專利名稱：無(wú)威爾遜網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種心電測(cè)量方法，特別是一種無(wú)Wilson網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法。采用這種方法測(cè)量得到的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)與傳統(tǒng)的Einthoven，Wilson和Goldberger理論是完全一致的。
在已有技術(shù)中所采用的Wilson網(wǎng)絡(luò)測(cè)量心電信號(hào)時(shí)會(huì)出現(xiàn)下述的問(wèn)題1)由于存在Wilson網(wǎng)絡(luò)電阻，對(duì)心電放大電路CMRR會(huì)產(chǎn)生較大限制；2)要想同時(shí)獲得N個(gè)通道的心電圖記錄，就必須至少使用N個(gè)心電放大器。
而本發(fā)明的目的在于提供一種新的心電測(cè)量方法，該方法在理論上符合Einthoven，Wilson和Goldberger心電測(cè)量方法，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物電放大技術(shù)和心電導(dǎo)聯(lián)原理結(jié)合起來(lái)用于測(cè)量心電信號(hào)。
本發(fā)明還提出了完成所述測(cè)量方法的計(jì)算方法及一種新的放大器的模式。
為完成本發(fā)明其中包括在對(duì)N通道導(dǎo)聯(lián)心電圖測(cè)量系統(tǒng)中，只要使用N－3個(gè)通道的緩沖器和N－4個(gè)通道的差分放大器，其特征在于將N上述個(gè)人體電極的輸出信號(hào)輸?shù)缴鲜鯪－3個(gè)通道的緩沖器中；由所述N－3個(gè)緩沖器將信號(hào)輸出到上述N－4通道的差分放大器中；通過(guò)N－4通道的A/D轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)由計(jì)算機(jī)采樣及計(jì)算。
本發(fā)明的無(wú)Wilson網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)是全部心電輸入無(wú)Wilson電阻網(wǎng)絡(luò)，放大器可以設(shè)計(jì)成理論上的對(duì)稱方式；在測(cè)量多導(dǎo)心電圖時(shí)，所用的放大器通道比傳統(tǒng)方式少；找到了實(shí)現(xiàn)這種心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量技術(shù)的計(jì)算方法，建立了通過(guò)“參比電站”實(shí)現(xiàn)以往的“中心電站”的新的途徑，并提供了一種適合本發(fā)明的放大器模式。
在本發(fā)明中所有的心電輸入都是雙級(jí)性的，無(wú)Wilson電阻網(wǎng)絡(luò)，因而放大器可以設(shè)計(jì)成理論上的對(duì)稱性，使放大器電路的設(shè)計(jì)更能滿足高共模抑制比的要求?？梢允褂帽葌鹘y(tǒng)導(dǎo)聯(lián)方式更少的放大器通道數(shù)，通過(guò)本發(fā)明所提出的計(jì)算方法，得到過(guò)去需要N道放大器才能得到的N導(dǎo)聯(lián)心電圖。而且雖然本發(fā)明輸入的心電都是雙極性的，但是經(jīng)過(guò)本發(fā)明所提供的方法，不但能得到所需的雙極導(dǎo)聯(lián)心是圖，更能獲得過(guò)去必須用Wilson網(wǎng)絡(luò)才能完成的單極心電圖。本發(fā)明所獲得的所有單極導(dǎo)聯(lián)心電均是通過(guò)“參比電站”這個(gè)新途徑實(shí)現(xiàn)的，然而它在原理上完全符合Einthoven，Wilson和Goldberger所提出的理論，因而它完全與現(xiàn)有的心電技術(shù)兼容，無(wú)需建立新的理論和標(biāo)準(zhǔn)。


圖1已有技術(shù)中的心電導(dǎo)聯(lián)放大模式示意圖。
圖2是本發(fā)明的N通道導(dǎo)聯(lián)心電圖測(cè)量系統(tǒng)的組成圖。
圖3是標(biāo)準(zhǔn)12(N＝12)導(dǎo)聯(lián)心電圖同時(shí)記錄的系統(tǒng)圖。
圖4是本發(fā)明中緩沖級(jí)和心電放大器之間的聯(lián)接方式(其中N＝12)。
