Типи електрокардіографів і принцип їх пристрою - електрокардіографічна діагностика

ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

ТЕХНІКА І МЕТОДИКА ЕЛЕКТРОКАРДІОГРАФІЇ

Відео: Легка заміна RS-232 на USB

Дотримання технічних правил і методики реєстрації електрокардіограми є найважливішою умовою правильного аналізу кривої. Лікар повинен знати не технічні деталі пристрою апарату, а конструктивні принципи основних моделей електрокардіографів і ті технічні вимоги, яким повинен задовольняти апарат. Тільки в тих електрокардіографічних кабінетах, де лікар, маючи уявлення про технічні особливості апарату, пред`являє відповідні вимоги до лаборанту, записуючого електрокардіограму, і до техніку, що спостерігає за апаратом, отримують технічно правильні і добре оформлені криві.
Недотримання технічних умов реєстрації досить часто служить причиною помилкового відтворення електричних сигналів серця, а отже, і їх неправильного тлумачення (Riseman, Sagall, 1961). Тому аналіз електрокардіограми завжди повинен починатися з вивчення технічних умов запису кривої,

ТИПИ електрокардіограф І ПРИНЦИП ЇХ ПРИСТРІЙ

У клініках і фізіологічних лабораторіях застосовуються три типи електрокардіографів принципово різної конструкції. Струнний стаціонарний електрокардіограф (рис. I) в даний час в клінічній практиці майже не застосовується. Принцип його пристрою полягає в тому, що струми дії серця уловлюються електродами, які з`єднані з дуже тонкої і довгою, покритою платиною кварцовою струною, вміщеній між полюсами сильного магніту. При проходженні по ній струмів дії серця поміщена в магнітному полі струна коливається. При висвітленні струни сильним джерелом світла її коливання відображаються білої кривої на чорному тлі світлочутливої папери. Можливість безпосередньої реєстрації струмів дії серця робить струнні електрокардіографи точнішими, тому їх вважають за краще застосовувати в фізіологічних лабораторіях. Однак вони володіють деякими недоліками. Інерція струни не дозволяє реєструвати високі частоти коливань, які, наприклад, обумовлюють дрібні розщеплення або потовщення зубців електрокардіограми, що мають нерідко діагностичне значення. Через магнітної індукції апарати цього типу чутливі до перешкод. Перешкоди викликаються також шкірним опором, так як напруга струму дії при проходженні через шкіру падає на 10-5096. Це є однією з причин, чому вимірюваний сигнал серця завжди менше дійсної величини струму дії.

Мал. 1. Принципова схема струнного електрокардіографа.
В даний час застосовують апарати, за допомогою яких реєструє токн дії, як в струнному електрокардіограф, а різниця потенціалів, що виникає при порушенні та відновленні міокарда передсердь і шлуночків. На цьому принципі засновані моделі, що відрізняються характером реєструє системи, але подібні в тому, що ЕРС серця перед надходженням на реєструючий прилад посилюється в кілька тисяч разів.

Мал. 2. Підсилювальна лампа в електрокардіограф.
К. - катод: А - анод С - сітка Г - гальванометр. А Б - анодная батарея- НК. - Накальная батарея- - + - позитивний електрод, з`єднаний з сеткой`- - негативний електрод, з`єднаний з катодом.
Підсилювач сучасного електрокардіографа зібраний з декількох підсилювальних електронних ламп, найпростішої з яких є трьохелектродна електронна лампа - тріод (рис. 2). У тріоді між двома електродами - анодом і катодом - ближче до останнього поміщений третій електрод - сітка. Накальная батарея раскалівает катод, викликаючи емісію електронів, що летять до анода через отвори в сітці - так званий анодний струм, який тече до гальванометра, включеному між анодною батареєю і анодом. При подачі на сітку змінної напруги виникають щодо різкі коливання анодного струму. Якщо сітка отримає негативний по відношенню до катода потенціал, то вона буде затримувати потік електронів до анода і, навпаки, при наявності на сітці позитивного потенціалу анодний струм посилюється. У електрокардіографах «позитивний» активний електрод приєднується до сітки тріода, а «негативний» - до катода. Таким чином, величина надходить на сітку сигналу серця значно посилюється.

