Jak poprawnie wykonać EKG: metoda prowadzenia

Kod technologii

Nazwa technologii

A05.10.001

Rejestracja elektrokardiogramu1.

Wymagania dotyczące specjalistów i personelu pomocniczego, w tym wymagania

1.1Lista specjalności, które są zaangażowane w wykonanie usługi1) Specjalista ze standardowym dyplomem ukończenia wyższej uczelni medycznej w specjalnościach: 31.02.01 Medycyna ogólna 040200 Pediatria1.2Dodatkowe lub specjalne wymagania dla specjalistów i personelu pomocniczegoSpecjalista rejestrujący elektrokardiogram musi przejść instrukcje bezpieczeństwa, zapoznać się z paszportem technicznym urządzenia i procedurą pracy z elektrokardiografem2.

Wymagania dotyczące zapewnienia bezpieczeństwa personelu medycznego

2.1Wymagania dotyczące bezpieczeństwa pracy podczas wykonywania usługiPrzed przeprowadzeniem badania upewnij się, że elektrokardiograf jest w dobrym stanie, w tym gniazd i wtyczek przewodu, integralność izolacji przewodu zasilającego. Serwis należy wykonywać tylko na sprawnym elektrokardiografie. Podczas pracy ze stacjonarnym elektrokardiografem podłączonym do sieci należy podłączyć go do specjalnej metalowej pętli uziemienia. Nie włączać urządzenia ze zdjętymi panelami i osłonami wentylacyjnymi ani nie zdejmować ich podczas pracy. Nie naprawiać, nie wymieniać żadnych części ani nie czyścić elektrokardiografu, gdy urządzenie jest podłączone. Podczas badania należy wykluczyć możliwość dotykania przez pacjenta metalowych części łóżka. Przed i po zabiegu należy przeprowadzić higieniczną pielęgnację dłoni.3.

Warunki wykonania prostej usługi medycznej:

W karetce

Cel funkcjonalny prostej usługi medycznej:

Zasoby materialne

5.1Urządzenia, instrumenty, produkty medyczneElektrokardiograf5.5LekiŚrodek antyseptyczny do pielęgnacji rąk Środek dezynfekujący do pielęgnacji elektrod elektrokardiografu Alkohol etylowy 70 ° 5-10% roztwór chlorku sodu do zwilżania chusteczek z gazy6.

Charakterystyka metodologii wykonania prostej usługi medycznej

Rejestracja EKG odbywa się na 12 odprowadzeniach, których zapis jest obowiązkowy przy każdym badaniu elektrokardiograficznym.

Algorytm wykonania

I. Przygotowanie do zabiegu

1. Traktuj ręce higienicznie, wysusz.

2.Upewnij się, że urządzenie jest gotowe do badań (obecność pseudonimu dla taśmy fokardiograficznej, ładowanie baterii itp.).

3. Przedstaw się pacjentowi, podaj pełną informację o przeprowadzonych i. badania, ich cel, pełne bezpieczeństwo i bezbolesność.

4. Zarejestruj nazwisko, imię i patronimię pacjenta, jego wiek, datę i godzinę badania.

5. Zaproponuj pacjentowi rozebranie się do talii, zdjęcie goleni z ubrania.

6. Położyć pacjenta i ułożyć go w wygodnej pozycji na plecach z ramionami wyprostowanymi wzdłuż tułowia, aby maksymalnie rozluźnić mięśnie.

7. Ustaw wzmocnienie elektrokardiografu na 1 mV = 10 mm. Oznacza to, że ten parametr wzmocnienia elektrokardiografu odpowiada temu, że przyłożone napięcie 1 mV odchyla pióro pisaka o 10 mm (ryc.1).

Zarejestruj impulsy kalibracyjne w następującej kolejności:

a) Ustaw przełącznik w pozycji „O”.

b) Włącz napęd taśmowy naciskając przycisk „50” i zarejestruj 2-3 impulsy kalibracji sterowania poprzez szybkie wciśnięcie przycisku „mV”.

c) Zatrzymaj napęd taśmowy.

8. Aby poprawić kontakt elektrod ze skórą, zredukować szumy i prądy powodziowe w miejscach przyłożenia elektrod, odtłuścić skórę pacjenta alkoholem i pokryć elektrody specjalnym żelem elektrodowym lub pastą przewodzącą, co pozwala zminimalizować rezystancję międzyelektrodową. Jeśli ich nie ma, umieścić serwetki z gazy pod elektrodami, złożyć 3-4 warstwy i namoczyć w 5-10% roztworze chlorku sodu lub wody. Jeśli na skórze pacjenta jest dużo włosów, elektrody piersiowe należy zwilżyć wodą lub natrzeć mydłem.

9. Przyłóż cztery elektrody płytkowe do wewnętrznej powierzchni przedramion i podudzi w ich dolnej części. Należy ściśle przestrzegać kolejności umieszczania elektrod na kończynach w zależności od koloru przewodu podłączonego do elektrody (rys.2):

- czarny (przewód uziemiający) - na prawej nodze,

- kolor czerwony - po prawej stronie,

- żółty - po lewej stronie,

- zielony - na lewej nodze.

10. Umieść elektrodę z białym oznaczeniem w okolicy klatki piersiowej d pozycja V1 (rys. 3).

11. Przymocuj elektrody za pomocą gumek lub specjalnych plastikowych klipsów. Do mocowania elektrod piersiowych użyj gumowych przyssawek.

Podczas monitorowania danych elektrokardiograficznych należy używać specjalnych zacisków kontaktowych.

II. Wykonanie procedury

1. Podłączyć urządzenie do sieci zasilającej, wkładając wtyczkę do gniazdka sieciowego.

2. Włącz przycisk obsługi elektrokardiografu (lampka sygnalizacyjna powinna się zaświecić).

3. Umieść rysik w środkowej pozycji na przewodzie izoelektrycznym.

4. Poproś pacjenta, aby się zrelaksował i spokojnie oddychał..

Zarejestruj EKG w standardowych odprowadzeniach (I, II, III) w następującej kolejności.

a) Ustaw przełącznik lub przycisk w pozycji ołowiu I, gdy zapali się lampka.

b) Włącz napęd taśmowy naciskając przycisk „50”, co odpowiada prędkości przesuwu papieru 50 mm na sekundę. i zanotuj co najmniej 4 cykle pracy serca

c) Wyłącz mechanizm napędu taśmowego, zwalniając przycisk „50”. Wykonaj podobny zapis EKG w następujących standardowych odprowadzeniach: II, III i III na wdechu.

6. Zarejestruj EKG w wzmocnionych odprowadzeniach z kończyn avR., AvL, avF poprzez sekwencyjne naciskanie (przełączanie) odpowiednich przycisków (przełączników) elektrokardiografu i uruchamianie napędu taśmowego.

7. Zarejestruj EKG w odprowadzeniach klatki piersiowej.

Podczas pracy z jednokanałowym elektrokardiografem należy ustawić przełącznik lub przycisk przełączania odprowadzeń do pozycji V i wykonać naprzemienne zapisywanie EKG, przesuwając elektrodę piersiową wzdłuż następujących pozycji na ciele pacjenta (ryc. 3):

VI - czwarta przestrzeń międzyżebrowa przy prawej krawędzi mostka

V2 - czwarta przestrzeń międzyżebrowa przy lewej krawędzi mostka

VЗ - między pozycjami U2 i U4

V4 - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż lewej linii środkowoobojczykowej

V5 - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż lewej przedniej linii pachowej

V6 - po lewej środkowej linii pachowej na poziomie V5 - 6.

Podczas pracy z elektrokardiografem wielokanałowym należy zrobić

jednoczesne nagrywanie odprowadzeń klatki piersiowej, ustawienie wszystkich 6

pozycje klatki piersiowej i włączanie napędu taśmowego.

8. Po zakończeniu rejestracji EKG, ustawić przełącznik elektrody w pozycji „0” i powtórzyć rejestrację miliwoltów kontrolnych (opis czynności w pkt 7 sekcji I).

III. Koniec procedury.

1. Wyłączyć przycisk obsługi urządzenia (lampka sygnalizacyjna gaśnie).

2. Odłączyć urządzenie od sieci (wyciągnąć wtyczkę z gniazdka)

3. Zdejmij elektrody z pacjenta.

4. Poproś pacjenta, aby się ubrał.

5. Przygotuj elektrokardiogram. Wpisz pełne imię i nazwisko pacjent wskazać datę i godzinę rejestracji, wskazać odprowadzenia.