由圖1可知，在已有技術(shù)中，要進(jìn)行N通道的心電測(cè)量，在心電圖導(dǎo)聯(lián)放大模式中使用了Wilson網(wǎng)絡(luò)，并且要使用N個(gè)放大器和N個(gè)緩沖器，這樣，不但使用的部件多，而且由于Wilson網(wǎng)絡(luò)電阻的存在，對(duì)心電放大電路CMRR產(chǎn)生很大限制；要同時(shí)得到N通道的心電記錄，就必須使用不少于N個(gè)放大器。
而在圖2所示的本發(fā)明的N通道導(dǎo)聯(lián)心電圖測(cè)量系統(tǒng)中，只要使用N－3個(gè)通道的緩沖器和N－4個(gè)通道的差分放大器，而且不再需要Wilson網(wǎng)絡(luò)，這樣使導(dǎo)聯(lián)的方式更為簡(jiǎn)單，也節(jié)省了許多部件，由圖3所示的當(dāng)N等于12時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)心電圖同時(shí)記錄系統(tǒng)中，使用9個(gè)人體電極，9道緩沖級(jí)，8道ECG差分放大器，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器而由計(jì)算機(jī)采集，然后輸出12導(dǎo)聯(lián)心電圖。
在圖4中表示了N－3道緩沖級(jí)與N－4道心電放大器之間聯(lián)接方式的示意圖。其中N＝12，下面介紹本發(fā)明的計(jì)算方法。
(1)關(guān)于“參比電站”標(biāo)準(zhǔn)肢體導(dǎo)聯(lián)I、II可以直接從本發(fā)明放大器的聯(lián)接方式中獲得，即I＝L－R (1)II＝LF－R(2)如將(1)、(2)相加，并除以3，可得(L－R＋LF－R)/3＝(R＋L＋LF)/3－R(3)我們稱(3)式為“參比電站”，它與Wilson網(wǎng)絡(luò)中心電站相比，多了-R項(xiàng)。
(2)關(guān)于單極胸前導(dǎo)聯(lián)Vn的計(jì)算從本發(fā)明放大器聯(lián)接方式可獲得的各胸前導(dǎo)聯(lián)為Cn－R(n＝1，2，3……6)(4)均具有雙極性質(zhì)。如將(4)式減去(3)式可得(Cn-R)-(R+L+LF3-R)=Cn-R+L+LF3]]>＝Cn(5)(3)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)肢體導(dǎo)聯(lián)(1)、(2)式為I、II導(dǎo)聯(lián)，故III導(dǎo)聯(lián)等于這兩個(gè)信號(hào)之差，即III＝II－I＝LF－R－(L－R)＝LF－L(6)(4)關(guān)于單極肢體導(dǎo)聯(lián)VR、VL、VF仔細(xì)觀察“參比電站”(3)式可見，它即代表VR，所以VR=R+L+LF3-R=-R---(7)]]>相應(yīng)的 =L-R+L+LF3=L---(8)]]> =LF-R+L+LF3=LF---(9)]]>(5)關(guān)于加壓肢體導(dǎo)聯(lián)αVR，αVL，αVF，可按Goldberger原理計(jì)算，即αVR＝1.5×VR(10)αVL＝1.5×VL(11)αVF＝1.5×VF(12)至此完成了12導(dǎo)聯(lián)心電圖的計(jì)算。
在圖4所示的測(cè)量方法中，當(dāng)各路放大器的負(fù)端接肢體導(dǎo)聯(lián)的另兩個(gè)電極LF或L時(shí)，同樣可以分別得到與(3)式相似的參比電站 和 這時(shí)，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)的計(jì)算原則與上述計(jì)算原則所表示的是一致的。
因此，使用本發(fā)明的無(wú)Wilson網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法，所得到的全部心電的輸入是雙極性的，無(wú)Wilson電阻網(wǎng)絡(luò)，因而放大器可以設(shè)計(jì)成理論上對(duì)稱方式，使放大器電路的設(shè)計(jì)更能滿足高共模抑制比的要求；可以用比傳統(tǒng)方式少的放大器通道數(shù)，通過(guò)本發(fā)明所提出的計(jì)算方法，獲得過(guò)去需要N道放大器才能獲得的N導(dǎo)聯(lián)心電圖；而且，雖然本發(fā)明輸入心電全部都是雙極性的，但是經(jīng)過(guò)本發(fā)明中的計(jì)算方法，即可獲得所需的單極導(dǎo)聯(lián)心電圖；使用本發(fā)明還能夠使所獲得的所有單極導(dǎo)聯(lián)心電均是通過(guò)“參比電站”這一途徑實(shí)現(xiàn)，在理論上與Einthoven，Wilson和Goldberger所提出的理論完全符合，因而完全能夠與現(xiàn)有的心電技術(shù)兼容，無(wú)需建立新的理論和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然應(yīng)該注意到在本發(fā)明的放大器與人體之間需插入比通道數(shù)多1的緩沖極，以保證實(shí)際工作過(guò)程中心電放大器CMRR值的作用。
