正輸入端,，左上肢（L）接放大器負輸人端。
使用標準導(dǎo)聯(lián)時,，右下肢（RF）應(yīng)直接接浮,。有些機型接右腳電極驅(qū)動器的輸出端，間接接地,。
當輸入到放大器正輸入端的電位比輸入到負輸入端的電位高時,，得到的波形向上；反之,，波形向下,。
（2）單極胸導(dǎo)聯(lián)和單極肢體導(dǎo)聯(lián)
探測心臟某一局部區(qū)域電位變化時，用一個電極安放在靠近心臟的胸壁上（稱為探查電極）,，另一個電極放置在遠離心臟的肢體上（稱為參考電極）,，探查電極所在部位電位的變化即為心臟局部電位的變化。使參考電極在測量中始終保持為零電位,，稱這種導(dǎo)聯(lián)為單極性導(dǎo)聯(lián),。
威爾遜最早將單極性導(dǎo)聯(lián)的方法引入到了心電檢測技術(shù)。在實驗中發(fā)現(xiàn),，當人的皮膚涂上導(dǎo)電膏后,，右上肢、左上肢和左下肢之間的平均電阻分別為1.5kΩ,、2kΩ,、2.5kΩ。如果將這三個肢體連成一點作為參考電極點,，在心臟電活動過程中,，這一點的電位并不正好為零,。單極性導(dǎo)聯(lián)法就是設(shè)置一個星形電阻網(wǎng)絡(luò)，即在三個肢體電極（左手,、右手、左腳）上各接入一個等值電阻（稱為平衡電阻）,，使三個肢端與心臟間的電阻數(shù)值互相接近,，三個電阻的另一端接在一起，獲得一個接近零值的電極電位端,。稱它為威爾遜中心點,，如圖1-1-11所示。
這樣在每一個心動周期的每一瞬間,，中心點的電位都為零,。將放大器的負輸入端接到中心點，正輸入端分別接到胸部某些特定點,，這樣獲得的心電圖就叫做單極胸導(dǎo)聯(lián)心電圖,，如圖1-1-12所示。單極性胸導(dǎo)聯(lián)一般有六個,，分別叫做V1～V6,。如果放大器的負輸入端接中心點，正輸入端分別接左上肢L（1）右上肢R（1）左下肢LL（或記為F）,，便構(gòu)成單極性肢體導(dǎo)聯(lián)的三種方式,，記為VR、VL,、VF,。
用上述方法獲取的單極性胸導(dǎo)聯(lián)心電信號是真實的，但所獲取的單極性肢體導(dǎo)聯(lián)的心電信號由于電阻R的存在而減弱了,，為了便于檢測,，對威爾遜電阻網(wǎng)絡(luò)進行了改進，當記錄某一肢體的單極導(dǎo)聯(lián)心電波形時,，將該肢體與中心點之間所接的平衡電阻斷開,，改進成增加電壓幅度的導(dǎo)聯(lián)形式，稱為單極肢體加壓導(dǎo)聯(lián),，簡稱加壓導(dǎo)聯(lián),，分別記作aVR、aVL,、aVF,。連接方式如圖1-1-13所示。單極肢體加壓導(dǎo)聯(lián)記錄出來的心電圖波幅比單極肢體導(dǎo)聯(lián)增大50%,，并不影響波形,。
（3）雙極胸導(dǎo)聯(lián)
除了標準十二導(dǎo)聯(lián)之外,，還有一種雙極胸導(dǎo)聯(lián)。雙極胸導(dǎo)聯(lián)心電圖是測定人體胸部特定部位與三個肢體之間的心電電位差,，即探查電極放置于胸部六個特定點,，參考電極分別接到三個肢體上。以CR,、CL,、CF表示。CR為胸部與右手之間的心電電位差,，CL為胸部與左手之間的心電電位差,，CF為胸部與左腳之間的心電電位差，其組合原理由下式來表達：
CR＝Ucn－UR CL＝ Ucn－UL CF＝Ucn－UF
其中Ucn為胸部電極V1～V6的心電電位,。
雙極胸導(dǎo)聯(lián)在臨床診斷上應(yīng)用較少,，這種導(dǎo)聯(lián)法的臨床意義還有待于醫(yī)務(wù)工作者探索和研究。臨床上常用的是單極胸導(dǎo)聯(lián),。
胸部電極安放位置如圖1-1-14所示,。