6. Zanotuj wykonany zabieg w dokumentacji medycznej.

7. Potraktuj elektrody środkiem dezynfekującym.

8. Traktuj ręce higienicznie, wysusz

Dodatkowe informacje o osobliwościach techniki:

1 Rejestracja EKG w szpitalu, przychodni lub zakładzie sanatoryjnym powinna odbywać się w specjalnie wyposażonym pomieszczeniu, z dala od możliwych źródeł zakłóceń elektrycznych.

2. Elektrokardiograf i kanapa powinny znajdować się w odległości co najmniej 1,5-2 m od przewodów zasilających, ponieważ między nimi znajdują się „pola metryczne, które zniekształcają elektrokardiogram z sinusoidalnymi oscylacjami prądów powodziowych.

3. Łóżka metalowe, podobnie jak wszystkie inne metalowe przedmioty, należy uziemić w sali elektrokardiograficznej specjalnym drutem. Jeśli badanie przeprowadza się na kanapie, należy umieścić pod pacjentem wzmocnioną metalową siatkę, która musi być uziemiona. Łóżko lub kanapa, na której wykonywane jest badanie, powinno być wygodne, szerokie, a pod głową pacjenta powinna znajdować się poduszka.

4. EKG należy zapisywać w spokojnym, wygodnym otoczeniu po 10-15 minutach odpoczynku pacjenta i co najmniej 2 godziny po jedzeniu..

5. Jeżeli rejestracja EKG jest przeprowadzana na oddziale, to na prośbę pacjenta, jego
powinny być ogrodzone.

6. Rejestracja EKG wykonywana jest najczęściej w pozycji leżącej, rzadziej siedząc w wygodnym fotelu lub półsiedzącej w łóżku, o czym dokonuje się odpowiedniego wpisu w dzienniku rejestracji oraz bezpośrednio na taśmie elektrokardiograficznej.

7. Podczas diagnozowania arytmii serca ustaw mniejszą prędkość papieru (25 mm na sekundę) i zarejestruj co najmniej 60 cykli pracy serca.

8. Parametr wzmocnienia elektrokardiografu należy zmienić w przypadku nadmiernej amplitudy zębów EKG w kierunku zmniejszania (1mV = 5 mm), przy małej amplitudzie zębów - w kierunku narastania (1mV = 15 mm lub 20 mm). O. zmiana tego parametru jest rejestrowana na elektrokardiogramie.

9. EKG można rejestrować w niestandardowych warunkach za pomocą przenośnego elektrokardiografu zasilanego z baterii. Akumulator należy naładować z wyprzedzeniem i przeprowadzić zgodnie z opisem zawartym w karcie technicznej elektrokardiografu.

10. Podczas rejestracji EKG na wielokanałowym elektrokardiografie, który umożliwia jednoczesną rejestrację EKG w 6 odprowadzeniach klatki piersiowej do elektrody V1 podłączyć przewód oznaczony czerwoną końcówką; do elektrody V2 - żółty; do elektrody Vz - zielony; do elektrody V4 - brązowy; do elektrody Vpięć - czarny; do elektrody V6 - niebieski lub fioletowy.

11. Zgodnie z zaleceniami lekarza, w przestrzeni powietrznej wykonuje się rejestrację dodatkowych elektrod dwubiegunowych klatki piersiowej. Jednocześnie kończyny pacjenta pozostają wolne od elektrod, co umożliwia rejestrację EKG podczas chodzenia, przeprowadzanie testów wysiłkowych oraz monitorowanie danych elektrokardiograficznych.

Zgodnie z tą techniką na klatce piersiowej pacjenta umieszcza się trzy elektrody kończyn w następującej kolejności (ryc. 4):

• elektrodę z czerwoną końcówką (po prawej stronie) mocuje się w I drugiej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż prawej krawędzi mostka;

• elektroda z żółtą końcówką (na lewej ręce) - w piątej przestrzeni międzyżebrowej wzdłuż tylnej linii pachowej;

• elektroda z zieloną końcówką (na lewej nodze) - w czwartej pozycji klatki piersiowej do koniuszka serca.

Aby zarejestrować potencjalnych klientów na niebie, użyj standardowych przełączników odprowadzeń. W położeniu przełącznika odprowadzenia 1 zapisuje się dwubiegunową elektrodę piersiową O (sungsanz), w pozycji odprowadzenia II - klatkę piersiową A (popielaty) oraz w pozycji odprowadzenia III, piersiową I (podbródek). Po zarejestrowaniu dodatkowych odprowadzeń należy dokonać odpowiedniego oznaczenia tych odprowadzeń na elektrokardiogramie.

12. Oznaczenia odprowadzeń EKG są wykonane poprawnie i w ten sam sposób:

• standardowe -1, II. III;

• wzmocniony od kończyn - avR., AvL, avF

• dodatkowe zadania na niebie - D, A, I.

Osiągnięte wyniki i ich ocena:

8.1. Oceń jakość uzyskanego elektrokardiogramu.

Eliminacja błędów technicznych (z niewłaściwym umieszczeniem elektrod i ich niedostatecznym kontaktem ze skórą) oraz zniekształcenia krzywej na skutek interferencji i artefaktów (prądy powodziowe, drżenie i napięcie mięśni pacjenta, wymuszony oddech itp.)

8.2. Oszacuj wskaźniki miliwolta odniesienia (1mV = 10 mm).

8.3. Oceń charakter linii izoelektrycznej (w środku taśmy i nie więcej niż 1 mm grubości)

8.4. Oceń wyniki badania, przeprowadzając dokładną analizę elektrokardiogramu i wykonując szereg obliczeń matematycznych.

Przeanalizuj elektrokardiogram w następującej kolejności.

1. Analiza tętna i przewodnictwa:

• ocena regularności skurczów serca;

• zliczanie uderzeń serca;

• określenie źródła wzbudzenia;

• ocena funkcji przewodnictwa.

2. Określenie położenia osi elektrycznej serca w osi czołowej (obliczenie kąta α), wyznaczenie obrotów serca wokół osi podłużnej i poprzecznej.

3. Analiza przedsionkowego załamka P..

4. Analiza zespołu QRS.

5. Analiza segmentu RS-T.

6. Analiza załamków T..

7. Analiza odstępu Q-T.

W wyniku analizy EKG należy wyciągnąć wniosek elektrokardiograficzny, który powinien wskazywać:

1) rozrusznik główny (zatokowy lub niezatokowy),

2) regularność rytmu serca (prawidłowy lub nieprawidłowy);

3) liczba uderzeń serca (HR);

4) położenie osi elektrycznej serca;

5) obecność zespołów EKG (zaburzenia rytmu i przewodzenia, przerost mięśnia sercowego lub / i przedsionkowego, a także uszkodzenie mięśnia sercowego - niedokrwienie, dystrofia, martwica, blizny itp..

Formularz świadomej zgody pacjenta podczas wykonywania techniki oraz dodatkowe informacje dla pacjenta i członków jego rodziny:

O zbliżającym się zabiegu należy poinformować pacjenta lub krewnych (powierników). Informacje przekazane przez pracownika służby zdrowia obejmują informacje o celu i przebiegu zabiegu. Pisemne potwierdzenie zgody pacjenta lub jego bliskich (powierników) na ten zabieg nie jest wymagane, gdyż usługa ta nie jest potencjalnie niebezpieczna dla życia i zdrowia pacjenta.

W przypadku wykonania prostej usługi medycznej w ramach usługi kompleksowej dodatkowa świadoma zgoda nie jest wymagana.

Parametry oceny i kontroli jakości metodologii

- Żadnych komplikacji podczas badania.

- Brak odchyleń od algorytmu wykonania procedury.

- Obecność zapisu wyników zabiegu w dokumentacji medycznej.

- Terminowość zabiegu (zgodnie z terminem wizyty).

- Zadowolenie pacjenta z jakości świadczonej usługi medycznej.

Charakterystyka kosztowa technologii wykonywania prostej usługi medycznej

Współczynnik UET lekarza - 1,0.

Współczynnik UET pielęgniarki - 1,0.

Data dodania: 2018-06-01; wyświetleń: 1320;

Technika EKG

Raczej artykuł techniczny „Technika elektrokardiograficzna do badania stanu serca”. Jak działa elektrokardiograf, jak wykonać EKG według L.A. Butchenko, A.T. Vorobiev, Neba itp. Kilka schematycznych schematów wyposażenia.

Wykład numer 1 Wprowadzenie.

Badania aktywności elektrycznej serca.
ELEKTROKARDIOGRAFIA

Rozważmy elektrokardiografię jako jedną z najbardziej postępowych metod bardziej szczegółowego badania układu sercowo-naczyniowego (CVS)..
Elektrokardiografia to metoda graficznej rejestracji zmian wielkości i kierunku siły elektromotorycznej (EMF) wzbudzonych obszarów mięśnia sercowego w czasie, zgodnie z określoną osią odprowadzeń.
Elektrokardiogram to rzut dynamiki całkowitego wektora wzbudzenia podczas cyklu serca na oś odprowadzenia.

