浅析数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量的检定
陕西省商洛市计量测试所 张勇 726000
［内容摘要］ 本文在阐述数字心电图机构造原理的基础上，从数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量的重要性入手，着重分析了数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量检定中的误差来源和解决方法。对数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量的检定有着一定的实际意义。
关键词：数字心电图机 波形识别能力与幅度-时间参数测量 检定
随着电子产品的不断升级，以ECG-6511为代表的传统模拟心电图机逐步被数字心电图机所代替，对于从事心电图机检定的工作人员来说，怎样更准确地做好数字心电图机的检定，是值得探讨的一个问题，波形识别能力与幅度-时间参数测量是数字心电图机检定工作中的一个很重要的环节，而这个环节是反应数字心电图机能否准确、稳定显示人体生理电信号的关键和判断合格与否的标准。因此，对数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量的探讨具有一定的现实意义。
一、数字心电图机概述。
数字心电图机是用来记录和显示心脏活动时所产生的生理电信号的仪器，由模拟心电信号采集系统、数字信号转换与控制系统和计算机处理系统三部分组成,它利用ECG电极从人体提取生理电信号，经导联输入网络、导联选择器送入前置放大、滤波电路、再经A/D变换后送入控制部分，经过数字处理、滤波、变换后送入记录器和显示器，从而记录和显示出心电图波形（图1）。
导联 输入 网络 ECG导联 选择 器 前置 放大器 滤波 电路 多路 选择 开关 电极 A/D 转换 控制 电路 显示 打印 设备 图1 数字心电图机原理框架
二、数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量在计量检定过程中的重要性。 波形设别能力与幅度-时间参数测量这个项目，旨在考察数字心电图机所记录的信号与输入的标准仿真信号在幅度-时间参数上的一致性，它是反应心电图机能否真实记录人体生理电信号，并以波形表现出来的物理量。幅度标称值包括：P、Q、R(S)、T波幅度和ST段平移度；时间间隔标称值包括：P、Q、R(S)、T波和QRS组合波的波宽，RR、PQ(PR)、QT、Qrmax、TP、QR间期。检定时，通过比较ECG仿真信号的幅度-时间参数的测量值与标称值之差来确定每个通道的测量误差，误差值必须符合检定规程的需求，并且波形无失真。
心电图机的最终端结果是真实显示人体生理电信号波形，那么心电图机能否真实、准确
的显示人体生理电信号，以波形准确反映出来？不仅是临床诊断考虑的首要问题，也是心电图机检定的关键和重点。我国于2008年4月发布了JJG1041-2008《数字心电图机检定规程》，对数字心电图机的计量性能要求做了明确的规定，其中对ECG的仿真信号有了明确的要求，这也是和JJG543-2008《心电图机检定规程》区别最为明显的一个地方。数字心电图机波形设别能力和幅度-时间参数受外界各种因素影响，特别是P波波峰处凹陷部分和R波波峰处下错部分的波谷值，容易显示不出来或者显示值与标准值存在较大误差。所以排除外界干扰，正常显示波形设别能力与幅度-时间参数是数字心电图机检定中很重要的一个环节，是正确判断数字心电图机合格与否最容易受影响的一个因素。因此，对数字心电图机波形设别能力与幅度-时间参数的检定进行详细探讨具有很重要的现实意义。
三、数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量检定中容易引起的误差分析。 数字心电图机和模拟心电图机的最大一个区别就是标准仿真信号输入被检心电图机后，前者需要经过A/D转换，经控制电路最终显示在显示设备上，而后者无须经过A/D转换，直接显示在记录装置上，从这一点可以看出，引起数字心电图机波形识别能力与幅度-时间参数测量中最容易引起误差的就是将模拟信号转换成数字信号的这个过程，而这个过程容易受以下几个参数的影响。
（一）、滤波器选择对波形识别能力与幅度-时间参数测量的影响。 现在多见的12导心电工作站，其滤波器的选择以默认方式设置为“开”，这样是为了确保人体生理电信号经心电工作站后稳定的显示在显示装备上，进一步增强了抗干扰的能力，但是滤波器的选择恰恰同时衰减了真实生理电信号的传输。在计量检定中表现为，当滤波器设置为全开时，标准仿真信号显示较为稳定，但是往往出现波形识别不完全，特别是P波波峰处凹陷部分和R波波峰处下错部分的波谷值，容易显示不出来。或者显示出来，但幅度测量不够的现象，输入2mv标准仿真信号，灵敏度设置为10mm/mV，走纸速度设置为25mm/s，一些心电工作站幅度为17mm，这个数据超出了检定规程对幅度技术参数允许误差的规定。遇到此种情况，应该将AC、MF、DF滤波器设置为“关”，排除外界干扰，以确保真实心电信号的显示。这个设置，很多检定人员容易忽视，至于AC、MF、DF滤波器设置为全“关”，还是部分关闭，要根据实际情况对待。但总之，在进行波形识别能力与幅度-时间参数项目检定时，一定要注意滤波器的开、关状态。
（二）、数字心电图机和心电图机检定仪位置摆放对波形识别能力与幅度-时间参数测量的影响。
检定时的位置放置是个关键，检定心电图机时，检定仪相对位置的放置直接影响着检定结果，影响心电图机合格与否判断。这就要求，在进行实际计量检定的时候，一方面做好良好的接地，同时要合理摆放心电图机和心电图机检定仪的位置。在检定的准备工作中一定要将前置放大器放在屏蔽盒中，这样电源的整流器是相对独立的，能够避免电源引起的误差。
图2 数字心电图机、心电图机检定仪摆放位置示意图
（三）、外接电源和导连线放置对波形识别能力与幅度-时间参数测量的影响。 外界电源的稳定性对标准仿真心电信号的显示有一定的影响，如果无法排除外接电源对数字心电图机的影响，会让检定无法作出正确的判断，可能导致判定偏离实际。在进行检定时，排除外接电源对数字限电图机的影响是开展检定工作的前提，这方面必须确保数字心电图机和心电图机检定仪有良好的共同接地，还要供用同一个稳压器，确保心电图机和心电图机检定仪输入的电压参数完全一致。
导连线对心电信号的正确显示有着很大的影响，在进行检定时，如果将导联系无规律的乱七八糟环绕在一起，无形中增加了外界干扰，这样对标准仿真信号经心电图机显示到显示设备上有着明显的影响，因为这样增加了标准信号传输过程中的干扰，在检定时应该尽力克服，做法是将心电导联线根根分离，避免环绕在一起，有规律的进行整理，并且和采集合一起置于屏蔽盒中，确保导联系不影响标准仿真信号的传输。
（四）、导连线与心电图机检定仪连接处的干扰对波形识别能力与幅度-时间参数测量的影响。
在进行数字心电图机检定时，导连线与心电图机检定仪连接处的干扰对波形识别能力与幅度-时间参数测量有着很大的影响。一定要检查连接处是否紧密，是否存在静电干扰。连接不紧密，容易导致某些导连信号显示失真或者无法显示。这就要求，在具体的检定过程中，随身携带细砂纸，把导联线接触点打磨干净，清除污渍，确保导连线与心电图机检定仪接触点牢靠。
参考文献：
[1].JJG1041-2008,数字心电图机检定规程. [2].JJG543-2008,心电图机检定规程.
[3].段成华,等.数字心电图机检定装置的研制与检定方法的研究. [4].庄伟龙,等.数字心电图机计量检定项目的意义. [5].王中宇,等.测量误差与不确定度评定. [5].黄岚,等.现代心电图学.
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