У сучасних підсилювачах використовуються кілька підсилювальних ламп, ие тільки тріоди, але і тетроди (чотириелектродні) і пентоди (п`ятиелектродні). Анодное вихідна напруга першої підсилювальної лампи подається на сітку другої, вихідна напруга другої лампи - на сітку третьої і т. Д. Таким чином отримують потрібну ступінь посилення біопотенціалів серця. До вихідного каскаду підключається реєструє система електрокардіографа.

Мал. 3 А. Реєструюча система електрокардіографа з фотозапису. Електроди допомогою підсилювача підключаються до реєструючої системи - дзеркальце на котушці в електромагнітному полі (6, 7).
1 - схема стандартних отведеній- 2 - кнопка контрольного милливольта, 3 - перемикач отведеній- 4 - підсилювальна система-5 - суха анодная батарея- 6,7 - котушка з зеркальцем- 8 - лампочка, яка висвітлює дзеркальце гальванометра- 9 і 10 - фокусуються лінза - 11 - стрічкопротяжний механізм-12 - призма, відкидаються промінь, що проходить через лінзу) на матове оглядове скло (14).
Реєструє система електрокардіографа з фотозапису (рис. 3, А) складається з котушки, вміщеній в магнітному полі. До котушці прикріплена тонка нитка з фосфористої бронзи з дзеркальцем. Промінь світла від освітлювача за допомогою оптичної системи фокусується на дзеркальце і відбивається від нього у вигляді точки ( «зайчика»). При проходженні по котушці електричного струму відбувається обертання нитки разом з дзеркальцем, а з ним і коливання «зайчика». Реєструє система вмонтована в сталевий циліндр з отвором, через яке світловий промінь освітлювача падає на дзеркальце. Циліндр може обертатися по горизонтальній і передньозадній осях, що важливо для правильної установки нульової лінії. Для гальмування власних коливань реєструє системи циліндр заповнений вазеліновим маслом. Обидва полюси котушки з`єднані з підсилювачем, на вихідний лампі якого виникає анодний струм певної напруги.
При відсутності на сітці лампи змінних напруг світловий промінь залишається нерухомим. В цей час на оглядовому склі і на нерухомій фотоплівці видно крапка, що світиться, а на рухомій стрічці - пряма лінія, так звана нульова лінія. Якщо ж на сітку надходить змінна напруга (ЕРС серця), то напрямок і інтенсивність обертань нитки з дзеркальцем (рис. 3, А) або з пісчік (рис. 3.б), або ж рух електронного променя в електровекторкардіографе (рис. 3, в) залежить від того, в якому з двох електродів є більший потенціал. Якщо потенціал щодо більше під активним електродом, з`єднаним з сіткою, то реєструється коливання, спрямоване кверху-

Мал. 3 Б. Реєструюча система електрокардіографа з безпосереднім записом. Роль дзеркальця виконує важіль найлегшого ваги, який закінчується пісчік.

Мал. 3.б. Реєструє система електрокардіографа з електронно-променевою трубкою. Електрокардіограма реєструється на флуоресціюючому екрані за допомогою електронного пучка. При відповідних способах відведень можна реєструвати вектор-кардіограму.
ВП-вертикальні пластини- ГП горизонтальні пластини: Е - екран-А - анод з отвором для електронного потоку- К - катод- у - підсилювач.
при відносно меншому потенціал активного електрода записується коливання донизу від вихідного або нульового положення. Якщо між обома електродами різниця потенціалів відсутня (або відсутні потенціали, або вони рівні, але спрямовані в протилежні сторони), то виникає або пряма горизонтальна лінія, або записується еквіфазное коливання (відповідно).
Необхідність наявності певних умов для зарядки фотоплівки або фотопаперу (темна кімната), часу для прояву, за кріплення і сушки стрічки лімітує застосування апаратів з фотозапису в тих випадках, коли необхідно негайно отримати електрокардіографічне висновок. Тому в даний час широко застосовуються апарати з безпосереднім записом, де роль дзеркальця виконує пісчік (рис. 3, Б), який записує коливання гальванометра чорнилом, або сифон, який розбризкує фарбу.

