【摘要】心電監(jiān)護(hù)儀能夠連續(xù)、實(shí)時(shí)、自動地對人體心電信息進(jìn)行采集并分析，經(jīng)處理后實(shí)現(xiàn)對生理參數(shù)的記錄及報(bào)警。為使其在使用過程中具有良好的運(yùn)行狀況，應(yīng)定期進(jìn)行計(jì)量檢定。本文探討了心電監(jiān)護(hù)儀工作原理、檢定方法及注意事項(xiàng)，為心電監(jiān)護(hù)儀檢定工作提供重要的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】心電監(jiān)護(hù)儀；檢定；測量數(shù)據(jù)

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.075

Verification Methods and Precautions for Electro Cardiac Monitor

LI Jian

（Fushun Inspection Examination Certification Centre， Fushun 113008， China）

Abstract： Electro cardiac monitor can continuously， real-time， and automatically collect and analyze human electro cardiac monitor information， and after processing， it can record and alarm physiological parameters. To ensure good operating conditions during use， regular metrological calibration should be conducted. This article explores the working principle， calibration methods， and precautions of electrocardiogram monitors， providing important basis for the calibration work of electrocardiogram monitors.

Keywords： electro cardiac monitor； verification； measurement data

本文依據(jù)JJG 760—2003《心電監(jiān)護(hù)儀》檢定規(guī)程，使用EGC-3型智能化心電監(jiān)護(hù)儀檢定儀對邁瑞iPM8心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行了檢定，并具體分析了檢定方法及注意事項(xiàng)。

1心電監(jiān)護(hù)儀的工作原理

心電監(jiān)護(hù)儀通過電極感應(yīng)系統(tǒng)獲取病人的心電信號，經(jīng)換能系統(tǒng)放大，再進(jìn)一步對心電信號進(jìn)行處理和分析，最后顯示到屏幕上。心電監(jiān)護(hù)儀主要包括電極感應(yīng)系統(tǒng)、心電信號換能放大系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)、信號輸出系統(tǒng)。

2心電監(jiān)護(hù)儀各檢定項(xiàng)目的檢定方法及注意事項(xiàng)

2.1檢定前的設(shè)置

被檢儀器面板上的控制旋鈕擋位應(yīng)正確無誤，開關(guān)應(yīng)牢固可靠，定位準(zhǔn)確。被檢儀器通電后進(jìn)行自檢，各項(xiàng)指示功能顯示正常，顯示器圖像清晰，信號穩(wěn)定。檢定儀和被檢的心電監(jiān)護(hù)儀開機(jī)預(yù)熱15 min后，調(diào)節(jié)增益及阻尼電位器，使阻尼幅度為10.0 mm，檢定中不再調(diào)節(jié)阻尼。

2.2電壓測量誤差的檢定

心電監(jiān)護(hù)儀的電壓測量是以周期信號的幅值高度來表示的，在檢定時(shí)應(yīng)設(shè)置合適的電壓值，以確保檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。心電監(jiān)護(hù)儀電壓測量有步進(jìn)增益轉(zhuǎn)換式、連續(xù)可調(diào)增益轉(zhuǎn)換式兩種模式。步進(jìn)增益轉(zhuǎn)換式以國產(chǎn)的心電監(jiān)護(hù)儀為主，連續(xù)可調(diào)增益轉(zhuǎn)換式以進(jìn)口的心電監(jiān)護(hù)儀為主，在檢定時(shí)應(yīng)分別對待。

2.2.1檢定方法

2.2.2注意事項(xiàng)

1）在檢定中要注意觀察心電波形，如果波幅值過大或者過小，可以判斷電壓處于失真狀態(tài)，這時(shí)要通過調(diào)節(jié)電壓的相位和幅值以確保電壓的準(zhǔn)確。2）測量時(shí)首選心電監(jiān)護(hù)儀Ⅱ?qū)?lián)顯示的方波，待波形滿屏顯示并穩(wěn)定后立即凍結(jié)，用測量工具對屏幕水平中線位置的方波信號進(jìn)行測量，此時(shí)測量的結(jié)果較為準(zhǔn)確。

2.3極化電壓引起的電壓測量偏差的檢定

通過對被檢儀器施加極化電壓來表征其阻隔直流電壓的能力。被檢儀器施加極化電壓后，對測量結(jié)果影響很大，能引起基線漂移現(xiàn)象，此時(shí)產(chǎn)生的漂移電壓大小和心電信號電壓所造成的信號很難分辨。因此，加入極化電壓前，應(yīng)先描記基線，然后再加入±300 mV的直流電壓，這樣才能較準(zhǔn)確地判斷是否產(chǎn)生偏移。

2.3.1檢定方法

2.3.2注意事項(xiàng)