Elektrokardiografia jest jedną z najdokładniejszych we współczesnej medycynie metod badania pacjenta, w szczególności procesów pobudzenia i przewodzenia impulsów w mięśniu sercowym. Rozpoczęty ponad 100 lat temu przez I.M. Sechenov, V. Einthoven,
A.F. Samoilova i innych, metoda elektrokardiografii rozprzestrzeniła się teraz wszędzie.

Elektrokardiogram rejestruje tylko cechy pobudzenia mięśnia sercowego i przewodzenia impulsów odzwierciedlające stan komórek mięśnia sercowego.
Elektrokardiogram jest zapisywany na papierze przy użyciu atramentu lub ciepła.
Wektor całkowitego emf wzbudzenia komór nazywany jest elektryczną osią serca (EOS); Zwykle kierunek EOS w przybliżeniu pokrywa się z anatomiczną osią serca.
Najbardziej kompletny elektrokardiogram odzwierciedla zaburzenia rytmu i przewodzenia (blokada wzdłuż dróg serca).
Drugie miejsce w planie diagnostycznym to rozpoznanie przeciążeń (przerostów) komór i przedsionków.
Elektrokardiogram rejestruje cechy pobudzenia mięśnia sercowego i przewodzenia impulsów, pośrednio odzwierciedlając stan komórek mięśnia sercowego. Kształt zębów elektrokardiogramu zależy od położenia elektrod na ciele pacjenta.

Ogólnie przyjęta technika usuwania odprowadzeń obejmuje obecnie usuwanie 12 odprowadzeń.

Elektrokardiograficzne odprowadzenia.

Obszar (punkt) powierzchni ciała, na którym przyłożona jest elektroda, nazywany jest położeniem elektrody. Ołów to sposób na wykrycie potencjalnych różnic między dwoma regionami ciała.
Wyprowadzenia są podzielone na jednobiegunowe i dwubiegunowe. Bipolarne rejestrują zmianę różnicy potencjałów między 2 punktami ciała, jednobiegunowe odzwierciedlają różnicę potencjałów dowolnej części ciała i potencjalną stałą wielkości, tradycyjnie przyjmowaną jako zero. Aby stworzyć potencjał zerowy, stosuje się połączoną elektrodę Wilsona (obojętną), utworzoną, gdy trzy kończyny są połączone (przez opory) - prawe i lewe ramię oraz lewa noga.
Zwykle rejestruje się 12 odprowadzeń: 3 standardowe odprowadzenia kończynowe (I, II, III)
3 wzmocnione kończyny (aVR aVL aVF) i 6 jednobiegunowych odprowadzeń piersiowych (V1, V2, V3, V4, V5, V6).
V. Einthovena w 1908 roku. zasugerował usunięcie standardowych (I, II, III) odprowadzeń. Wzmocnione elektrody kończynowe zaproponował E. Goldberger (1942), są to wyprowadzenia jednobiegunowe. Zastosuj 3 wzmocnione odprowadzenia kończynowe: z prawej ręki (aVR), z lewej ręki (aVL) i z lewej nogi (aVF).
(powiększona - wzmocniona prawa - prawa lewa-lewa stopa - noga)
Sześć odprowadzeń kończynowych umożliwia rejestrację pola elektromagnetycznego w płaszczyźnie czołowej.
Prowadnice do klatki piersiowej zostały zaproponowane przez Wilsona i są jednobiegunowe. Vi. Zwykle jest 6 odprowadzeń klatki piersiowej (V1, V2, V3, V4, V5, V6). Możliwość uzyskania większej liczby elektrod piersiowych do określonych badań pacjenta.
Po rejestracji na stałym podłożu (papierze) normalna postać elektrokardiogramu jest następująca.


Rysunek 1 Przedstawienie graficznego obrazu odprowadzeń X, Y, Z (odprowadzenia Franka)

Rysunek 2 Zęby, segmenty i odstępy w standardowym zapisie EKG.

Elektrokardiograf to urządzenie, które rejestruje na papierze zmianę różnicy potencjałów między punktami pola elektrycznego serca (na powierzchni ciała) podczas jego wzbudzenia.
Nowoczesne elektrokardiografy muszą wykonywać zarówno jednokanałowe, jak i wielokanałowe zapisy EKG.
W przypadku rejestracji wielokanałowej kilka różnych odprowadzeń EKG jest rejestrowanych synchronicznie (izochronicznie), co znacznie skraca czas badania i umożliwia uzyskanie dokładniejszych informacji o polu elektrycznym serca.
Elektrokardiograf składa się z urządzenia wejściowego (elektrody, przewód doprowadzający), wzmacniaczy biopotencjałowych i urządzenia rejestrującego.
Różnica potencjałów z powierzchni ciała jest usuwana za pomocą metalowych elektrod, mocowanych na różnych częściach ciała za pomocą gumowych pasków lub gruszek.
Niskie napięcie (nie więcej niż 10 mV) odbierane przez elektrody jest podawane do układu biomplifier. W wyniku wzmocnienia niewielkie wahania napięcia są wielokrotnie wzmacniane i podawane do rejestratora urządzenia.



Elektrokardiogram jest zapisywany na papierze przy użyciu atramentu lub ciepła.
Rozmieszczenie elektrod do wykonania 12 standardowych konwencjonalnych odprowadzeń pokazano na rys. 3 i 4.

Rycina 3 Schemat mocowania elektrod piersiowych.
V1 - przyłożona jest elektroda C1, zwykle w kolorze białym i czerwonym;
V2 - przyłożona elektroda C2, pomalowana na biało-żółto;
V3 - zastosowano biało-zieloną elektrodę C3;
V4 - przyłożona jest biało-brązowa elektroda C4;
V5 - stosuje się biało-czarną elektrodę C5;


V6 - stosuje się biało-niebieską elektrodę C6;

Rysunek 4 Zastosowanie elektrod kończynowych.

Należy zaznaczyć, że poza ogólnie przyjętymi standardowymi wyprowadzeniami dla specjalnych technik egzaminacyjnych, możliwe jest ponowne pobieranie leadów..
Takie ujęcia są zwykle nazywane imionami autorów, np. Pobieranie odprowadzeń według Nebu, metoda Franka, system odprowadzeń według I.T.Akuliniczowa (pięciopłaszczyznowe przedsercowe), tego rodzaju pobieranie odprowadzeń wykorzystywane jest np..
W razie potrzeby użyj odprowadzeń z pleców, szyi, dodatkowych odprowadzeń piersiowych (V7, V8, V9...)..
Szczególną uwagę należy zwrócić na elektrody specjalnego przeznaczenia, takie jak przełykowe i do jamy ustnej (do przedsionków i dokomorowych). Podczas wprowadzania tych przewodów istotna jest długość elektrody. Elektrodą w tym przypadku jest metalowy cewnik, wprowadzany np. Przez przełyk na określoną głębokość..
Poziom sygnału w takich przewodach może być wyższy niż zwykle (pobierany z powierzchni skóry) o rząd wielkości, co wymaga specjalnych właściwości od sprzętu.
Powszechne stały się metody badań EKG, wykonywane w warunkach pracy mięśniowej na ergometrach rowerowych (ergometria rowerowa) z urządzeniami pozwalającymi na regulację obciążenia poprzez zmianę oporu pedałowania. (Testy obciążeniowe).
Systemy wiodące podczas testów warunków skrajnych różnią się nieco od standardu.
W praktyce klinicznej łączna liczba systemów prowadzących (i opcji technik medycznych) przekracza 40 opcji.
Wszystkie takie systemy elektrograficzne można podzielić na 3 grupy: systemy oparte na zasadach konstruowania dwubiegunowych odprowadzeń piersiowych;
systemy oparte na zasadach prowadzenia ortogonalnego;
zmodyfikowane systemy oparte na zasadach tworzenia 12 ogólnie uznanych standardowych wyprowadzeń.
Spośród najbardziej znanych i praktycznych zastosowań wymienimy następujące:

  1. Bipolarne odprowadzenia klatki piersiowej A (przednie), D (grzbietowe), I (dolne) według Neba (Nehb zaproponowany w 1938 r.);
  2. Prowadzi według L. A. Butczenki - 3 zadania;
  3. Prowadzi według A.T. Vorobiev - dwubiegunowa skrzynia;


Miejsca przyłożenia elektrod według wyszczególnionych metod przedstawiono na rysunku 5.

