第五章生物医学电源模型和三维问题课件.pptVIP

第五章 生物医学电源模型和三维问题(Electro-signal Source Model and 3D Problems in Biomedicine) 第一节 生物电信号源的偶极子模型（Dipole Model for Bio-electro-signal Source） 理论上，任何细胞的兴奋都会产生电现象。现在研究得较多的有肌电（心肌、骨骼肌和平滑肌）现象和神经系统（中枢和外周神经系统、自主神经系统、诱发）电现象。本章将以用得最广的心肌电现象进行说明。 一、生物电现象 细胞受到刺激兴奋时，细胞内外电位差发生变化，离子通道开放，产生通过通道的电解质传导电流，另外还有由于细胞内外电位差发生变化而产生的位移电流。 二、生物电偶极子 三、心电偶极子和Einthoven学说 在研究人体电现象时，有解剖坐标系（对象为参照）和几何坐标系（观察者为参照）。Einthoven学说是把整个心脏的电活动等效于一个空间心电偶极子P。把双极肢体导联I、II、III看成人体正面（frontal view）一个等边三角形，称为Einthoven三角形。 第二节 传输介质和导联系统（Trasmission Media and Lead Systm） 一、信号源和传输介质特性 (一)生物医学信号源特性 1．体扩展源特性（3D extended feature for bioelectrosignal source） 2．传播的局限性（propagation limitation） 3．宽带特性（wide band characteristics） (二)生物医学信号传输介质特性 1. 非均匀性(inhomogeneity) 生物信号在体内的传播，是在非常不均匀的传输介质中的传播。 2.各向异性(anisotropy) 不但生物电信号源没有球对称性，体内传输介质也无球对称性。因此，在不同方向的测量，有不同的衰减，不同的相移，再加上介电常数的频散特性，使之对信号的不同成分也有不同的衰减和相移，因而即使是在对称方向测量的信号也可能并不具有对称性。 (三)测量的近场性 生物医学信号的测量实践，都是在靠近非对称的扩展信号源很近的距离上完成的。不满足电偶极子近似的条件，更不满足点源的条件。体表测量的信号主要反映其附近的组织的状态（正常或病理）和特征。如要用心电信号反映后壁心肌梗塞要使用背部靠近左心室的电极（V8、V9）。因此，在心电、脑电测量中，采用多电极系统就成了一种自然的需要。 二、导联系统 (一)Wilson导联系统及其中心电端学说 1．加压导联(augmented leads) 2．中心电端 3. 单极胸导联 V1~V6六个单极胸导联的 位置如图所示。 三、心电信号波形和时间参量 1. 心电信号波形的命名和意义 电势不为0的各种形状的波形，从左到右（几何坐标系）分别称为P波（P wave）、Q波（Q wave）、R波（R wave）S波（S wave）、后三者合起来称为QRS复合波（QRS complex）、往后为T波(T wave)、U波(U wave)。 心电信号各波形的生理意义为：P波为心房去极化波。QRS复合波为心室去极化波。T波为心室复极化波。 2.心电信号波形的间期 间期是重要的波形特征点间的时距（time span） 3. 心电信号波形的时限 所谓时限是指特征波形延续的时间长度，即波形的宽度。 四、正交导联·空间向量心电图 一种组态的正交导联： X（X+与X－）：左右腋中线 与V2所处的同一水平面（横面）的交点。 Y（Y+与Y－）：通过锁骨中线 与X轴正交的直线，电极置于该 直线上的锁骨下缘和肋缘处。 Z（Z+与Z－）：X、Y轴的 交点的前胸与后背的对应 位置的连线。规定X、Y、Z 轴的方向为左、前、下为正, 如图5-7。 心电向量环的作法：实际上平面心电向量环就是平面李萨如图形。在临床上或心电学中心电向量环的作法如下： 正面（frontal:额面）心电向量环：由测量的X、Y轴的心电信号合成。 侧面（sagittal: 矢状面）心电向量环：由测量的Y、Z轴的心电信号合成。 水平面（horizontal:横面或冠壮面）心电向量环：由测量的X、Z轴的心电信号合成。 空间心电向量环: 可由测量的X、Y、Z轴的心电信号进行三维合成。计算机技术使心电向量环的绘制十分方便和稳定。 五、导联阵·体表电位标测 前面已经论及，心电源是扩展源（extended source），且体表心电测量属于近场测量，再加上介质和场的非均匀性（Nonhomogeneity）、各向异性（anisotropy），致使心前区的电极主要反映电极附近的