Мал. 4. Схема блоків трехканального електровектор кардіографа- справа - екран, зліва - розташування пластин в електронно-променевих трубках для реєстрації: F - фронтальної петлі QRS, S - правосагіттальной і Н - горизонтальною. На екранах видно схеми відповідних векторних петель QRS. За допомогою цих же електронно-променевих трубок реєструються одномоментно будь три відведення.
У деяких моделях в якості пісчік застосовується розжарюються наконечник, який випалює криву на спеціальному папері або плавить покриту білим воском чорний папір.
Недоліком таких апаратів є інерція реєструє системи, завдяки чому відбувається певне перекручення важливих елементів кривої.
Цей недолік - інерція реєструє системи - повністю відсутня в електровекторкардіографе, за допомогою якого можна реєструвати як електрокардіограму, так і векторкардіограмму. Реєструє системою в такому апараті служить електронно-променева трубка, в якій поміщений накальний катод - джерело пучка електронів (рис. 3, В).
На шляху руху електронів є металева трубка з отвором - анод, через який електрони вилітають тонким пучком у вигляді електронного променя і потрапляють на флуоресціюючий екран, утворюючи на ньому яскраво світилася. На шляху електронного променя є дві пари пластин - горизонтальні і вертикальні. Кожна пара пластин зв`язується з електродами. Одна пара електродів з`єднується з однією парою пластин через підсилювач, що підсилює сигнал від 50000 до 250000 разів, а інша пара електродів - через такий же підсилювач з іншою парою пластин. Стандартна напруга в 1 мв включено в ланцюг кожного підсилювача і контролюється відхиленням променя на екрані. При появі різниці потенціалів між вертикальними пластинами світлова точка на екрані відхиляється у вертикальній площині (Y), а при зміні різниці потенціалів між горизонтальними пластинами промінь відхиляється в горизонтальній площині (X) - при цьому величина відхилення строго пропорційна різниці потенціалів. Якщо різниця потенціалів виникає на обох парах пластин одночасно, то крапка, що світиться на екрані зміщується в положення, відповідне векторної сумою двох різниць потенціалів, т. Е. Відповідно результуючому вектору. У кожну мить результуючий вектор змінює свою величину і напрямок. З цієї причини світлова точка послідовно займає положення, відповідне закінченнях моментних компонентів вектора (див. Рис. 23). Швидке переміщення електронного променя призводить до злиття світлових точок у петлю, яка є проекцією просторових електричних сил на площині - векторкардіограмма. У нормі світловий промінь починає і закінчує своє обертання в одній і тій же нульовій точці з кожним циклом векторів Р, QRS, Т. В залежності від числа каналів вектор кардіографа можна реєструвати проекції векторів в двох і навіть трьох площинах одномоментно. Відлік часу на петлі проводиться за допомогою осцилятора, що дає від 100 до 500 коливань світлового променя в секунду. Наочне уявлення про орієнтацію петлі дає розгортка петлі в часі. У деяких моделях Векторкардіографія є спеціальний електронний пристрій, що дозволяє визначити напрямок траси петлі за допомогою відміток часу краплеподібної форми. Досягненням сучасної електрокардіографічної техніки є поєднання в одному апараті електро- і Векторкардіографія з трьома і більше катодно-променевими трубками, що дозволяють одночасно реєструвати електрокардіограму в трьох відведеннях, або одночасно векторкардіограмму в трьох площинах, або три скалярних компонента серцевого вектора. Значна частина відтворених в книзі кривих зареєстрована подібним апаратом (рис. 4).