Rycina 5.

Technika Neb polega na umieszczeniu elektrod na klatce piersiowej tak, aby tworzyły „mały trójkąt serca”. Tę metodę odprowadzeń uzyskuje się nie planarną, ale topograficzną mapą potencjałów 3 powierzchni serca: przedniej -A tylnej-D i dolnej-I.
W tym przypadku należy przede wszystkim pamiętać, że odprowadzenia kończyn podczas testów wysiłkowych są zastępowane przez równoważne pobieranie próbek z klatki piersiowej.
Na przykład obojętna elektroda w technice pobierania odprowadzenia Franka może znajdować się w punkcie F1 (obszar krzyżowy) lub, jeśli nie jest to wygodne, w obszarze F2, po lewej stronie w ósmej przestrzeni międzyżebrowej. (Patrz rysunek 6)
Metoda pobierania odprowadzeń „według Franka” jest wygodna, ponieważ pozwala na uzyskanie przy zastosowaniu 7 elektrod 3 ortogonalnych odprowadzeń. Dlatego ta konkretna technika jest najczęściej stosowana w elektrokardiografii wektorowej..


Rysunek 6. Schemat przyłożenia elektrod wg Franka.

Nie należy zapominać o alternatywnych metodach uzyskania skorygowanego systemu ortogonalnych odprowadzeń, takich jak:
McFee Purangao, CBEK-III, Akulinicheva i inni.
Aby zarejestrować ortogonalne odprowadzenia, w tej sytuacji wymagane są również specjalne elektrokardiografy zwane wektorokardiografami. Podczas przeprowadzania testów obciążeniowych charakterystyka urządzenia do rejestracji EKG różni się nieco od ogólnie przyjętych. W szczególności wymagane jest urządzenie z regulowaną tak zwaną stałą czasową. (Szerokość pasma ścieżki przy częstotliwościach poniżej 1 Hz).
Obwód pokazany na ryc. 5. Aby obliczyć odprowadzenia metodą Franka, wymaga również innej konstrukcji części wejściowej elektrokardiografu.
Różnorodność i konieczność technik narzuca tę samą różnorodność (i często sprzeczną) w zasadach konstrukcji współczesnych elektrokardiografów.
Określono charakterystykę nowoczesnych kardiografów,
objęte wszystkimi niezbędnymi wymaganiami (GOST, IEC..),
i często pozwalają na użycie jednego i tego samego urządzenia do badania pacjenta przy użyciu kilku różnych technik medycznych.
Racjonalny dobór leadów w badaniach pozostaje kwestią kontrowersyjną. Zdaniem niektórych naukowców, ortogonalne wyprowadzenia ze względu na swoją prostotę mają w przyszłości zastąpić nowoczesne metody prowadzenia..
Pomiędzy elektrodami standardowymi, wzmocnionymi i piersiowymi istnieją dość określone zależności, które należy wziąć pod uwagę przy opracowywaniu różnego rodzaju urządzeń do celów kardiograficznych..

Ogólnie przyjęte standardowe kontakty

Prowadzi Einthoven (Einthoven)

I = L-R = (L-F) - (R-F) = II - III
II = -R + F = - (R-F)
III = -L + F = - (L-F)

Wzmocnione przewody Goldberger

aVR = R - (L + F) / 2 = (R-F) - (L-F) / 2 = - II + III / 2
aVL = L - (R + F) / 2 = (L-F) - (R-F) / 2 = - III + II / 2
aVF = F - (R + L) / 2 = - (R-F) / 2- (L-F) / 2 = (II + III) / 2

Wilson - Goldberger prowadzi do skrzyni

Vi = Ci - (R + L + F) / 3 = (Ci-F) - ((R-F) + (L-F)) / 3

dla i = 1. 6 …….

(Specjalne badania pokazują, że w rzeczywistości tak zwane jednobiegunowe przewody nie różnią się danymi fizycznymi od zwykłych przewodów bipolarnych. Elektroda różnicowa według metody Wilsona-Goldbergera nie odzwierciedla w czystej postaci potencjału obszaru, w którym jest umieszczona, a „zacisk centralny” połączona elektroda nie jest zerowa i bierze udział w tworzeniu elektrokardiogramu. Dlatego elektrody Wilsona-Goldbergera nie różnią się w zasadzie od zwykłych odprowadzeń. Klasyfikacja odprowadzeń na jednobiegunowe i dwubiegunowe jest czysto arbitralna.)
(D.F. Presnyakov przedstawił matematyczny dowód braku "zera" w zdalnej elektrodzie).
Również Ekey i Frolich udowodnili, że kombinowana elektroda Wilsona nie jest zerowa - jej potencjał szczątkowy wynosi około 0,3 mV.
Jednak biorąc pod uwagę jej stałość i brak wpływu na elektrokardiogram po przeniesieniu na jakąkolwiek część ciała, taką elektrodę można uznać za „obojętną”. Zatem w dosłownym znaczeniu tego słowa nie istnieją jednobiegunowe wyprowadzenia..

Elektrody.

Do pomiaru sygnałów wykorzystuje się co najmniej dwie elektrody, które są umieszczone na powierzchni ciała pacjenta..
Elektrody mogą być polaryzowalne i niepolaryzowalne, te pierwsze są podobne do kondensatorów (przepływ przez nie prądu stałego powoduje stale rosnący spadek napięcia), a te drugie są podobne do rezystancji (przepływ przez nie prądu stałego powoduje stały spadek napięcia). Typowo stosowane elektrody, pod względem swoich właściwości, zajmują pozycję pośrednią między elektrodami polaryzującymi i niepolaryzującymi. Rysunek 7. pokazuje dwa typy elektrod, które są najczęściej używane. Pierwszy rodzaj elektrod to posrebrzana metalowa płytka; w swoich właściwościach są zbliżone do polaryzowalnych elektrod. Elektrody drugiego typu to płytka z galwaniczną powłoką ze srebra, na którą nałożona jest warstwa chlorku srebra (AgCl); w swoich właściwościach są zbliżone do niepolaryzujących się elektrod. Najlepsze parametry posiadają elektrody zawierające trzy części Ag i siedem części AgCl..


Rysunek 7.

Cyfra 8

METODY BADAŃ.

Obecnie z najbardziej istotnych diagnostycznie nieinwazyjnych metod badania EKG można wyróżnić:
Analiza elektrokardiogramu 12 konwencjonalnych standardowych odprowadzeń. Szerokie badania z długą tradycją.
Częstość występowania tłumaczy się stosunkowo niskim zapotrzebowaniem na sprzęt rejestrujący oraz możliwością postawienia diagnozy wyglądem wykresu i niewielką liczbą pomiarów na nim. Pomimo pozornej prostoty analizy, to właśnie automatyczne „dekodowanie” 12-kanałowego EKG nastręcza duże trudności ze względu na problemy z formalizacją argumentacji kardiologa przy postawieniu diagnozy..
Analiza zmienności rytmu serca (HRV). Metoda opiera się na ekstrakcji tętna (odstępach R-R) z EKG i jego późniejszej analizie w dziedzinie czasu i częstotliwości.
EKG o wysokiej rozdzielczości. Podczas rejestracji używany jest jeden z ortogonalnych wzorów odprowadzeń. Metoda opiera się na cyfrowym uśrednianiu sygnału EKG. Rezultatem jest jeden cykl pracy serca z wysokim stosunkiem sygnału do szumu. Przeprowadzając dalsze filtrowanie częstotliwości i normalizację, uzyskuje się krzywą odpowiednią do ilościowej analizy obecności stref uszkodzeń w sercu zgodnie z metodą Simpsona. Alternatywną metodą o większej czułości jest transformacja sygnału do analizy w dziedzinie czasu i częstotliwości, na przykład w oparciu o transformację Wavelet.
Mapowanie EKG. Synchroniczna wielokanałowa rejestracja potencjałów serca. Wizualizacja mapy rozkładu potencjału na powierzchni klatki piersiowej (mapowanie powierzchniowe). Rozwiązując odwrotny problem (serce jako generator elektryczny, ciało jako przewodnik objętości) można zbudować mapę rozkładu potencjałów bezpośrednio na powierzchni serca (mapowanie nasierdziowe). Korzystając z dipolowych modeli aktywności elektrycznej tkanki serca, można zlokalizować źródła wzbudzenia w każdym momencie.
Codzienne monitorowanie elektrokardiogramu (monitorowanie metodą Holtera). Długotrwała (24-48 godzin) rejestracja 2-3 odprowadzeń EKG na przenośnym dysku z późniejszą analizą w centrali. W nowoczesnych systemach ten ostatni jest prawie powszechnie używany przez komputer osobisty. Przetwarzanie rejestracji ogranicza się do identyfikacji i klasyfikacji ektopowych rytmów i kompleksów, analizy HRV, a także analizy dynamiki zmian w odstępach QT i ST.

