郭 屹何賢國楊 安

心電圖機抑制電源干擾濾波器電路分析

郭 屹①何賢國②楊 安③

介紹了心電圖機產生50 Hz交流干擾的各種原因，采用電路分析的基本方法，從理論上推導出廣泛使用的心電圖機ECG6511抑制50 Hz交流干擾濾波器的工作原理。

心電圖機;干擾原因;濾波器

圖1 交流電網干擾等效圖

在描記病人心電的心電圖機上，一般具有兩個抗干擾濾波器，一個是抑制病人肌電干擾的濾波器，另一個是抑制電源干擾的濾波器。當心電圖機工作時，產生50 Hz交流干擾的原因如下：

(1) 心電放大器共模抑制比下降,抗干擾能力下降；

(2) 直流穩(wěn)壓電源性能下降；

(3) 導聯線或者導聯轉換開關有問題；

(4) 電極與人體接觸不良；

(5) 周圍環(huán)境有較強的干擾源；

(6) 地線安裝不合理。

如果心電圖機工作時出現嚴重的交流電源干擾，就需要開啟抑制50 Hz干擾的濾波器。一般心電圖機的主要組成部分框圖，如圖2所示。

圖2 一般心電圖機的結構

從心電圖機的結構框圖可知，抑制50 Hz干擾的濾波器是否接入電路，是通過面板上手動開關控制電子開關來實現的?，F在以ECG6511心電圖機為例，分析其抑制50 Hz干擾濾波器電路的工作原理。抑制50 Hz干擾的濾波器電路如圖3（a）所示，該電路可以簡化為如圖3(b)所示的電路，在圖3(b)中Y1和Y2分別為：

圖3 抑制50 Hz干擾的濾波器

[1]陳學中.心電圖機的干擾及其正確處理方法[J].中國醫(yī)學裝備,2006,3(4).

[2]邱關源.電路[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.

[3]約翰遜 DE.有源濾波器的快速實用設計[M].北京：人民郵電出版社,1980.

[4]賴旭芝,等.電路理論基礎[M].中南大學出版社，2007.

[5]D C Reddy .Biomedical Signal Processing Principle and Techniques，Ta Ta McGraw-Hill Publishing company,2005.

[6]馮民.心電圖機產生干擾的原因和解決辦法[J].醫(yī)療設備信息,2005(12).

Analysis of current in wave-filtering device for ECG machine

GUO Qi, HE Xian-guo, YANG An

The paper introduces all kinds of causes bringing about 50 Hz alternating current interferences. At the same time, deriving the operational principle of the filter, which is a part of the widely used ECG6511, from the basic methods of circuit analyses and hoping helpful to persons of the same occupation when they analyze and repair other filters in medical instruments and equipment.

ECG;Interference cause;Filter

1672-8270(2010)09-0050-02

TH 772

B

郭屹,男,(1968- ),大專，工程師。湖南婁底市中心醫(yī)院設備科副科長，從事管理和設備維護工作。

2010-04-20

①湖南婁底市中心醫(yī)院設備科 湖南 婁底 417000

②中南大學高等職業(yè)技術學院 湖南 長沙 410008

③湖南安化縣人民醫(yī)院設備科 湖南 安化 430923

China Medical Equipment,2010,7(9):50-51.

[First-author's address]Department of Medical Equipment Management, Loudi Central Hospital, Loudi 417000, China.

心電圖機廣泛用于各級醫(yī)院的功能科室，是診斷心血管疾病的重要設備之一。心電圖反映了心臟的興奮、傳導和恢復過程中生物電的變化狀態(tài)，以及心臟活動中的異常情況。心電信號的電壓值約在1 mV;5 mV之間，最小電壓可以達到20 μV左右。因此，要求心電圖機的最小識別信號為20 μV，心電圖機本身的隨機噪聲小于20 μV，但是人體處于充滿各種電磁波的空間中，空間交變電磁場對人體將產生感應電壓，這是在進行人體心電描記過程中存在的主要干擾電壓。例如，人體處于供電的電網之中，由于分布電容的存在，人體與供電電網和大地存在著一定的阻抗，如圖1(a)所示，火線與人體之間的分布電容約為3 pF，人體與大地之間的分布電容約為200 pF。人體感應電壓如圖1(b)所示，除了電網的干擾以外，還有無線電波和周圍其他設備工作時產生的干擾信號。