1）JJG 760—2003中對施加±300 mV極化電壓后的心電監(jiān)護(hù)儀顯示標(biāo)準(zhǔn)信號的時(shí)間沒有做出具體要求。檢定人員容易忽視這點(diǎn)，使得檢定極化電壓引起的電壓測量偏差項(xiàng)目可操作性差。因此，施加±300 mV極化電壓后顯示標(biāo)準(zhǔn)信號的時(shí)間應(yīng)小于10 s，其幅度應(yīng)大于5 mm。2）在檢定中，極化電壓的施加和去掉都要特別注意。施加極化電壓時(shí)要注意觀測，如引起的電壓測量偏差過高，要盡量提高前路放大器的輸入阻抗，借以減少通過電極的電流。防止監(jiān)測病人心電信號時(shí)，因極化電壓造成病人的心電信號被淹沒，進(jìn)而無法觀測到病人的真實(shí)心電信號。去掉極化電壓前，為避免損壞心電監(jiān)護(hù)儀心電記錄模塊，一定要將心電記錄開關(guān)設(shè)置為“關(guān)”擋。

2.4噪聲電平的檢定

噪聲電平是指儀器內(nèi)部電子元器件工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲信號水平，盡管這一數(shù)值通常很小，但它對儀器的信噪比有決定性影響。如果噪聲信號過強(qiáng)，可能會干擾心電監(jiān)護(hù)儀的心電波形。因此，應(yīng)采取合適的方法降低噪聲電平。

2.4.1檢定方法

將檢定儀設(shè)置為噪聲電平檢測項(xiàng)，使心電監(jiān)護(hù)儀對地端接入了電極皮膚阻抗。調(diào)節(jié)心電監(jiān)護(hù)儀增益為20 mm/mV，此時(shí)測量顯示屏上的噪聲電平幅度。

2.4.2注意事項(xiàng)

噪聲電平很難消除，但可通過提高電路的抗擾性或設(shè)法降低噪聲使其不至于形成干擾。心電監(jiān)護(hù)儀在檢測時(shí)，周圍環(huán)境要符合JJG 760—2003中5.1.2.4、5.1.2.5的要求，還應(yīng)采取電磁屏蔽技術(shù)、接地保護(hù)、地線隔離等方法消除干擾。

2.5掃描速度誤差的檢定

采用25 mm/s掃描速度記錄心電信號，掃描速度越快，代表心電信號記錄時(shí)間就越短。

2.5.1檢定方法

2.5.2注意事項(xiàng)

1）掃描速度置為25 mm/s，代表心電信號描記1個(gè)小格等于0.04 s。但有的心電監(jiān)護(hù)儀掃描速度單位用div/s來表示。div代表格，s代表秒，在檢定時(shí)應(yīng)注意不要混淆。2）在設(shè)置掃描速度時(shí)，不要將50 mm/s誤操作為25 mm/s，以免被誤認(rèn)為心率過緩的假象。

2.6輸入回路電流的檢定

心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)部的傳感器和放大器都是精密部件，如果回路電流過大會造成模塊的損毀。因此，在測量各輸入回路電流后，可確定穩(wěn)定的工作點(diǎn)，以提高電路的穩(wěn)定性。

2.6.1檢定方法

檢定儀設(shè)置在“輸入回路電流”項(xiàng)，與被檢儀的導(dǎo)聯(lián)對地之間接入電阻R（R為10 kΩ），心電監(jiān)護(hù)儀增益設(shè)置為10 mm/ mV，用直尺測量屏幕上方波幅度，之后調(diào)整檢定儀設(shè)置，重復(fù)上述方法測幅度。取幅度值較大者為UI，根據(jù)Iin=UI/R算出輸入回路電流Iin。

2.6.2注意事項(xiàng)

1）檢定中以一定頻率閉合或斷開連接電阻的瞬間，呼吸載波信號會產(chǎn)生瞬間電壓，進(jìn)而產(chǎn)生尖脈沖，這時(shí)屏幕顯示的方波會出現(xiàn)尖峰脈沖上升或下降的現(xiàn)象。因此，檢定時(shí)要關(guān)閉心電監(jiān)護(hù)儀呼吸載波信號。2）檢定時(shí)增益要設(shè)置為10 mm/mV，否則會誤判。

2.7幅頻特性的檢定

人體產(chǎn)生的心電信號波形可認(rèn)為是不同頻率的正弦波分解而成。幅頻特性是指輸入不同頻率的信號，輸出的幅度隨頻率變化的曲線。它表征了不同頻率信號的增益或衰減。

2.7.1檢定方法

檢定儀輸出10 Hz、1 mV峰峰值正弦信號，為使心電監(jiān)護(hù)儀顯示的信號幅度H0為10 mm，需調(diào)節(jié)檢定儀輸出信號的幅度，以保證心電監(jiān)護(hù)儀顯示的信號幅度為10 mm。

