直接描记的连续心电向量图机制造技术

现有心脏生物电检测仪器有心电图机和心电向量图机．心电图机描记的是一维曲线，在诊断心室肥大、心肌梗塞、室内传导障碍等疾病时不能直接准确的显示心电曲线．心电向量图机只能显示一个心动周期的两维曲线，不能诊断心律失常．本发明专利技术采用随心电信号偏转的激光束记录在移动的记录纸上，或采用特殊的记录仪．或采用打印机代替记录仪增加数据处理，来实现多个心动周期的连续两维曲线．沿时间轴展开的直接描记方法．即新型直接描记的连续心电向量图机的发明专利技术．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗诊断用的心脏生物电检测仪器。物理量的测量。现有的心电检测仪器有心电图机和心电向量图机。两者都有缺陷。心电图机是采用爱氏(Einthoven)等边三角形原理设计的导联体系，输入人体信号的。爱氏(Einthoven)等边三角形原理至今仍为一种假说。布尔基(Burgen)已用人体模型的电偶试验，证实了这三条边是不相等的。理由是(1)心脏不在人体正中;(2)躯体不是无限大的结构;(3)人体各组织的阻抗强度也不完全一致。同时，在心脏电激动过程中，中心电站的电压实际上不等于零，只是接近零，实验证实在0.3～0.8mv左右。因此爱氏等边三角形原理的假说不符合人体的结构和物理学原理。心电图波形的振幅(电压)是额面或横面上的向量，投影到导联轴上的长度。其大小与导联轴的位置有关，其实是额面或横面向量与导联轴夹角的余弦值。心电图是心电的立体向量环投影到一个面上，再垂直投影到导联轴上，把导联轴上的投影长度记录到随时间移动的纸上，就形成了心电图。由于记录的是一维曲线，所以不能直观地显示立体向量环，也不能如实地显示立体向量环的转向及扭曲。同时也无法确定各瞬间向量确切的空间位置和运行方向。在诊断心室肥大，心肌梗塞、室内传导阻滞等疾病时，不够理想。心电图的时间计量是通过走纸速度来计算的。当纸速为25mm/秒时，历时约0.08秒的QRS波在记录纸上的宽度仅2mm，当纸速为50mm/秒时，宽度才4mm，而描记线的宽度却为0.3-0.5mm，所以反映的程度不够精确。心电图机中的热笔型记录器，由于笔与记录纸之间的磨擦，使高频响应下降，微小的波形变化被掩盖;喷射型记录器，由于墨水管道较细容易堵塞。根据林绍芳等编著的《心电向量图学》一书中第230页至第232页记载，日本的Fukuda Denshi公司生产直接描记的心电向量图机。其技术特征是将心电信号转换成数字贮存，然后慢速读出，再将数字转换成模拟量，由XY记录仪描绘出立体向量环投影到一个面上的轨迹。这种机器虽然显示的是两维曲线，去除了国内普通心电向量图机的摄影成象，操作繁锁的缺点，但在诊断疾病时只能显示一个心动周期，反映不出激动之间的关系，故不能诊断心律失常类疾病。本专利技术的方法在心电向量图座标系的横轴上迭加一条时间轴，心电信号的特征是间断不连续的，而且信号变化的速度快，幅度较大，所以在没有信号时，描记点位于原点，记录纸沿时间轴向左移动，记录点连成一条水平直线，此时座标系仅一条加上去的时间轴;当有信号时，描记点离开原点，由于心电信号变化的速度很快，将记录点拉开，形成点状连线，其速度远大于走纸速度。所以此时的时间轴可以忽略，座标系为X、Y轴，这样就相当于时间轴将每个心动周期的两维心电曲线连起来了，也就是将一个座标系中许多个重迭的心电两维曲线，沿时间轴展开了。采用随心电变化移动的激光束，投射到按一定速度移动的特殊热敏记录纸上;或利用直接描记的心电向量图机，增加其存贮容量，并在原记录仪上增加一个走纸装置;或者采用普通打印机并增加数据处理，都可以实现连续的两维心电向量图曲线，随时间轴展开的直接描记方法。图1激光束经反射，偏转装置投射到热敏记录纸上的示意图。图2反射镜的转动装置。图3激光束偏转示意图。如图1，采用经人体模型电偶试验校正后的(Frank)导联体系〔1〕输入人体信号。经放大器〔2〕后，接到两个电磁线圈〔3〕上，如图2，电磁线圈〔3〕固定在磁铁〔4〕之间可转动的心轴〔5〕上。两块反射镜〔7、8〕分别装在两个电磁线圈〔3〕的转动轴〔5〕上，电磁线圈〔3〕由于产生随心电变化的感应磁场面发生偏转，反射镜〔7、8〕也随之转动。如图3，下反射镜〔8〕随心电信号变化左右转动，以确定激光束〔6〕在热敏记录纸〔9〕上X轴的座标值(走纸方向如图1所示);上反射镜〔7〕随心电信号变化上下转动，以确定激光束〔6〕在热敏记录纸上Y轴的座标值。两块反射镜〔7、8〕的转动轴〔5〕之间的夹角为90度。这样就使激光束〔6〕射在热敏记录纸〔9〕XY座标系中的一系列交点上。经反射镜〔7、8〕偏转反射的激光束〔6〕，落在热敏记录纸〔9〕上，显出激光斑运行的轨迹。随着热敏记录纸〔9〕的前移，激光束〔6〕连续地把每个心电向量图的曲线，描绘在热敏记录纸〔9〕上，形成了连续的心电向量图。当激光束在反射镜的偏转下，以50毫米-4米/秒的速度在记录纸上，做不匀速移动。