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如何测量心电图 - 模拟导联推导

大家好,欢迎观看 “如何测量 ECG”培训 系列的后续视频。 既然我们已了解 在测量 ECG 时的测量对象, 那么接下来我们看一看 如何测量。 在本后续视频中, 我们将定义用于测量 ECG 的标准导联, 并说明某些导联 如何从其他导联推导出来。 ECG 中的导联是 人体两个点位 之间的电压差。 对于大多数导联, 每个点位都是由独立 电极测量的,不过 有些使用计算平均值 作为第二点位 -- 这一点稍后再详说。 您可以把不同的导联 看作不同的观察角度, 它们提供有关 心电活动的独特 信息。 ECG 系统中的导联 数量可能差别很大。 较简单的系统 通常只使用最初的 两或三个主导联。 在消费类应用和 提供基本诊断的 小型便携式 ECG 设备中, 通常是这样的。 另一方面,高质量 诊断系统更加复杂, 可能使用多达 12 个甚至更多导联。 ECG 中包含的 观察角度越多, 医生就能收集到 更多关于患者心脏 健康的诊断信息。 接下来,我们将查看 不同的 ECG 导联组, 了解如何测量 或计算它们。 我们要介绍 3 个 主导联、3 个增强导联 和 6 个胸部导联, 总共 12 个标准导联。 先从主肢体导联开始。 这三个主导联 是使用所谓的 Einthoven 三角 推导出来的, 此名称是为了 纪念发明第一张 心电图的生理学家 Willem Einthoven。 三个主要的 测量电极分别 放置在左臂、 右臂和左腿上。 这些电极分别 缩写为 LA、RA 和 LL。 从这三个主要电极, 我们可以推导出 三个主肢体导联, 即导联 I、 导联 II 和导联 III。 这三个导联的 计算方法如下。 导联 I 是 LA 减 RA。 导联 II 是 LL 减 RA, 导联 III 是 LL 减 LA。 Einthoven 定律 指出,在心电图中, 导联 II 在任何 给定时刻的电位 等于导联 I 和 导联 III 的电位之和。 换句话说,您只 需要测量两个导联, 因为第三个导联 总是可以计算出来。 除了三个主电极, 第四个电极通常 用于直流耦合的 ECG 系统。 这个电极叫做 右腿驱动,简称 RLD, 有非常特殊的用途。 人体的共模电压 相对于 ECG 测量 系统是浮动的。 如果不能偏置身体, 来自电极的输入信号 就可能不在 ADC 的可接受输入 范围内。 通常,每个引脚 或 ADC 上的电压 必须在 ADC 的电源 VDD 和 VSS 的范围 内,如右图所示。 右腿驱动电极 向患者施加电压, 使其他电极的直流 电平降至 ECG 设备的供电范围内, 这样就可以 正确测量它们。 以上就是 第一组 ECG 导联, 主肢体导联。 根据本表的总结, 测量两个肢体导联, 就可以计算 出另一个导联。 右边的最后一列 给出了三个导联的 计算公式。 接下来,我们将 介绍胸部导联。 此图显示了 胸部导联的电极 在人体上的放置点。 电极编号为 V1 到 V6。 V1 和 V2 放置 在胸骨的两侧, 第 4 和第 5 根肋骨之间。 其余的电极则 放置在稍低的位置 并分隔开,例如 V6 放在左腋下。 这里的每一个 电极都用来为 医生提供额外的 角度来观察心脏左右 心室的活动。 不同于测量两个电极间 差值的主肢体导联, 胸部导联是相对于 Einthoven 三角中心 电压的单端测量。 此电压叫做 威尔逊中心端子, 通常称为 WCT。 WCT 是按照 3 个 肢体导联的平均电压 计算的,也就是 RA 加 LA 加 LL 除以 3。 如此图所示,WCT 提供参考,在测量胸部 导联时用它 作为负输入电压。 胸部导联就介绍完了。 可以看到,所有 六个胸部导联都 必须相对于 WCT 测量。 接下来,我们将介绍 最后一组,即增强导联。 ECG 中的其余导联 称为增强导联。 这些导联提供 增强的矢量信息, 用于确定心脏 在体内的电通路, 并为医生提供 更多的信息来 进行诊断。 增强导联分别命名为 增强右矢量、 增强左矢量和 增强脚矢量, 简称 aVR、aVL 和 AVF。 每个增强导联 使用一个主电极 作为正输入,其余 两个电极的平均值 作为负输入。 例如,aVR 的 测量值为 RA 电极 减去 LA 和 LL 的平均值。 最后,全部 12 个标准 导联都已阐述完毕。 从此表中可以看出, 大多数 ECG 配置只需要 测量一个或两个导联, 因为其余导联 可以计算得出。 必须测量的唯一导联组 是胸部导联, 因为它们的值无法从 其他导联的值计算出来。 此表总结了 常见的单导联、 3 导联、6 导联和 12 导联 ECG 配置中 需要测量的导联。 另外还显示了 需要多少 ADC 通道 来测量每个导联。 单导联 ECG 通常 使用导联 1 测量,该导联使用 放置在手臂上的两个电极。 3 导联 ECG 测量 所有肢体导联, 但只需要 两个 ADC 通道, 因为第三个可以 用前两个计算出来。 6 导联 ECG 是指 肢体和增强导联, 但仍然只需要 两个 ADC 通道, 因为所有其他导联都 可以用前两个肢体导联 计算出来。 最后,12 导联 ECG 是指测量 肢体导联、增强导联 和胸部导联,但只需要 8 个 ADC 通道。 肢体和增强 导联需要 2 个, 胸部导联 V1 至 V6 需要 6 个。 好了,今天就介绍到这里。 敬请关注关于如何测量 ECG 的更多同系列视频。 on how to measure ECG.

