Электрокардиограф

ЯГМА
МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА
Лекция
« Электрокардиограф »
Составил: Бабенко Николай Иванович
ЯРОСЛАВЛЬ
2003 г.
1. Электрокардиография.
Среди многочисленных диагностических методов исследования
больных одно из ведущих мест принадлежит электрокардиографии.
Электрокардиография – это система методов регистрации
электрических потенциалов, возникающих в работающем сердце и их
диагностика. Графическая запись разности потенциалов между различными
участками сердечной мышцы в процессе ее возбуждения называется
электрокардиограммой.
Cердечная мышца обладает четырьмя основными функциями,
определяющими особенность её работы: автоматизм, возбудимость,
проводимость, сократимость.
Автоматизм – это способность сердца вырабатывать электрические
импульсы при отсутствии внешних раздражителей.
1.
Проводимость – это способность к проведению возбуждения,
возникшего в каком-либо участке сердца, к другим отделам сердечной
мышцы.
2.
Возбудимость – это способность сердца возбуждаться под влиянием
электрических импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки как
проводящей системы сердца, так и сократительного миокарда.
3.
Сократимость - это способность сердечной мышцы сокращаться в
ответ на электрическое возбуждение.
4.
Кривая биопотенциалов сердечных мышц ( электрокардиограмма )
является суммой напряжений многих миллионов мышечных волокон.
Суммарные кривые, полученные при обследовании большого количества
пациентов, весьма похожи. Усредненная типовая кривая имеет следующий
вид.
R
T
P
U
Q
S
P
На типичной ЭКГ можно заметить 6 характерных зубцов, которые по
предложению Эйтховена обозначаются буквами: P, Q, R, S, T, U.
По сравнению с типичными ЭКГ здоровых людей, ЭКГ больного
показывает характерные отклонения от нормы, т.е. анализ ЭКГ может дать
важную информацию для диагностики. При оценке ЭКГ принимают во
внимание наличие, форму, величину отдельных зубцов, интервал между
ними.
С ЭКГ следует обращаться очень осторожно, т.к. нестандартная ЭКГ
не означает наличия болезни, а нормальная ЭКГ не всегда свидетельствует
об отсутствии заболевания.
Получение ЭКГ осуществляется с помощью электротехнического
устройства, которое называется электрокардиографом.
Электрокардиограф – это электрический прибор, предназначенный для
регистрации разности электрических потенциалов (биопотенциалов)
сердца. Изобретен Эйтховеном в начале прошлого века.
Рассмотрим типовую блок-схему электрокардиографа.
2
3
5
6
4
1
1 – воспринимающее устройство. Оно состоит из нескольких электродов,
соединенных проводами разного цвета с переключателем отведений.
2 – переключатель отведений. Это механическая система выбора нужного
отведения, позволяет записывать (считывать) необходимые биопотенциалы
сердца без перемещения электродов.
3 – усилитель биопотенциалов. Предназначен для усиления слабых
электрических сигналов от 0.1 до 3 мВ. Полоса пропускания усилителя
0.15 – 300 гЦ. Коэффициент усиления по напряжению 30000.
4 – блок питания. Состоит из выпрямителя или аккумуляторов.
Предназначен для питания следующих элементов кардиографа: усилителя,
дополнительного устройства, регистрирующего устройства.
5 – регистрирующее устройство. Преобразует электрические сигналы в
механические колебания пера самописца или в долговременную память
компьютера.
6 – дополнительное устройство. Его основные узлы:
• отметчик
времени. Это электромеханическое устройство
делающее отметки времени в виде штрихов на бумажной ленте
ЭКГ. Это дает развёртку ЭКГ во времени.
• калибратор напряжения.
Предназначен для проверки и
настройки усилителя. При нажатии кнопки калибратора на вход
усилителя подается прямоугольный эталонный импульс 1 мВ
(контрольный милливольт). Это должно вызвать отклонение
регистрирующей системы на 10 мм. Регулировка осуществляется
плавной настройкой коэффициента усиления усилителя.
Калибровка усиления позволяет сравнивать между собой ЭКГ,
записанные у пациента в предыдущие времена.
Кардиографы подразделяются на переносные и стационарные.
Переносные имеют вес до 4 кг, используются на машинах «скорой
помощи». Стационарные кардиографы устанавливаются в специальных
помещениях, удаленных от возможных источников электрических помех:
электромоторов, физиотерапевтических и рентгеновских кабинетов,
распределительных электрощитов.
По числу одновременно проводимых записей электрокардиографы
бывают:
1.
одноканальные, запись только от одного отведения;
2. многоканальные, запись до 6 отведений одновременно;
3. полиграфы,т.е. с одновременной регистрацией фонокардиограммы.
Переносные кардиографы, как правило, одноканальные.
2. Кардиографические электроды.