当移动速度慢时，激光束的光斑在热敏记录纸上相对的停留时间就长了，普通热敏记录纸就会被烧穿，所以必须配备特殊的热敏记录纸。这种热敏记录纸相当于普通热敏记录纸表面涂层下或者纸的背面，增加一层铝箔或耐热材料，使激光束既能在快速移动时，烧去表面热敏材料，显出曲线。又能在慢速移动时，不烧穿热敏记录纸，并不使痕迹扩散。激光器〔10〕采用脉冲的二氧化碳激光器，脉冲频率为400次/秒，每2.5毫秒一个光斑作为时间计量单位，与普通心电向量图机荧光屏上的光点频率一致。激光器的激光束〔6〕通过聚焦镜〔11〕。及两块反射镜〔7、8〕的反射，焦点正好落在热敏记录纸上，这样激光束会聚到一点上，热量集中，使光斑缩小，图形清晰，激光器的功率得到充分利用。热敏记录纸移动速度很快时，会出现这样的情况。当激光束移动与走纸方向相同时，由于相对运动减小，描记出的曲线比实际要短;当激光束移动与走纸方向相反时，两者速度相加，描记出的曲线要比实际长，这就引起了图形失真。为了纠正这一图形失真，可增大激光束指向原点与热敏记录纸离开原点方向的夹角，也就是减小激光束指向原点与热敏记录纸进入原点方向的夹角，即可消除失真，具体增减的角度要根据走纸速度而定。利用直接描记的心电向量图机，增加存贮器容量，并在原记录仪上安装一个特殊的走纸装置，来实现连续心电向量图。图4为特制的X-Y记录仪的走纸装置。如图在X-Y记录仪的描记笔下安装一个走纸装置，使记录纸能按一定的速度，在记录笔描绘曲线时平稳通过。如图4，走纸装置的一端由一送纸电机〔12〕带动齿轮〔13〕，通过两个齿轮的啮合带动送纸轮〔14〕，压纸轮〔15〕增加记录纸〔9〕与送纸轮〔14〕之间的摩擦力。另一端由便于装卸记录纸〔9〕轴筒的卡簧〔16〕和一对使记录纸〔9〕平整的紧张轮〔17〕组成。根据两维心电信号的横座标和纵座标的值，由电机〔19〕上下移动记录笔〔18〕确定纵座标值;电机〔20〕带动装有电机〔19〕、记录笔〔18〕的纵轴作左右移动，确定横座标值。同时记录纸〔9〕以一定的速度向左移动，这样，就使XY座标系中每个心电信号的两维曲线展开了。采用普通打印机来代替特制的记录仪，只要增加数据处理，也能实现连续的心电向量图。将转换成数字量的三组心电信号X、Y、Z中的X、Z、X，随采样点的先后加上n(n是随时间先后采集数据的序数)乘以K(K为两维曲线展开幅度的系数)的积，成为Xn+nk、Zn+nk、Xn+nk三个数组。再与原来的X、Y、Z组合两维的数组(Xn+nk，Yn)，(Zn+nk，Yn)、(Xn+nk，Zn)。再根据横座标Xn+nk，Zn+nk、Xn+nk的值由小到大排序，这样与之对应的纵座标Yn、Yn、Zn也按重新排列的顺序排列，再慢速读出、打印，见流程图图5。如采用打印时记录纸能逆行的打印机，可省略排序的程序。本专利技术具有下列优点直接描记，立即能测量诊断。国内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗诊断用的心电图机，采用心电信号经放大送至电磁记录器描记心电曲线的方法，本专利技术的特征在于所述心电图机，采用激光器产生激光束，经聚焦镜聚焦及固定在电磁线圈上的反射镜偏转，使激光束随心电信号变化投射到按一定速度移动的特制热敏记录纸上，实现连续的两维曲线，沿时间轴展开的直接描记的新型心电向量图机描记心电曲线的方法。

【技术特征摘要】
1.一种医疗诊断用的心电图机，采用心电信号经放大送至电磁记录器描记心电曲线的方法，本发明的特征在于所述心电图机，采用激光器产生激光束，经聚焦镜聚焦及固定在电磁线圈上的反射镜偏转，使激光束随心电信号变化投射到按一定速度移动的特制热敏记录纸上，实现连续的两维曲线，沿时间轴展开的直接描记的新型心电向量图机描记心电曲线的方法。2.按照权利要求(1)所述的心电向量图机描记心电曲线的方法，其特征在于所述心电向量图机采用的激光束，是由二氧化碳激光器产生脉冲激光束，脉冲频率作为时间的计量单位。3.按照权利要求(1)所述的心电向量图机描记心电曲线的方法，其特征在于所述心电向量图机采用的聚焦镜位于反射镜与激光器之间，两块反射镜均在焦距之内，焦点在记录纸上。4.按照权利要求(1)所述的心电向量图机描记心电曲线的方法，其特征在于所述心电向量图机中的反射镜分别固定在两个电磁线圈的中心转动轴上，由心电信号控制偏转的角度。5.按照权利要求(1)所述的心电向量图机描记心电曲线的方法，其特征在于所述心电向量图机采用的特制热敏记录纸是在普通热敏记录纸的表面热敏层下或纸的背面加一层铝箔或耐热材料。6.按照权利要求(1)所述心电向量图机描记心电曲线的方法，其特征在于所述心电向量图机中的记录纸放置位置，要根据走...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾乃仁，
申请(专利权)人：洛阳医学专科学校，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]