郭 屹何賢國(guó)楊 安

心電圖機(jī)抑制電源干擾濾波器電路分析

郭 屹①何賢國(guó)②楊 安③

介紹了心電圖機(jī)產(chǎn)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(dǎo)出廣泛使用的心電圖機(jī)ECG6511抑制50 Hz交流干擾濾波器的工作原理。

心電圖機(jī);干擾原因;濾波器

圖1 交流電網(wǎng)干擾等效圖

在描記病人心電的心電圖機(jī)上，一般具有兩個(gè)抗干擾濾波器，一個(gè)是抑制病人肌電干擾的濾波器，另一個(gè)是抑制電源干擾的濾波器。當(dāng)心電圖機(jī)工作時(shí)，產(chǎn)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(dǎo)聯(lián)線或者導(dǎo)聯(lián)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有問(wèn)題；

(4) 電極與人體接觸不良；

(5) 周圍環(huán)境有較強(qiáng)的干擾源；

(6) 地線安裝不合理。

如果心電圖機(jī)工作時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的交流電源干擾，就需要開(kāi)啟抑制50 Hz干擾的濾波器。一般心電圖機(jī)的主要組成部分框圖，如圖2所示。

圖2 一般心電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)

從心電圖機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖可知，抑制50 Hz干擾的濾波器是否接入電路，是通過(guò)面板上手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制電子開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)在以ECG6511心電圖機(jī)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(jiǎn)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(xué)中.心電圖機(jī)的干擾及其正確處理方法[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2006,3(4).

[2]邱關(guān)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(shí)用設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社,1980.

[4]賴旭芝,等.電路理論基礎(chǔ)[M].中南大學(xué)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(jī)產(chǎn)生干擾的原因和解決辦法[J].醫(yī)療設(shè)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(shè)備科副科長(zhǎng)，從事管理和設(shè)備維護(hù)工作。

2010-04-20

①湖南婁底市中心醫(yī)院設(shè)備科 湖南 婁底 417000

②中南大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 長(zhǎng)沙 410008

③湖南安化縣人民醫(yī)院設(shè)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(jī)廣泛用于各級(jí)醫(yī)院的功能科室，是診斷心血管疾病的重要設(shè)備之一。心電圖反映了心臟的興奮、傳導(dǎo)和恢復(fù)過(guò)程中生物電的變化狀態(tài)，以及心臟活動(dòng)中的異常情況。心電信號(hào)的電壓值約在1 mV;5 mV之間，最小電壓可以達(dá)到20 μV左右。因此，要求心電圖機(jī)的最小識(shí)別信號(hào)為20 μV，心電圖機(jī)本身的隨機(jī)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(chǎng)對(duì)人體將產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這是在進(jìn)行人體心電描記過(guò)程中存在的主要干擾電壓。例如，人體處于供電的電網(wǎng)之中，由于分布電容的存在，人體與供電電網(wǎng)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(yīng)電壓如圖1(b)所示，除了電網(wǎng)的干擾以外，還有無(wú)線電波和周圍其他設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的干擾信號(hào)。