模拟心电图.doc

精品文档实验5-22 模拟心电图 模拟法是用一种易于实现，便于测量的物理状态或过程，模拟不易实际观察、不变测量的物理状态或过程，前提是这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，并且它们所满足的数学形式基本相同。本实验用静电场来模拟心电场，描绘心电图的波形。【实验目的】1学会模拟心电图导联连接法，验证“中心电端”的电势为零。2通过模拟心电图进一步理解心电图的产生机理。【实验器材】直流稳压电源、固定探针、探针、检流计、导电纸、厚橡胶板、图钉、米尺、电源三个、滑动变阻器、导线。 图5-22-1心电模拟的联接电路【实验原理】1心电图的形成 人体组织每一活动都伴随有电现象。心脏活动时，大量心肌细胞极化形成电偶心电偶，它在某一时刻的电偶极矩的矢量和，称为瞬时心电向量，它随心脏周期运动而同步改变，连接所有瞬时心电向量的箭头所形成的轨迹称为空间心电向量环。当人体内存在心电偶时，人体体表就具有一定的电势，并且，体表电势随心电偶的大小和方向不断改变。理论证明心电向量在体表引起的电势由下式决定： （5-22-1）式（5-22-1）中为心电向量的电偶极矩，为电偶中心到探测点的距离，为瞬时心电向量与导联轴（电偶中心到探测点的直线）的夹角。人体的组织和体液都是导电的，当兴奋在心肌中传播时，在人体的体表就可以测出与之对应的电势变化，这种随心动周期而变化的电势波形就是心电图。2心电图的导联 将两电极置于人体体表的某两点，并与心电图机相连，便可将这两点的电势差导入心电图机中去，从而描绘出心电图来，这种引导体表电势与心电图机相连的电路叫做心电导联。常用的导联有双极肢体导联(或标准导联)、单极肢体加压导联、单极胸导联。图5-22-2正常人体心电图3心电模拟的方法 （1）模拟心电的联接电路如图5-22-1所示，图中在爱氏三角的三个定点R、 L 、F即右手、左手、左腿为三个固定探极。左手、右手组成标导联；左腿、右手组成标导联；左腿、左手组成标导联。如图5-22-2是正常人体的标、标、标导联的心电图波形。（2）为了测得体表某一点的电势变化，必须找到零电势点。实践和理论证明R、 L 、F三点通过三个相等高电阻的联接点的电势为零，这个电势为零的联接点叫“中心电端”。 图5-22-3 QRS心电向量环（3）这里仅以心室除极时的QRS心电向量环为例来作模拟心电图实验，如图5-22-3所示。瞬时心电向量设为匀速逆时针方向转动，心电向量环的箭尾O点与导联三角形的重心重合。心电向量用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等共12个向量表示。每个向量间的夹角为300，表示向量变化的时间。各心电向量的大小，即所加电压的伏特数与心电向量环上该点与箭尾O点的距离厘米数相一致（成比例）。如心电向量1、2、3、4、5、6与箭尾的距离分别为1.1、 1.6 、2.0、 2.5、 4.2、 9V。电源的正极放在1、2、3、4、5、6小圆孔内导电纸上。 由于电偶极子的电矩，而实际上是极小的，为简化起见，这里取定值为2cm。在不变时与成正比，也即由所加电压来决定，这样按顺序改变心电向量的电压数值，同时按顺序由导联中电流计G（即检流计）测量出电流的数值，然后在坐标纸上即可绘出模拟心电图的QRS波形。【实验内容】1验证“中心电端”的电势为零图5-22-4验证“中心电端”联线图（1）在导电纸上选取R、L 、F三点，使这三点对电偶中心均呈120，如图5-22-4所示。（2）将电偶两极置于图5-22-4中A、B位置处，并在R、 L 、F各点放一个探针，将这三个探针分别串联三个高电阻（100K500 K），然后连于一点T，T点即为心电图机上的“中心电端”。（3）将“中心电端” T和探针C分别接在电流计G的两个接线柱上，把探针C放在电偶中心，观察“中心电端”的电势是否为零。（4）保持电偶中心不变，将电偶极子任意旋转，观察“中心电端”的电势是否为零。2描绘模拟的心电图（1）在厚橡胶板上放好导电纸和绘有R、 L 、F三个顶点及QRS心电向量环的硬白纸，用图钉固定好。（2）按图5-22-1联好电路，将电偶即电源的负极探针放在O点小圆孔内，将电源的正极探针依次放在心电向量环各对应位置1、2、3、4上的小圆孔内，并加上相应的电压数，在导联线路的电流计上，就可读出不同向量时在该导联上产生的电流数值。注意电流的正、负，并作好记录。（3）用坐标纸在横坐标上定出时间单位，纵坐标上定出电流单位，然后绘出QRS环在该导联上的电流（即电压）波形，这就是模拟的心电图波形。【注意事项】1 操作中，应避免电偶两探针短接，否则会损坏电源。2 电偶探针及其它探针都应与导电纸有良好接触。【思考题】1 若验证 “中心电端”的电势不为