Wykład numer 2

Wymagania dotyczące systemów EKG.

Zasady konstruowania sprzętu do rejestracji EKG.

Elektrokardiograf to urządzenie, które rejestruje na papierze zmianę różnicy potencjałów między punktami pola elektrycznego serca (na powierzchni ciała) podczas jego wzbudzenia. Oto najważniejsze cechy podyktowane wymaganiami GOST i norm międzynarodowych dla URZĄDZEŃ DO POMIARU BIOELEKTRYCZNEGO POTENCJAŁU SERCA.
GOST 19687-89 definiuje główne cechy urządzeń, takich jak elektrokardiografy i elektrokardioskopy, w następujący sposób.
... Główne parametry urządzeń muszą odpowiadać podanym w tabeli.
Tabela 1

1. Zakres napięcia wejściowego U, mV. w ciągu
2. Względny błąd pomiaru napięcia * oraz w zakresach:
od 0,1 do 0,5 mV,%, nie więcej
od 0,5 do 4 mV,%, nie więcej
3. Nieliniowość,%, w granicach:
do elektrokardiografów
do elektrokardioskopów
4. Czułość S, mm / mV
5. Względny błąd ustawienia czułości? S%. w ciągu
6. Efektywna szerokość zapisu (obrazu) kanał B, mm, nie mniej
7. Impedancja wejściowa Zin, MOhm, nie mniej
8. Współczynnik tłumienia sygnałów w trybie wspólnym Кс, nie mniej:
do elektrokardiografów
do elektrokardioskopów
9. Napięcie szumu wewnętrznego zredukowane do wejścia Ush, μV, nie więcej
10. Stała czasowa? z. nie mniej
11. Nierówność charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej (AFC)? w zakresach częstotliwości:
od 0,5 do 60 Hz,%
od 60 do 75 Hz,%
12. Względny błąd pomiaru odstępów czasu? t w zakresie przedziałów czasowych
od 0,1 do 1,0 s,% nie więcej
13. Prędkość ruchu nośnika danych (prędkość przesuwu) Vn mm / s
14. Względny błąd ustawienia prędkości ruchu nośnika danych (prędkość przesuwu)? V,%, w zakresie:
do elektrokardiografów
do elektrokardioskopów

od -10 do +5
od -30 do +5

25,50 inne wartości są dopuszczalne

Normy dotyczące parametrów technicznych urządzeń opracowanych podczas opracowywania elektrokardiografii są w pełni uzasadnione, możliwe do wyjaśnienia i wspólnie określają skład strukturalny i projekt obwodu głównych bloków i zespołów elektrokardiografu.
Nowoczesne elektrokardiografy muszą wykonywać zarówno jednokanałowe, jak i wielokanałowe zapisy EKG.
W przypadku rejestracji wielokanałowej kilka różnych odprowadzeń EKG jest rejestrowanych synchronicznie (izochronicznie), co znacznie skraca czas badania i umożliwia uzyskanie dokładniejszych informacji o polu elektrycznym serca.
Elektrokardiograf składa się z urządzenia wejściowego (elektrody, przewód doprowadzający), wzmacniaczy biopotencjałowych i urządzenia rejestrującego.
Różnica potencjałów z powierzchni ciała jest usuwana za pomocą metalowych elektrod, mocowanych na różnych częściach ciała za pomocą gumowych pasków lub gruszek.
Niskie napięcie (nie więcej niż 10 mV) odbierane przez elektrody jest podawane do układu biomplifier. W wyniku wzmocnienia niewielkie wahania napięcia są wielokrotnie wzmacniane i podawane do rejestratora urządzenia.
Elektrokardiogram jest zapisywany na papierze przy użyciu atramentu lub ciepła.
Obecnie elektrokardiograf można warunkowo podzielić na następujące bloki:
- Węzeł wejściowy;
- Jednostka konwersji;
- Jednostka przetwarzająca z urządzeniem sterującym (klawiatura);
- Jednostka wyświetlacza (wskazanie);
- Węzeł rejestrujący (węzeł zapisu);
- Centrum komunikacyjne z otoczeniem zewnętrznym;

Część wejściowa składa się z
-Kabel wejściowy (kabel pacjenta) z określoną liczbą elektrod. Liczba elektrod będzie się różnić w zależności od techniki akwizycji odprowadzeń. Ogólnie przyjęte standardowe przewody wymagają 10 przewodów z elektrodami. Za metodologię badań „wg Franka” 7 elektrod itp.;
- Blok wzmacniacza wejściowego;
- Systemy ochrony wejść wzmacniaczy przed krótkotrwałymi, ale silnymi przeciążeniami, przed działaniem dyfibrylatora (prawdopodobnie od działania noża elektrycznego) itp..
Ponieważ prawie wszystkie nowoczesne urządzenia elektrokardiograficzne są urządzeniami cyfrowymi (zawierają mikrokontroler), istnieje jednostka do konwersji sygnałów analogowych na cyfrowe, pewien bit ADC (konwertery analogowo-cyfrowe).
Obecność części cyfrowej urządzenia jest uzasadniona wieloma czynnikami, jest to wygoda późniejszego przetwarzania informacji oraz regulowana dokładność reprezentacji, elastyczność zmiany algorytmów przetwarzania itp..
Wyświetlacz powinien pokazywać operatorowi tryby pracy, w których znajduje się urządzenie. Zwykle sygnalizacja jest funkcjonalnie połączona z klawiaturą (panelem sterowania) w celu zmiany trybów pracy urządzenia.
Docelowo urządzenie (elektrokardiograf) powinno wyświetlać elektrokardiogram, dobrze zdefiniowany wykres zmian pola elektromagnetycznego serca na stałym nośniku, który umożliwia długotrwałe przechowywanie. A do dziś tym medium jest papier..
Jednostka rejestrująca nadal jest raczej problematycznym urządzeniem. U zarania rozwoju elektrokardiografii stosowano złożone urządzenia elektromechaniczne.
Do podawania zwiniętego papieru do urządzenia piszącego z dość dokładną prędkością wymagany jest napęd taśmowy. Jako część piszącą zastosowano cienką stalówkę z kanałem kapilarnym do dostarczania atramentu.
Ugięcie pisaka zapewniono metodą galwaniczną z wykorzystaniem systemu o wysokiej precyzji. (Ramka z prądem w polu magnetycznym). Dlatego wymagania dotyczące systemu zapisu są tak wysokie, że blok ten jest nadal bardzo drogim urządzeniem. (Około 10% ceny urządzenia).
Opracowując jednostkę piszącą trzeba rozwiązać wiele problemów związanych właśnie z wysokimi wymaganiami dotyczącymi dokładności rejestracji. Prędkość podawania nośnika (papieru) zależy od wymagań medycznych i GOST. Odchylenia (patrz tabela 4.1) nie powinny przekraczać 5%. Wymagany jest system kontroli prędkości. Obecnie wiele opracowań nadal wykorzystuje system kontroli galwanicznej pióra i samego pióra.
Jak wiesz, każdy system elektromechaniczny z wieloma ruchomymi częściami jest zawodny. Zasadniczo niezawodność i trwałość całego urządzenia jest określana właśnie przez tę złożoną jednostkę. Obecnie metody rejestracji elektrokardiogramu są określane przez prawie tylko 2 rozwiązania projektowe.
Obecnie w użyciu jest metoda pisania piórem.
Nagrywanie odbywa się na specjalnym papierze termicznym ze stosem termicznym.
Podobna zasada nagrywania jest typowa głównie dla urządzeń rejestrujących
Kanał 1-n (wyprowadzenie), - urządzenia jednokanałowe.
W przypadku wielokanałowości (rejestracja kilku kanałów równolegle) obecnie stosuje się zasadę rejestracji termicznej za pomocą tak zwanych głowic termicznych.
Głowica termiczna jest precyzyjnym urządzeniem stworzonym za pomocą mikrotechnologii i stanowi zestaw gęsto upakowanych termistorów nałożonych na podstawę ceramiczną lub szklano-ceramiczną w postaci linijki.
Gęstość termistorów jest bardzo wysoka i sięga 32 punktów / mm.
Przemysł produkuje głowice termiczne o szerokości od 40 mm do 300 mm. W przypadku zadań rejestracji elektrokardiograficznej minimalna dopuszczalna gęstość kropek jest obecnie zdefiniowana jako 6-8 punktów / mm. W ten sposób można obliczyć, że liczba termistorów nawet w najwęższej głowicy mierzona jest w setkach sztuk. Rejestracja za pomocą głowicy termicznej odbywa się również na specjalnym papierze termoczułym. Papier należy dociskać na całej długości przewodu termicznego do powierzchni głowicy termicznej.
W momencie dotknięcia termistory w miejscach, w których konieczne jest wyświetlenie punktu, nagrzewają się, a na papierze pozostaje ślad. Termistory muszą ostygnąć do określonego poziomu.
Następnie papier przesuwa się z zadaną prędkością i cykl rejestracji jest powtarzany. Ta zasada rejestracji jest wygodna, ponieważ umożliwia wyświetlanie zarówno grafiki, jak i tekstu przy minimalnej liczbie ruchomych części. Zmieniając intensywność ogrzewania, możliwa jest również rejestracja wielotonowa (odcienie szarości).
Podobne zasady rejestracji są stosowane na przykład w faksach.