大家好,欢迎观看

“如何测量 ECG”培训 系列的后续视频。

既然我们已了解

在测量 ECG 时的测量对象, 那么接下来我们看一看

如何测量。

在本后续视频中, 我们将定义用于测量

ECG 的标准导联, 并说明某些导联

如何从其他导联推导出来。

ECG 中的导联是 人体两个点位

之间的电压差。

对于大多数导联, 每个点位都是由独立

电极测量的,不过 有些使用计算平均值

作为第二点位 --

这一点稍后再详说。

您可以把不同的导联 看作不同的观察角度,

它们提供有关 心电活动的独特

信息。

ECG 系统中的导联 数量可能差别很大。

较简单的系统 通常只使用最初的

两或三个主导联。

在消费类应用和 提供基本诊断的

小型便携式 ECG 设备中,

通常是这样的。

另一方面,高质量 诊断系统更加复杂,

可能使用多达 12 个甚至更多导联。

ECG 中包含的 观察角度越多,

医生就能收集到 更多关于患者心脏

健康的诊断信息。

接下来,我们将查看 不同的 ECG 导联组,

了解如何测量 或计算它们。

我们要介绍 3 个 主导联、3 个增强导联

和 6 个胸部导联, 总共 12 个标准导联。

先从主肢体导联开始。

这三个主导联 是使用所谓的

Einthoven 三角 推导出来的,

此名称是为了 纪念发明第一张

心电图的生理学家 Willem Einthoven。

三个主要的 测量电极分别

放置在左臂、 右臂和左腿上。

这些电极分别 缩写为 LA、RA

和 LL。

从这三个主要电极,

我们可以推导出 三个主肢体导联,

即导联 I、 导联 II 和导联 III。

这三个导联的 计算方法如下。

导联 I 是 LA 减 RA。

导联 II 是 LL 减 RA, 导联 III 是 LL 减 LA。

Einthoven 定律 指出,在心电图中,

导联 II 在任何 给定时刻的电位

等于导联 I 和 导联 III 的电位之和。

换句话说,您只 需要测量两个导联,

因为第三个导联 总是可以计算出来。

除了三个主电极,

第四个电极通常 用于直流耦合的 ECG

系统。

这个电极叫做 右腿驱动,简称 RLD,

有非常特殊的用途。

人体的共模电压

相对于 ECG 测量 系统是浮动的。

如果不能偏置身体, 来自电极的输入信号

就可能不在 ADC 的可接受输入

范围内。

通常,每个引脚 或 ADC 上的电压

必须在 ADC 的电源

VDD 和 VSS 的范围 内,如右图所示。

右腿驱动电极 向患者施加电压,

使其他电极的直流

电平降至 ECG 设备的供电范围内,

这样就可以 正确测量它们。

以上就是 第一组 ECG 导联,

主肢体导联。

根据本表的总结, 测量两个肢体导联,

就可以计算 出另一个导联。

右边的最后一列 给出了三个导联的

计算公式。

接下来,我们将 介绍胸部导联。

此图显示了 胸部导联的电极

在人体上的放置点。

电极编号为 V1 到 V6。

V1 和 V2 放置 在胸骨的两侧,

第 4 和第 5 根肋骨之间。

其余的电极则 放置在稍低的位置

并分隔开,例如 V6

放在左腋下。

