工作报告之心电图的实验报告

心电图的实验报告

【篇一：心电实验报告】

心电的测量 实验报告

姓名： 学号：

一、实验原理

1、心脏的基本构造和心电图(ecg)

心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力；心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。

心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经

束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。

神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支(束)的

传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微弱的心脏电活动，称为ecg(electrocardiogram)---心电图，早在1903年就发现心电图及基本测量方法；心电图机检查人体的ecg，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。

标准ecg及参数如下：

图2典型心电图波形

区段名占空时间(秒)幅度(毫伏) p波0.06~0.110.25 p-r区间0.12~0.20 p-r段0.08

qrs复合r波0.120.8~1.2 s-t段0.12 q-t区间0.36~0.44 t波0.160.5

目前ecg的测量技术已很成熟，标准ecg都打印在栅格纸上，标明x方向每格0.04秒，y方向每格0.1mv.一般来说，p波表征心脏收缩期开始；qrs复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始；t波是心室舒张的结果，将延续到下一个p波止. ecg测量基本导联三角形(肢体)：

导联1右手接’-‘电极(白)

左手接’+’电极(红) 导联2右手接’-‘电极(白)

左脚接’+’电极(红) 导联3左手接’-‘电极(白)

左脚接’+’电极(红)

全为右脚接地，这就是所谓右脚驱动导联接法，这是肢体导联ecg测量法；另外常用的还有三电极胸导联，白的’-‘电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下18公分处，红的’+’电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为2导联ecg；不同导联接法测量的ecg波形不同，表征的医学意义也不同；实际上ecg已经有用12导联测量的心电图机，24小时动态ecg记录仪也是医院常用的仪器.

二、实验目的：熟识标准ecg波形及其测量方法，了解ecg各区段代表的医学意义；

实验器材：导联线和夹，导电胶或一次性电极，rm6240生理信号测量仪，计算机； 实验步骤：先打开rm6240生理信号测量仪电源(仪器背后)，再开计算机电源，在windows环境用鼠标双击本系统软件图标进入测量系统，连接肢体导联线，如下图：

注：先用1导联方式，再用其它导联方式，观察所测的ecg的区别。

将连接人体的导联线插入rm6240仪器的选定口(1—4)，点击屏幕上端的“实验”菜单，选定“心电”项，这时系统已作好用内定参数测量准备，用户也可以重选各参数适应特定测量的需求；若不更改参数，则点击顶端“示波”并选定“示波开始”项，测量开始在屏幕的选定通道中显示滚动的心电波形；若要边测量边记录存盘，应选“记录开始”项。

若是第一次用该仪器作实验，建议先用20分钟左右熟悉系统的界面及菜单，学习设定参数的变动对测量波形的影响和截取\\粘贴波形的方法。

三、数据处理

对ecg而言，应当关心的是测量得到的ecg与

图4

图3

标准ecg参数有多少取别，因此要用系统提供的分析菜单中的区域或周期等测量ecg，如要测量：心率、各波段时间、

幅度值、st段上下位移； 实测ecg群波如下图：

图5

四、实验报告

参数设置如下：ac/dcac

图4.1 第一次实验图像

数据如下：

心率:80次/分

r波幅度:351.22uv p波幅度:8.86uv t波幅度:68.92uv st段偏移:5.80uv qrs时程:120.0ms qt时程:304.0ms pr时程:35.0ms

图4.2 第二次实验图像

数据如下：

心率:78次/分

r波幅度:348.63uv p波幅度:18.49uv t波幅度:68.36uv st段偏移:3.24uv qrs时程:110.0ms qt时程:593.0ms pr时程:35.0ms

图4.3 第三次实验图像

数据如下：

心率:80次/分

r波幅度:418.09uv p波幅度:0.93uv t波幅度:69.17uv st段偏移:-57.uv qrs时程:125.0ms qt时程:410.0ms pr时程:30.0ms

实验结果：

1、如表格所求平均值所示，r波的振幅为372.uv，p波的振幅为9.42uv，t波的振幅为68.81uv。

2、pr期时间为33ms，qrs时间为118.0ms ，qt期时间为435.0ms。 3、三个ecg上述值变动范围分别为 pr： 30.0ms-35.0ms

qrs： 110.0ms-125.0ms qt: 304.0ms-593.0ms 心率：79次/分

【篇二：心电实验报告】

心血管系统生理信号采集与分析

6084班吴敏 3116037018

一.实验目的

1. 了解心电信号、脉搏波等心血管生理信号产生的原理和信号特征；

2. 熟悉和掌握心电图、脉搏波、血氧饱和度、呼吸等生理信号的检测方法和技术；

3. 学习利用mp150型多导电生理记录仪采集心电、脉搏、血氧、呼吸等生理信号，并利用matlab软件对采集到的信号进行处理分析和特征提取；

二.实验原理

1.心电图

心电图（electrocardiogram, ecg）是利用心电图机从体表记录心脏在每一心动周期所产生的电活动变化的图形的技术。心电波形如下图所示：

心脏的电激动从窦房结开始，首先传导至右左心房，p波代表了心房的去极化过程，当心房传导受阻时，可表现为高尖波；pr间期为心房到心室的传导，出现阻滞时表现为间期的延长或p波之后心室波消失；qrs波表示心室的除极化；st段代表心室除极完成，复极尚未开始的一段时间；t波表示心室的复极化过程。