Schematyczne przedstawienie głowicy termicznej (TPH).
Pokazano TPG ze 128 termistorami. Szerokość linii pisania 40 mm.
Sygnały nazywane są warunkowo. Nazwy sygnałów odpowiadają ogólnie przyjętym
według wielu źródeł.

EKG WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI.

Elektrokardiografia jest najpowszechniej stosowanym i badanym obszarem analizy biopotencjału. Jednak dostępne na rynku urządzenia o stosunkowo niskim stosunku sygnału do szumu nie pozwalają na wykorzystanie wszystkich informacji ECS, które można uzyskać przy użyciu obecnie osiągalnych technicznie możliwości elektrokardiografów..
Spośród metod zwiększania zawartości informacji diagnostycznej w elektrokardiografii, dodatkowo wzmocnione (wielkoskalowe) EKG (CM ECG) zajęło mocne miejsce w działalności instytucji naukowych i umożliwiło uzyskanie informacji o pacjentach ważnych dla diagnozy..
Ulepszona (wielkoskalowa) elektrokardiografia wymaga rejestracji sygnałów EKG z czułością 50-100 mm / mV. Oczywiste jest, że wymagania dla takich urządzeń powinny być inne niż dla typowych elektrokardiografów. Takie wzmocnienie jest wymagane do identyfikacji elementów EKG o niskiej amplitudzie. Może to dostarczyć dodatkowych informacji o aktywności elektrycznej mięśnia sercowego i opracować nowe kryteria diagnostyczne, które przyczynią się do dokładniejszej interpretacji zmian EKG..
W elektrokardiografii klinicznej rejestrowanie krzywych przy czułości elektrokardiografu 10 mm / mV stało się klasyczne. Wybór takiego wzmocnienia nie podlega żadnym specjalnym wymaganiom technicznym ani medycznym. Jednak przy takiej czułości niektóre elementy EKG pozostają niewyrażone, co prowadzi do pewnych trudności w ich ocenie. W urządzeniach szeregowych maksymalna czułość jest ograniczona przez wymagania 20 mm / 1 mV.

Jeśli potraktować EKG jako sygnał stacjonarny, to do uzyskania EKG CM można zastosować metodę tzw. Akumulacji koherentnej, polegającą na tym, że stymulator analogowy jest konwertowany na cyfrowy przez przetwornik analogowo-cyfrowy. W tym przypadku przypadkowa interferencja podczas uśredniania sygnału zostaje wygaszona, a sygnał użyteczny, jeśli wychodzimy z założenia, że ​​ma taką samą wielkość i czas wystąpienia (czyli założyć, że każdy ząb kompleksu QRST jest taki sam), rośnie wraz ze wzrostem liczby przetwarzanych kompleksów. Takie podejście urzeka rzekomą możliwością pozbycia się zakłóceń, bez względu na wielkość, wzmocnieniem użytecznego sygnału i możliwością automatycznego obliczania różnych znaków EKG. W związku z tym znalazł zastosowanie w systemach do automatycznej analizy EKG, a nawet w celu identyfikacji potencjałów pęczka przedsionkowo-komorowego (pęczka Hisa)
W przypadku urządzeń tej wysokiej klasy wymagania dotyczące charakterystyki tego rodzaju elektrokardiografów są następujące:
-tłumienie szumu wspólnego kanału - od 80 do 120 dB;
- poziom szumów własnych - od 10 do 1 μV pick tu pick;
-charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza spełnia wymagania;
szerokość pasma częstotliwości można regulować, w tym rozszerzać w kierunku niższych częstotliwości do 0 (z ręczną kompensacją różnicowych zakłóceń podczerwieni) i w kierunku wyższych częstotliwości do 2000 Hz;
-maksymalna czułość - 100 mm / mV,
minimalna - 10 mm / mV.
- Błąd pomiaru amplitudy sygnału nie większy niż 10-50 μV;
- Błędy w pomiarach odstępów czasu, prędkości ruchu nośnika, efektywnej szerokości zapisu są determinowane przez charakterystykę rejestratora i nie mogą być gorsze niż wymagają tego normy dla kardiografów I klasy dokładności.

Niektóre teoretyczne rozważania zastosowane przy wyborze optymalnego schematu realizacji kanałów EKG.

Do rejestracji ECS idealny jest taki kanał wzmacniający, który ma nieskończenie dużą impedancję wejściową, pozwala na odbieranie sygnałów z określonych odprowadzeń EKG tak dokładnie, jak lubisz, wykorzystując potencjały wyprowadzane za pomocą elektrod, całkowicie tłumi zakłócenia z sieci energetycznej, nie jest wrażliwy na potencjały polaryzacji elektrod i zakłócenia różnicowe leżący poza pasmem sygnału użytecznego, nie ma wewnętrznego szumu, nie zawodzi pod wpływem znacznych krótkotrwałych przeciążeń, nie wprowadza zniekształceń częstotliwościowych i nieliniowych w paśmie częstotliwości i zakresie dynamicznym sygnału użytecznego.
Pod pojęciem interferencji rozumie się średnie napięcia porównywalne z wartością użytecznego sygnału obecnego w potencjałach usuwanych przez elektrody.
Zakłócenia wynikające ze wzmocnienia biopotencjałów, zgodnie z oddziaływaniem z wejściowym sygnałem użytecznym (w tym przypadku ECS), można podzielić na addytywne i multiplikatywne.
Do sygnału użytecznego dodawane są addytywne zakłócenia. Wprowadzają największy błąd przy rejestracji rozrusznika. Z kolei szum addytywny można podzielić na tryb różnicowy i wspólny.


Interferencja różnicowa nazywana jest interferencją, której chwilowe wartości na aktywnych wejściach wzmacniacza biopotencjalnego są równe pod względem wielkości i przeciwne w znaku. Należą do nich komponenty wynikające z bioelektrycznej aktywności sąsiednich narządów, nierówności potencjałów polaryzacji elektrod, napięcia galwanicznego odruchu skórnego (GSR). Ponadto zakłócenia różnicowe mogą być tworzone przez pola magnetyczne, które penetrują obwód utworzony przez przewody łączące elektrody ze wzmacniaczem biopotencjalnym..
Interferencja w trybie wspólnym lub na średnim poziomie nazywa się interferencją, której chwilowe wartości na aktywnych wejściach wzmacniacza biopotencjalnego pokrywają się.
W szczególności w przypadku sygnału sinusoidalnego oznacza to zbieżność amplitud i faz oscylacji. Obecność pojemności między przewodami sieci energetycznej lub oświetleniowej a pacjentem prowadzi do tego, że na powierzchni ciała względem ziemi występuje napięcie zakłócające o częstotliwości 50 Hz, którego amplitudę i fazę, ze względu na stosunkowo dobrą przewodność tkanek ciała, można uznać za praktycznie takie same we wszystkich punktach ciała.


Zakłócenia w trybie wspólnym niskoczęstotliwościowym w zakresie podczerwieni są tworzone przez średni poziom potencjałów polaryzacji elektrod, a średnich i wysokich częstotliwości - przez średni poziom bioelektrycznej aktywności sąsiednich narządów oraz GSR. Jednak te składowe szumu w trybie wspólnym mają niewielki wpływ na dokładność akwizycji..
Interferencja multiplikatywna zmienia parametr jednego z elementów układu transmisji sygnału, np. Rezystancja między elektrodą a skórą w wyniku wysuszenia padów, zmienia współczynnik transmisji sygnału użytecznego przez zakłócenia.


Występują również zakłócenia losowe, które jednak znacząco wpływają na dokładność rejestracji rozrusznika. Na przykład zakłócenie wynikające z „poruszania się” pacjenta
podczas usuwania potencjałów elektrycznych serca.