这里的每一个 电极都用来为

医生提供额外的 角度来观察心脏左右

心室的活动。

不同于测量两个电极间

差值的主肢体导联,

胸部导联是相对于

Einthoven 三角中心 电压的单端测量。

此电压叫做 威尔逊中心端子,

通常称为 WCT。

WCT 是按照 3 个 肢体导联的平均电压

计算的,也就是 RA 加 LA 加 LL 除以 3。

如此图所示,WCT

提供参考,在测量胸部

导联时用它 作为负输入电压。

胸部导联就介绍完了。

可以看到,所有 六个胸部导联都

必须相对于 WCT 测量。

接下来,我们将介绍 最后一组,即增强导联。

ECG 中的其余导联 称为增强导联。

这些导联提供 增强的矢量信息,

用于确定心脏 在体内的电通路,

并为医生提供 更多的信息来

进行诊断。

增强导联分别命名为

增强右矢量、 增强左矢量和

增强脚矢量, 简称 aVR、aVL 和

AVF。

每个增强导联 使用一个主电极

作为正输入,其余 两个电极的平均值

作为负输入。

例如,aVR 的 测量值为 RA 电极

减去 LA 和 LL 的平均值。

最后,全部 12 个标准 导联都已阐述完毕。

从此表中可以看出, 大多数 ECG 配置只需要

测量一个或两个导联,

因为其余导联 可以计算得出。

必须测量的唯一导联组

是胸部导联,

因为它们的值无法从 其他导联的值计算出来。

此表总结了

常见的单导联、 3 导联、6 导联和 12

导联 ECG 配置中 需要测量的导联。

另外还显示了 需要多少 ADC 通道

来测量每个导联。

单导联 ECG 通常

使用导联 1 测量,该导联使用 放置在手臂上的两个电极。

3 导联 ECG 测量 所有肢体导联,

但只需要 两个 ADC 通道,

因为第三个可以 用前两个计算出来。

6 导联 ECG 是指 肢体和增强导联,

但仍然只需要 两个 ADC 通道,

因为所有其他导联都 可以用前两个肢体导联

计算出来。

最后,12 导联 ECG 是指测量

肢体导联、增强导联 和胸部导联,但只需要

8 个 ADC 通道。

肢体和增强 导联需要 2 个,

胸部导联 V1 至 V6 需要 6 个。

好了,今天就介绍到这里。

敬请关注关于如何测量 ECG 的更多同系列视频。

on how to measure ECG.

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如何测量心电图 - 模拟导联推导

所属课程:如何测量心电图:信号、系统模块和解决方案指南 发布时间:2022.09.02 视频集数:6 本节视频时长:00:06:33

心电图测量在传统医院环境以及可穿戴和移动系统中都是一个不断增长的应用空间。本培训系列解释了心电图的临床基础、信号背后的生理学以及如何使用理想的电子元件对身体进行建模。然后,我们深入了解测量 ECG 所需的电路,并了解我们的 ADS129x 系列 delta-sigma ADC 如何集成许多信号链要求以简化客户设计。

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