2. 血氧饱和度

血氧饱和度（spo2）是血液中氧合血红蛋白（hbo2）的容量占全部可结合的血红蛋白（hb

）容量的百分比，反应了机体的供氧饱和程度，是重要的心血

管特征指标。目前测spo2的有效方法是光电容积波描记法，使用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为入射光源，测定通过组织的光传导强度，来计算血红蛋白浓度及血氧饱和度。

3. 心率变异性

心率变异性指逐次心跳rr间期之间存在的微小差异或微小涨落现象。其产生与脑高级神经活动、中枢神经自发性节律活动、呼吸以及压力化学传感器传入的心血管反向活动有关。hrv蕴含了大量信息，对这些信息的提取和分析可预定量评估心脏交感和迷走神经活动的紧张性、均衡性及其对心血管系统活动的影响。hrv分析基于对ecg信号的处理和特征提取，一定时间内（长时程24h，短时程5min）提取rr间期，进而可计算出时域、频域及非线性等不同hrv指标。

三.实验方法

在对心血管生理信号检测方法和mp150采集系统学习和了解后，本组设计的实验是探讨呼吸频率及运动对心血管调节功能的影响。对被试进行自主呼吸态和控制呼吸、跑步后三种状态下的心电、脉搏血氧信号的采集，测试时保证被试安静坐位，具体测试分为以下三种状态：

①自主呼吸态：被试安静、睁眼。保持坐姿，测试间正常光线，无声。保持平静的自主呼吸。

②控制呼吸态：吸4秒呼4秒，呼吸时尽量保持坐姿，呼吸速率由主试控制并提示被试“呼”“吸”。

③跑步后：被试在跑步机上以9km/h的速度匀速跑5分钟后，立即记录。 三种状态各采集5分钟时间长度的数据，其中状态②和③之间间隔至少5分钟，测试过程尽量保持安静，注意测试数据保存。

此后分别对心电和脉搏分别进行峰值检测，提取rr间期和脉搏波峰峰值间期序列、传输时间ppt序列，对rr间期进行hrv分析，结合分析结果给出最终结论。

四.实验过程及结果

1.实验前准备

①被试基本资料采集，包括个人基本信息，病史信息等；

②擦拭、清洁被试贴电极的皮肤，贴好电极、血氧探头及其他传感器； ③清理测试现场，搭建mp150测试平台，做好测试所用软硬件准备工作。

表1被试资料

2.生理数据采集

①打开acqknowledge软件，设置好各项参数的采集通道和采集参数后，点击start按钮开始采集，点击autoscale按钮自动调整波形幅度；

②首先采集静息态下5min的信号；

③利用秒表计时，控制被试呼吸的频率，采集8s/次呼吸时的信号5min； ④被试在跑步机上以9km/h的速度匀速跑5分钟后，立即回到被试间，连接好记录电极后开始记录5min