Największym zainteresowaniem cieszy się składnik zakłóceń sieciowych i sposoby ograniczenia jego wpływu na ECS.
Historycznie rzecz biorąc, pierwszą techniką zmniejszania zakłóceń jest użycie „pola roboczego”.
Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku korzystania z uziemienia roboczego wielkość szumów w trybie wspólnym jest zwykle rzędu kilkudziesięciu mV. Przy takim poziomie zakłóceń każdy wzmacniacz biosygnałowy powinien normalnie pracować bez szumu sygnału użytecznego (tj. Wzmacniacz musi stłumić ten poziom szumu. Po stłumieniu szum szczątkowy jest dopuszczalny na poziomie μV, dlatego współczynnik tłumienia powinien wynosić co najmniej 10000 razy i bez korzystanie z gruntu roboczego - 1000 000 razy. Jest to kolejność efektu zmniejszania ingerencji w grunt roboczy). Korzystanie z miejsca pracy jest bardzo niewygodne w urządzeniach przenośnych, dlatego często stosuje się zasilanie bateryjne, co radykalnie zmniejsza indukowane zakłócenia.
Zastanów się, jak możesz osiągnąć tłumienie zakłóceń w sieci.


Tradycyjną metodą radzenia sobie z przetwornikami sieciowymi jest wykorzystanie właściwości jego fazy w organizmie człowieka. Ze względu na fazę możliwe staje się wyeliminowanie zakłóceń poprzez odjęcie sygnału jednej elektrody od wszystkich pozostałych. W takim przypadku nie ma utraty informacji, ponieważ jeśli zwiększymy lub zmniejszymy potencjał wszystkich elektrod w tym samym czasie, rozkład potencjału na elektrodach nie ulegnie zmianie. Po odjęciu potencjał elektrody odejmowanej jest uważany za zero. Nie ma znaczenia, którą elektrodę przyjmiemy jako elektrodę odejmowaną (referencyjną). Jakość odejmowania jest mierzona współczynnikiem odrzucenia sygnału wspólnego (CFR). Współczynnik tłumienia SPP jest mierzony w czasach (lub dB) i jest definiowany jako stosunek sygnału testowego przyłożonego do wejścia do obserwowanej pozostałości z niego. Pozostała wartość jest przeliczana na wejście wzmacniacza.
Tłumienie SPP wymaga precyzyjnych wzmacniaczy operacyjnych (wzmacniaczy operacyjnych) i precyzyjnego ustawienia wzmocnienia. (Aby uzyskać jakość odejmowania 120 dB, różnica we wzmocnieniu w kanałach powinna być mniejsza niż 10-6. Jest to prawie nierealne. Dlatego musisz użyć dodatkowych ścieżek i wymagać tylko 60-70 dB tłumienia od odejmowania wzmacniacza operacyjnego (1000-3000 razy). Osiąga się to z dokładnością nominalne wartości zastosowanych rezystorów wynoszą 0,1%. (Ostatnio pojawiły się rozwiązania obwodów, które umożliwiają zmniejszenie wymagań dotyczących dokładności rezystorów do 0,5-1%).
Drugim sposobem radzenia sobie z szumem w trybie wspólnym jest użycie pola roboczego. W tym przypadku, wraz z wprowadzeniem uziemienia roboczego, pojemność ciała-uziemienie wzrasta z 200 pF do pojemności elektrody / skóry, tj. do 47 nF lub ponad 200 razy. W związku z tym wartość TFP spada 200 razy, ale nadal pozostaje bardzo duża (około 10 mV). Ta reszta musi zostać zniwelowana przez odjęcie.


Trzecim sposobem zmniejszenia zakłóceń jest zmniejszenie Z naskórka w obwodzie elektrody N. Jeśli Rskin = 0, to nie ma zakłóceń. Dlatego podejmowane są wszelkie środki w celu zmniejszenia Rskin, (od dobrego leczenia skóry pod elektrodą, stosowania past elektrodowych po specjalne schematy).
Czwartą metodą jest wybranie odizolowanej części roboczej. (Część robocza - wszystkie zespoły i elementy, które są połączone elektrycznie z elektrodami przyłożonymi do pacjenta). Część robocza UBS jest oddzielona od reszty obwodu dodatkową izolacją, na przykład między wejściowym wzmacniaczem operacyjnym a główną częścią zawierającą zasilacze, panele sterowania i rejestrator wprowadza się drugi transformator izolujący. Sprzężenie pojemnościowe między tymi częściami jest zminimalizowane (najlepiej wykorzystać kanał radiowy i zasilanie bateryjne). W takim przypadku izolowana część robocza staje się ekwipotencjalna z ciałem pacjenta, a prądy w obwodzie elektrody N nie płyną (a zatem nie są emitowane zakłócenia w fazie). Stopień ekwipotencjalności zależy od wartości pojemności resztkowej między częścią główną a częścią roboczą. Porównuje się to z pojemnością równoważną skóry 47 nF i pojemnością uziemienia pacjenta 200 pF. Jeśli ta pojemność jest nie większa niż 2 pF, wówczas tłumienie SPP z powodu wprowadzenia izolowanej części roboczej osiąga 40 dB. Pozostałe 60-80 dB jest zwykle dostarczane przez odjęcie w stopniach wejściowych wzmacniacza operacyjnego.
Piątym, najbardziej obiecującym sposobem tłumienia szumów w sieci jest zastosowanie filtrów wycinających, które odcinają pewien obszar widma częstotliwości, dostrojony do częstotliwości sieci energetycznej..


Rysunek 9 przedstawia charakterystykę częstotliwościową układu sercowo-naczyniowego utworzoną zgodnie z nowoczesnymi koncepcjami dokładności i wystarczalności transmisji ECS przy minimalnych stratach.
Zgodnie z wymaganiami sformułowanymi przez GOST i inne dokumenty normatywne obliczane są wszystkie parametry kanału oraz cała droga od „wejścia” do rejestratora.
Blok wzmacniaczy wejściowych do realizacji kanałów kardio jest obecnie co najmniej 2-stopniowy według schematu „klasycznego”.

Rysunek 10. Wariant realizacji kaskad wejściowych biomplifikatorów do obliczania odprowadzeń elektrokardiograficznych


Przykład realizacji pierwszych etapów pokazano na rys. dziesięć.
Na powyższym schemacie obliczenia odprowadzeń są realizowane za pomocą metod analogowych w celu zorganizowania zestawu 12 ogólnie przyjętych standardowych odprowadzeń.
Schemat przewiduje utworzenie „punktu połączenia Wilsona” i utworzenie obojętnej elektrody N. w celu poprawy tłumienia szumów w trybie wspólnym.
Aby przedstawić ECS z minimalnymi stratami, nierówność odpowiedzi częstotliwościowej nie powinna przekraczać 1 dB (10%) w zakresie od 0 Hz (prąd stały) do 100 Hz.
W przypadku prądu stałego (0 Hz) prowadzi to do tego, że układ wzmacniający staje się niestabilny. Stała czasowa (?) Systemu dąży do nieskończoności. Czas na uspokojenie się systemu po przypadkowej ekspozycji jest niezwykle długi.
Tus.> = 3 *?.
Dlatego wymaganie nierównomiernej odpowiedzi częstotliwościowej przy ultra-niskiej częstotliwości jest sformułowane jako wymaganie dla stałej czasowej kanału (?), Która nie powinna być mniejsza niż 3,2 sek. Aby spełnić to wymaganie, filtr wysokiej częstotliwości (zwykły łańcuch RC) jest zorganizowany między 1. a kolejnymi etapami kanału EKG.
W takim przypadku czas osiadania układu pozostaje wystarczająco długi i wynosi co najmniej 10 sekund. Warunkiem koniecznym do realizacji kaskad jest obecność w układzie układów przepustnic, których zadaniem jest krótkie wprowadzenie do systemu właściwości „zerujących”. ?
Liczbę kaskad na ścieżce analogowej i głębokość bitową ADC, które są koniecznie obecne w nowoczesnych elektrokardiografach, wybiera się z następujących rozważań.