以上只是示意性地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，本專業(yè)人員可以在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上作出各種改進(jìn)，而不背離本發(fā)明的主題。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)Wilson網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法，其中包括在對(duì)N通道導(dǎo)聯(lián)心電圖測(cè)量系統(tǒng)中，只要使用N－3個(gè)通道的緩沖器和N－4個(gè)通道的差分放大器，其特征在于a.將N－3個(gè)上述人體電極的輸出信號(hào)輸?shù)缴鲜鯪－3個(gè)通道的緩沖器中；b.由所述N－3個(gè)緩沖器將信號(hào)輸出到上述N－4通道的差分放大器中將信號(hào)放大；c.通過(guò)具有與所述差分放大器數(shù)目相對(duì)應(yīng)的通道的A/D轉(zhuǎn)換器將經(jīng)過(guò)放大器放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由計(jì)算機(jī)采樣及計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征是當(dāng)N＝12，也就是測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)十二導(dǎo)聯(lián)心電圖時(shí)，只要用八個(gè)心電放大器，取L，R或LF中的任一肢導(dǎo)作為八路放大器的負(fù)端，其余兩個(gè)肢導(dǎo)及六個(gè)胸導(dǎo)分別為八路放大器正端；其中定義參比電站分別為 和 及 。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征是其中可以得到單極胸導(dǎo)Vn為(Cn-R)-(R+L+LF3-R)=CnR+L+LF3]]>＝Cn其中n＝1，2，…6而其標(biāo)準(zhǔn)肢導(dǎo)為I＝L－RII＝LF－RIII＝II－I＝LF－R－(L－R)＝LF－L單極肢體導(dǎo)聯(lián)為VR=R+L+LF3-R=-R]]> =L-R+L+LF3=L]]> =LF-R+L+LF3=LF.]]>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種心電測(cè)量方法，特別是一種無(wú)Wilson網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)測(cè)量方法。采用這種方法測(cè)量得到的標(biāo)準(zhǔn)心電導(dǎo)聯(lián)與傳統(tǒng)的Einthoven，Wilson和Goldberger理論是完全一致的。在對(duì)N通道導(dǎo)聯(lián)心電圖測(cè)量系統(tǒng)中，只要使用N-3個(gè)通道的緩沖器和N-4個(gè)通道的差分放大器，其特征在于將N-3上述人體電極的輸出信號(hào)輸?shù)缴鲜鯪-3個(gè)通道的緩沖器中；由所述N-3個(gè)緩沖器將信號(hào)輸出到上述N-4通道的差分放大器中；通過(guò)具有與所述差分放大器數(shù)目相對(duì)應(yīng)的通道的A/D轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)由計(jì)算機(jī)采樣及計(jì)算。
文檔編號(hào)A61B5/04GK1141763SQ9510818
公開日1997年2月5日 申請(qǐng)日期1995年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
發(fā)明者俞夢(mèng)孫, 陳蓓, 涂權(quán) 申請(qǐng)人:北京新興生物醫(yī)學(xué)工程研究發(fā)展中心