信号。

3.生理数据分析

1）数据读入 (程序见indata.m）

①自主呼吸态

首先利用matlab导入心电，脉搏波信号。如下图所示：

自主呼吸状态下的心电波形

0.8

0.6

0.4

0.2

幅值/mv0

-0.2

-0.4

-0.6

-0.800.511.522.533.5

x 105时间/ms

调整波形后，心电如下图所示：

自主呼吸状态下的心电波形

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

-0.50200400600800100012001400160018002000幅值/m

v

时间/ms

自主呼吸状态下的脉搏波波形

6

4

2

脉搏

波

-2

-4

-6

-8

-1000.511.522.533.5

x 105时间/ms

调整波形后，脉搏波如下图所示：

自主呼吸状态下的脉搏波波形

0.5

0.4

0.3

脉搏

波0.2

0.1

-0.1

-0.205001000150020002500300035004000

时间/ms

②控制呼吸态：

利用matlab导入心电，脉搏波信号。如下图所示：

【篇三：重庆理工大学心电图仪课程设计实验报告】

重庆理工大学

《生物医学工程》课程设计报告

题目： 心电图仪设计与制作

班级： 学号： 姓名：

指导老师： 日期：

摘要……………………………………………………………………………………0

1.绪论…………………………………………………………………………………0

2.设计基础

2.1设计目的………………………………………………………………………1

2.2心电信号特征分析……………………………………………………………2

2.2.1 心电信号时域特征分析…………………………………………………2

2.2.2 心电信号的电特征分析…………………………………………………3

2.2 心电信号的噪声来源…………………………………………………………3

3.电路设计

3.1 前置放大电路设计……………………………………………………………4

3.2 二阶高通滤波器电路设计……………………………………………………6

3.3 二阶低通滤波器电路设计……………………………………………………7

3.5电压放大器设计…………………………………………………………………9

4.原理图、实物图、输出结果

4.1实验结论………………………………………………………………………10

5.总结…………………………………………………………………………………10

6.参考文献……………………………………………………………………………11

摘要

关键词：放大器 心电信号

第一章 绪论

1人体生物信息的基本特点

人体的生物信号测量的条件是很复杂的。在测量某～种生理参数的同时，存在着其它生理信号的噪声背景；此外，生物信号对来自测量系统(包括人体)之外的干扰十分敏感，这是因为：

(2)频率低：一般在0.05hz～200hz，频带范围不宽；工频50hz干扰和人体其它信号几乎落在所有生物电信号的频带范围内，而50hz干扰又是普遍存在的；

(3)生命体为发出不稳定自然信号的信号源：人体内阻、检测电极与皮肤的接触电阻等为信号源内阻，其阻值较大，一般为几十千欧；

(4)人体相当于一个导体，将接受空间电磁场的各种干扰信号；除了外界环境对被测信号的

干扰之外，微弱信号还常常被深埋在测试系统内部的噪声中。抗干扰和低噪声，构成生物信号测量的两个基本条件。本文的目的是

在分析的基础上，得到生物信号测量系统的强抗干扰能力和低噪声电子设计方法，我们把抗干扰和低噪声作为人体测量的基本条件，不只是由于人体电子测量是处于强电磁场环境中，成为无法回避的客观事实；而且还由于抗干扰和低噪声本来就是电子设计开始时必须予以考虑的环节。

导联电极说明：

ra-右臂；la-左臂；ll-左腿；rl-右腿。

第一路心电信号，即标准i导联的电极接法：ra接放大器反相输入端（－），la接放大器同相输入端（＋），rl作为参考电极，接心电放大器参考点。

第二路心电信号，即标准Ⅱ导联的电极接法：ra接放大器反相输入端（－），ll接放大器同相输入端（＋），rl作为参考电极，接心电放大器参考点。

ra、la、ll和rl的皮肤接触电极分别通过1.5m长的屏蔽导联线与心电信号放大器连接。

基本要求及技术指标如下：

1）电压放大倍数1000，误差+5%;

2）—3db低频截止频率0.05hz，（可不测试，由电路设计予以保证）;

6）差模输入电阻5m（可不测试，由电路设计予以保证）;

第二章 设计基础

2.1设计目的

1、根据心电图特征设计电路原理图

2、自选原件，完成硬件电路焊接

3、完成硬件电路调试

4、实测袭击的心电信号

2.2心电信号特征分析

2.2.1心电信号时域特征分析

图2.1 典型的心电信号

如图2.1所示的正常心电图由一系列波群组成，各段波群反映不同阶段的心电信号变化，由于qrs波变化比较集中，所以给出了分解图[11]。下面对每个波形点作详细的介绍：

(1)p波：最初产生的偏离的波被命名为p波，它反映心房除极过程的电位变化，代表了两个心房的去极。

(2)qrs波群：心室的激活产生的最大的波，它反映心室肌除极过程的电位变化。正常间隔0.08-o.12秒。典型的qrs波群是指三个紧密相连的波；第一个向下的波为q波，这波不一定总是出现。qrs波的第一个向上的波为r波，继r波后第一个向下的波为s波，发生在s波后的向上的波称为r’。qrs是广义的代表心室肌的除极波，并不是每一个qrs波群都具有q、r、s三个波，一个单相的负qrs复合波被称为qs波。

(3)pr间期：从p波开始到qrs复合波开始，它代表心房肌开始除极到心室肌开始除极的时限。正常间期是o．12-2．o秒，测量是从p波的起点到qrs复合波的起点，不管初始波是q波还是r波。它是房室传导时间的一种度量，由于这个原因，它在临床诊断上很有用。基线是由波的tp段建立的(t波末端到下一个p波开始)。

(4)st段：是在qrs波群以后，t波以前的一段平线。代表左、右心室全部除极完毕到复极开始以前的一段时间。该段在确定病理学上比如心肌梗塞(升高)和局部缺血(降低)上是很重要的。在正常情况下，它用作测量其它波形幅度的等电势线。

(5)t波：代表心室肌复极过程引起的电位变化。

(6)qt间期：代表整个心室肌自开始除极至复极完毕的总时间。qt间期代表体现了心室肌肉激活间期和恢复。这个持续时间和心率的变化相反。但通常不采用qt，而采用修正qt，称为qtc：qtc=qt+1．75(心室率—60)。体表心电图反映的是心电信号的时域特性，经分析可以看出ecg信号的特征段的分界处是波形上的拐点。

2.2.2 心电信号的电特征分析