Wybór parametrów części cyfrowej kanału EKG.
Parametry systemu pobierania próbek są ze sobą powiązane w następujący sposób:
M = Dr / (6 * 1og2 (fs / fa))
gdzie M to kolejność filtra (nachylenie definiuje się jako 6 M dB / oktawę),
Dr - zakres dynamiki systemu (dB),
fs - częstotliwość próbkowania (Hz),
fa - szerokość pasma wejściowego (Hz).
Z drugiej strony, zakres dynamiki idealnego N-bitowego ADC to Dr = (6,02 N + 1,76) dB
Korzystając z tych dwóch relacji, łatwo jest określić minimalną dopuszczalną częstotliwość próbkowania dla konkretnego przypadku..
Zatem jeśli wybierzemy pojemność ADC N = 12 i pod warunkiem szerokości pasma sygnału Fa = 100 Hz, to dla częstotliwości próbkowania Fs = 500 Hz konieczne jest zaimplementowanie filtra górnoprzepustowego 5. rzędu.
Ponieważ kolejność filtra i jest określona przez liczbę stopni na ścieżce, pożądane jest zorganizowanie 3-5 etapów przed konwersją sygnału ADC na ścieżkę.
Częstotliwość próbkowania jest zwykle wybierana jako wielokrotność częstotliwości sieci zasilającej. Ten wybór zapewnia ponadto, w przetwarzaniu sygnału, łatwiej jest zaimplementować filtry cyfrowe do różnych celów (na przykład filtr do tłumienia szumów liniowych).
W części wejściowej nowoczesnych elektrokardiografów musi znajdować się jeszcze kilka podsystemów, których obecność znacznie zwiększa wygodę pracy z urządzeniem i bezpieczeństwo urządzenia.
Należy zauważyć, że istnieje obowiązkowa potrzeba obwodu zabezpieczającego przed skutkami impulsów defibrylatora. Pożądane zapotrzebowanie na obwody śledzące fakt umieszczenia elektrod wysokiej jakości.
(Obecnie tworzony jest nowy standard i wymóg dotyczący systemu śledzenia „wysunięcia ostrza” staje się obowiązkowy).
Obecnie dla szeregu specjalistycznych urządzeń istnieją wymagania dotyczące ochrony przed skutkami „noża elektrycznego”.

Wykłady 3 - 4

Zapewnienie wymagań bezpieczeństwa dla elektrokardiografów.

Aby spełnić wszystkie wymogi bezpieczeństwa, należy dokładnie rozważyć projekt i obwód elektryczny urządzeń medycznych. Produkty muszą być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby nie było niebezpieczeństwa porażenia prądem, zarówno w normalnym stanie, jak iw przypadku pojedynczego naruszenia..
W zakresie rozwoju elektrokardiografów nakładane są specjalne wymagania dotyczące zapewnienia ochrony przed defibrylatorami oraz zapewnienia odpowiedniej klasy bezpieczeństwa elektrycznego.
Zgodnie z GOST R 50267.25-94,-
„Z jednej strony można dość przekonująco argumentować, że elektrokardiografy są podłączane do pacjenta tylko na krótki okres procedur diagnostycznych, a jeśli chodzi o charakterystykę czysto czasową, prawdopodobieństwo zbieżności tego procesu z użyciem defibrylatora nie jest zbyt duże. Ponadto, ponieważ elektrokardiografy są używane do rozpoznanie we wczesnych stadiach choroby, ich stosowanie nie oznacza, że ​​pacjent faktycznie ma jakąś chorobę serca.
Istnieją jednak przykłady, w których diagnostyka EKG i defibrylacja są takie same, w którym to przypadku elektrokardiograf, jego odprowadzenia i elektrody są w dużej mierze poddane działaniu efektywnego napięcia defibrylatora..
Ponadto po pierwszym takim zdarzeniu jest prawie pewne, że elektrokardiograf będzie używany w tym samym czasie, co druga lub każda kolejna próba defibrylacji pacjenta, aby zobaczyć, co się stanie. Dlatego prawdopodobieństwo, że te dwa produkty są używane razem, jest większe, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka..
… Nie ma wątpliwości, że taka możliwość istnieje i że należy zapewnić wymagania dotyczące ochrony przed defibrylacją. W takim przypadku na zapisie powinien znajdować się wyraźny ślad przez krótki czas, który wskazywałby lekarzowi lub operatorowi, że ma miejsce defibrylacja. Ten ślad musi być widoczny przez 10 sekund podczas defibrylacji..
Jeśli elektroda medycznego urządzenia elektrycznego jest przyłożona do klatki piersiowej lub tułowia pacjenta w przybliżeniu w obszarze pokrycia elektrod defibrylatora, napięcie przyłożone do elektrody zależy od jej położenia, ale napięcie to jest zwykle mniejsze niż napięcie defibrylatora w stanie spoczynku. Niestety nie da się określić nieco mniej, ponieważ elektrodę można umieścić w dowolnym miejscu w tym obszarze, w tym w obszarach bezpośrednio sąsiadujących z jedną z elektrod defibrylatora. Dlatego ze względów bezpieczeństwa konieczne jest postawienie wymogu, aby taka elektroda i produkt, do którego jest podłączona, wytrzymywały pełne napięcie defibrylatora i może się okazać, że jest to napięcie w obwodzie otwartym defibrylatora, ponieważ elektroda może nie stykać się zbyt dobrze z pacjentem..
Zakres normy (GOST R 50267.25-94) jest sformułowany w taki sposób, aby obejmował wymagania dotyczące elektrokardiografów, najczęściej stosowanych do wykonywania elektrokardiogramów z ciała pacjenta.
Norma nie dotyczy specjalnych typów elektrokardiografów, które powinny być poddawane dalszym badaniom; ustanowienie dla nich minimalnych wymagań bezpieczeństwa. Jednak w przypadku braku prywatnych norm dla produktów z tych kategorii, norma ta może być stosowana i służyć jako przewodnik po odpowiednich wymaganiach bezpieczeństwa..
Zgodnie z zasadami bezpieczeństwa:
Produkty z zasilaniem zewnętrznym, w zależności od sposobu ochrony pacjenta i personelu serwisowego przed porażeniem prądem, dzielimy na klasy bezpieczeństwa:
Produkty klasy I, które oprócz podstawowej izolacji posiadają przyrząd będący zaciskiem dla produktów ze stałym podłączeniem do sieci lub styk dla produktów z przewodem zasilającym z wtyczką i służą do podłączenia dotykalnych części metalowych do zewnętrznego urządzenia uziemiającego;
Produkty klasy II, które oprócz izolacji podstawowej posiadają dodatkowo izolację;
Produkty zaprojektowane do zasilania z izolowanego źródła prądu o napięciu przemiennym nieprzekraczającym 24 V..
Jeśli produkt do ładowania wbudowanego zasilacza jest przeznaczony do podłączenia do zewnętrznego źródła zasilania, jest to produkt zasilany zewnętrznie..
Produkty klasy II mogą mieć wzmocnioną izolację zamiast podstawowej i dodatkowej izolacji.
Produkty klasy II nie mają ochronnego urządzenia uziemiającego, ale mogą mieć zacisk lub styk do uziemienia roboczego lub zacisk do podłączenia do układu wyrównania potencjałów.
Produkty w zależności od stopnia ochrony przed porażeniem prądem dzielą się na rodzaje bezpieczeństwa:
B - o podwyższonym stopniu ochrony;
BF - o podwyższonym stopniu ochrony i izolowanej części roboczej;
CF - z najwyższym stopniem ochrony i izolowaną częścią roboczą.
Produkty w zależności od charakteru komunikacji z pacjentem dzielimy na:
produkty bez części roboczej;
produkty z częścią roboczą, która nie ma kontaktu elektrycznego z sercem;
produkty z częścią roboczą, która ma kontakt elektryczny z sercem;

produkty bez części roboczej, przeznaczone do połączenia z produktami z częścią roboczą.

Rysunek 11. Przykład obwodu zabezpieczającego obwody wejściowe elektrokardiografu przed skutkami impulsów defibrylatora.

Ta implementacja jest dość typowym podejściem i jest stosowana w elektrokardiografach prawie wszędzie..

Elementy NC1 i NC2 w tym przypadku są ogranicznikami przy pracy = 230 V..
Diody zastosowane w obwodzie muszą przepuszczać prąd o wartości co najmniej 1 A każda.
Takie schematy są prawie wszechobecne, niezawodne, ale są tylko pierwszą, wstępną kaskadą ochronną. Ponadto należy wdrożyć kolejne łańcuchy ochronne, zwykle zorganizowane już na płycie głównej urządzenia..
Nowoczesne urządzenia elektrokardiograficzne są prawie powszechnie produkowane zgodnie z klasą bezpieczeństwa elektrycznego II i typem CF. Takie zwiększone wymagania dotyczące urządzeń są właściwe i zrozumiałe. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo i zdrowie pacjentów, żadne podwyższone wymagania nie są zbędne.


Rysunek Wdrożenie bezpiecznej izolacji węzłów instrumentów.
Napięcia testowe.

Pod redakcją A.G. Arakcheev i A.V. Sivachev.



Nazwa parametru