1）監(jiān)護(hù)導(dǎo)聯(lián)幅頻特性檢定。檢定儀持續(xù)輸出的正弦信號幅度H0不變，在1～25 Hz范圍內(nèi)按檢定頻率間隔不大于2 Hz測量各頻率點(diǎn)的信號幅值，隨后按檢定頻率間隔不大于5 Hz測量各頻率點(diǎn)的信號幅值。從顯示中找出幅值偏離H0最大者為Hx，根據(jù)公式δf=[（Hx-H0）/H0]×100%算出H0的相對偏差。2）標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)的幅頻特性。檢定方法同“監(jiān)護(hù)導(dǎo)聯(lián)”，選擇最寬頻率范圍，在1～60 Hz內(nèi)按檢定頻率間隔不大于5 Hz測量各頻率點(diǎn)的信號幅值，隨后檢定頻率間隔不大于10 Hz測量各頻率點(diǎn)的信號幅值。計(jì)算公式同上。

2.7.2注意事項(xiàng)

檢定時(shí)要注意關(guān)閉心電監(jiān)護(hù)儀過阻尼或?yàn)V波器，否則幅頻特性誤差超標(biāo)?？赏ㄟ^阻尼調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)阻尼，恢復(fù)正常狀態(tài)。一般心電監(jiān)護(hù)儀濾波器是打開狀態(tài)，如果沒關(guān)閉，影響檢定的結(jié)果，需要在設(shè)置菜單中進(jìn)行關(guān)閉。

2.8共模抑制比的檢定

共模抑制比是指心電信號放大倍數(shù)Ud與干擾及噪聲放大倍數(shù)Uc的比值，反映了儀器抗干擾能力。值越大，心電信號抑制干擾信號能力越強(qiáng)。

2.8.1檢定方法

調(diào)整心電監(jiān)護(hù)儀使其輸出有效電壓為10 V，將導(dǎo)聯(lián)線接入共模抑制比檢定裝置，對各導(dǎo)聯(lián)共模電壓依次測量，取最大者為Uc，根據(jù)公式CMMR=20lg（Ud/Uc）（Ud=28.3 V峰峰值）計(jì)算共模抑制比。

2.8.2注意事項(xiàng)

1）當(dāng)輸入信號為50 Hz正弦波時(shí)，在干擾抑制濾波器的作用下，導(dǎo)聯(lián)共模電壓可能會顯著降低，導(dǎo)致計(jì)算出的共模信號抑制比異常高，從而產(chǎn)生誤導(dǎo)性的測試數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉心電監(jiān)護(hù)儀的50 Hz干擾抑制濾波器。2）應(yīng)將導(dǎo)聯(lián)電纜及導(dǎo)聯(lián)電極盤起來塞入鐵盒內(nèi)進(jìn)行屏蔽，這樣能夠消除外界電磁干擾，從而獲得正確的測量結(jié)果。

2.9心率顯示值誤差

2.9.1檢定方法

檢定儀輸出幅度為0.5 mV峰峰值、心率為30次/分鐘的心率信號，心電監(jiān)護(hù)儀增益設(shè)置為10 mm/mV，讀取顯示屏上心率值。改變檢定儀輸出心率為同幅度3個(gè)不同心率F0（30次/分鐘、120次/分鐘、200次/分鐘）的信號，分別讀取心電監(jiān)護(hù)儀心率顯示值。檢定儀輸出心率信號反向?yàn)?0.5 mV峰峰值、心率為30次/分鐘的信號，讀取心率值，改變檢定儀輸出心率為同幅度3個(gè)不同心率的信號，操作同正向信號。再使檢定儀分別輸出心率信號幅度3 mV、-3 mV峰峰值，操作同上。最后設(shè)正反向12個(gè)心率顯示值中偏離標(biāo)準(zhǔn)心率值較大者為Fx，根據(jù)公式δa=[（Fx-F0）/F0]×100%計(jì)算該測量點(diǎn)相對誤差。

2.9.2注意事項(xiàng)

1）應(yīng)合理設(shè)置被檢儀器的靈敏度，因?yàn)殪`敏度設(shè)置太高，T波及其他干擾信號會與R波一起被檢出，這樣會造成心率值偏高。2）有的被檢儀器有波形信號但不顯示心率，這可能因?yàn)殪`敏度設(shè)置過低，此時(shí)應(yīng)增加信號幅度值。

3結(jié)束語

本文探討了心電監(jiān)護(hù)儀各檢定項(xiàng)目的檢定方法及注意事項(xiàng)，希望可以為其他計(jì)量機(jī)構(gòu)開展心電監(jiān)護(hù)儀計(jì)量檢定工作提供技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】

[1]心電監(jiān)護(hù)儀：JJG 760—2003[S].

[2]張維蘭.《心電監(jiān)護(hù)儀》檢定規(guī)程修訂芻議[J].中國計(jì)量，2008（4）：88-89.

[3]趙新華，孫永莉.心電監(jiān)護(hù)儀輸入回路電流檢測方法的探討[J].計(jì)量技術(shù)，2006（7）：48-49.

[4]顧玲霞.心電監(jiān)護(hù)儀的功能和使用維護(hù)[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2013，40（7）：36，38.

【作者簡介】

李健，男，1975年出生，高級工程師，碩士，研究方向?yàn)榛?、醫(yī)學(xué)計(jì)量。

（編輯：李加鵬）