Кардиографические электроды – это проводники специальной
формы, выполняющие роль контакта между кардиографом и телом
пациента. Они должны быстро фиксироваться и сниматься, не оказывать на
пациента вредного и раздражающего воздействия, не должны быть
источниками помех. Покрываются хлоридом серебра. Как правило,
электроды крепятся на
поверхности тела человека, однако, при
необходимости, в исключительных случаях, внутри: в желудке, костях.
Электроды с малой поверхностью контакта более помехоустойчивые,
но имеют повышенное сопротивление участка « тело-электрод».
Электроды с большой поверхностью контакта обладают слабой
помехоустойчивостью, но небольшим сопротивлением участка «телоэлектрод».
Для стандартных отведений от конечностей электроды плоские,
прямоугольные, для грудных отведений круглые.
На конечностях 4 электрода закрепляются с помощью резиновых
бинтов или пластиковых зажимов. На груди один или несколько электродов
фиксируются с помощью груши-присоски.
Особое внимание уделяется достижению хорошего контакта
электродов с телом, так как ненадежный контакт приводит к искажению
ЭКГ.
Уменьшение сопротивления на участке «тело-электрод» дают
электропроводящие контактные пасты. С гигиенической точки зрения
токопроводящие пасты имеют хорошую смачивающую способность по
отношению к коже и материалу электродов, безвредны, легко удаляются с
поверхности.
3. Электрокардиографические отведения.
Измерение разности потенциалов на поверхности тела осуществляется с
помощью различных отведений. Отведение – это два электрода на
поверхности тела между которыми измеряется разность потенциалов.
Различные отведения отличаются между собой участками тела от которых
отводится разность потенциалов.
В настоящее время в клинической практике существует стандартный
набор из 12 отведений: 3 стандартных отведения , 3 усиленных
однополюсных отведения от конечностей и 6 грудных отведений.
Как правило, при первоначальной диагностике снимается
кардиограмма для трех стандартных отведений. Трем стандартным
отведениям соответствует следующее попарное подключение электродов:
I отведение
- левая рука + правая рука;
II отведение
- левая нога + правая рука;
III отведение -
левая нога + левая рука.
4. Техника проведения
электрокардиографического исследования.
Для получения качественной записи ЭКГ необходимо
придерживаться некоторых общих правил ее регистрации.
ЭКГ регистрируют в специальном помещении на кушетке в
положении больного лежа на спине. Кушетка должна находиться на
расстоянии не менее 2 м от проводов электросети.
Целесообразно экранировать кушетку, подложив под пациента
одеяло со вшитой металлической сеткой, которая должна быть заземлена.
К каждому электроду, установленному на конечностях или на
поверхности грудной клетки, присоединяют электрод, идущий от
электрокардиографа и маркированный определенным цветом. Стандартной
является следующая маркировка входных проводов: правая рука – красный
цвет, левая рука – желтый цвет, левая нога – зеленый цвет, правая нога –
черный цвет (заземление пациента), грудной электрод – белый цвет.
Сигнал, снятый электродами, подводится к усилителю по системе
экранированных проводов. Экранировка нужна для уменьшения помех с
целью исключения искажения формы сигнала. После окончания
исследования лента разрезается по отведениям и наклеивается на
специальный бланк для хранения. В современных кардиографах выходной
сигнал может пройти обработку ( оцифровку ) в аналогово-цифровом
преобразователе. Такая оцифрованная кардиограмма может длительное
время храниться на жестком диске компьютера или на компакт-диске. При
необходимости архивная ЭКГ может быть выведена на самописец.
5.
Причины искажений ЭКГ и их
предупреждение.
Искажения кардиограммы вызываются помехами, которые делятся на
внешние и внутренние.
Внутренние помехи вызываются неисправностью кардиографа или его
неправильной настройкой.
Внешние помехи являются электрическими и механическими. К
электрическим помехам относятся
наводки от электрической сети,
близость рентгеновского кабинета, работающие электродвигатели.
Механические помехи появляются из-за смещения электродов при
дыхании
или плохой фиксации. Для предупреждения
искажений
необходимо регулярно настраивать ( тестировать ) усилитель, заземлять
кардиограф,
тщательно
фиксировать
электроды,
использовать
экранирование и специальные помехозащитные фильтры, правильно
выбирать кабинет.
Литература.
1. Милославский Я.М., Ходжаев Д.К., Нефедова А.И., Ослопов В.Н.
Основные инструментальные методы исследования сердца. Издательство
Казанского университета, 1983 г.
2. Мурашко В.В., Струтынский А.В. Электрокардиография. Медпресс,
2000 г.
3. Лекционный материал.
4. Дабровский А., Дабровский Б., Пиотрович Р. Суточное
мониторирование ЭКГ, Москва, Медпрактика, 1998 г.