心脑电图机使用中常见干扰及排除对策

王 惟 张 勇 周航旭

心脑电图机(electrocardiogram-electroencephalogram，ECG-EEG)系指将心脏或大脑活动时心肌激动和大脑皮层活动所产生的生物电信号自动记录下来，是临床诊断以及科研常用的医疗电子设备[1]。近年来，随着现代医学技术以及经济水平的不断提高，ECG-EEG在临床中的应用日益普及，其作为可直接反映人体心脏及脑部运动的医疗设备之一，在心脑血管疾病诊断及疾病筛查中发挥了重要作用[2]。然而，在临床使用以及计量检定过程中，ECG-EEG不可避免地受到多方面的干扰。在长期的临床实践中发现，医疗电子设备使用中最为常见的干扰分为机内和机外两种，其中机外干扰是主要来源，此种干扰轻者导致ECG-EEG诊断结果与临床实际存在较大误差，重者导致临床医师无法正常判断，从而影响临床医疗诊断结果[3]。为此，研究ECG-EEG使用常见干扰并制定针对性的排除对策成为现代医学领域关注的重要问题。

1 ECG-EEG工作原理

现代医学发现，人体组织细胞会不断自发产生较微弱生物电活动，而通过安装在头皮和胸部表皮上的电极可将大脑或心肌细胞的电活动以波形、频率及图形等形式表现出来，可直接反映大脑或心脏兴奋的产生、传导及恢复过程中的生物电位变化[4]。一旦神经元和心肌遭受遗传、病理或电化学等刺激时，细胞膜平衡将被破坏产生高度去极化，引发动作电位产生，并进一步破坏下一段细胞膜平衡状态，整个生化物理变化过程构成了动作电位在神经元及神经细胞膜上的单向传递，最终形成了脑电信号[5]。但心脑电图信号属于一种微弱生物电信号，在对信号的采集以及放大、处理等过程中较易产生干扰现象，以波形不光滑、抖动大以及检查结果与临床实际差距大等较为常见，最终影响临床医疗结果的判断[6]。

2 ECG-EEG常见干扰来源及排除对策

ECG-EEG的干扰主要包括机内干扰和机外干扰。机内干扰是定标及心脑电信号描述时均出现干扰，可能与电源电路故障或元件老化等有关；机外干扰是定标时波形正常，但在脑电描述时出现干扰，可能与接触不良、输入短路、操作者技术、高信号大功率电磁场及皮肤与电极接触电阻过大等因素有关[7-8]。因此，尽快明确心脑电图常见干扰来源，为排除干扰对策的制定提供参考，对提高ECG-EEG临床应用价值有促进作用。

2.1 ECG-EEG常见干扰来源

(1)机内干扰。机内干扰常见为电源线插头松动或与其他线路缠绕、导联线插头松动或与电源线太靠近，导联线排线较乱、导联线断裂、漏电、接触不良或出现电极接触不良，如导联插头与插孔接触不良或脱落、电极与患者皮肤接触不佳、电源滤波电路或稳压电路出现故障等，均可导致电源输出电压纹波增大，对放大器产生较大干扰，使元件老化导致滤波性能降低。此外，ECG-EEG内部潮湿或过多粉尘以及电路板漏电等也可造成干扰等故障[9]。

(2)机外干扰。机外干扰主要有4种情况：①大功率仪器设备的干扰，在ECG-EEG临床应用中，较难避免处于高信号大功率医疗设备的电磁场干扰中，如放射设备、高频电刀以及高速牙钻等，其主要因为大功率高频设备对电源产生尖脉冲高次谐波通过电源线进入而产生干扰，高信号大功率设备对ECG-EEG的干扰特征主要有高频干扰和尖脉冲干扰，使用的启停表现为一定间歇性；②交流干扰，因导联线而引发的干扰，如导联线头与电极接触不良，国产与进口、新与旧电极的混搭使用，电极所接触的电阻值较大，固定力量不均衡等均可诱发交流干扰，当多个仪器设备同时使用，发生多地点接地情况，易引发交流干扰，此外若患者在检查期间出现紧张情绪或患者携带有金属物品等，均会产生肌电干扰，影响ECG-EEG检测结果的准确性[10]；③操作干扰，ECG-EEG检测结果的准确性直接受操作者影响，若操作者在检查前不对患者皮肤进行处理，致使电极与皮肤间接触不良，表现为接触电阻值升高，最终因不平衡输入而引起交流干扰，此外操作者若对电极放置位置不佳或对电极固定力度不够，也均会引起干扰[11]；④环境因素干扰，在冬季检查时，老年患者因皮肤较粗糙或室内温度较低，电极带和架子松紧不适宜时均易引起干扰。

2.2 ECG-EEG常见干扰排除对策

为提高心脑电图中有效信号，抑制噪声或排除伪迹，提高反映结果的准确性，除了提高心脑电图的硬件抗干扰能力以外，还需及时排除临床常见干扰因素对ECG-EEG检测结果的影响。

(1)机内干扰的排除对策。在进行心脑电图检查前，操作者应先检查电源线插头是否松动或与其他线路缠绕、导联线断裂、漏电或接触不良等情况，检查导联线与电极的连接是否牢固后再进行下一步操作。通过接入交流稳压器、低通滤波器以及净化电源等方法，确保供电稳定性，电源单独配电或通过电源上加接高频滤波器等措施来避免机内干扰，结合临床实践情况，发现对ECG-EEG的维修以及保养均是提高机器内在抗干扰的有效策略，不仅要做好ECG-EEG的日常清理和检查，还需注重对其合理利用，如在使用机器前应先充分预热，避免长期不间歇工作，精确使用电极以及定期清理电极尤为重要。同时，ECGEEG的使用有寿命限制，尤其是对一些精密零部件可能会出现老化等情况，操作人员应需密切关注仪器设备元件的更新换代，以确保医疗设备正常运作，有效排除机内干扰。此外，ECG-EEG的电路线路和相关电气元件也需合理安排，应尽可能地实现专机专线，且最好可设置接地线，在确保电压稳定的同时可排除外部干扰性电压[12]。当使用完ECG-EEG后不可折捏导联线，应及时整理电源线以及导联线并妥善放置，在收藏时需避免过度扭曲、锐角折叠或将电源线、导联线放置在潮湿及易腐蚀地方等情况[13]。

(2)机外干扰的排除对策。在进行心脑电图检查时，心电图机放置的位置应尽可能使其电源线远离诊断床或其他大型医疗设备、导联线的电缆，此外床旁不应放置其他电器和穿行的电源线，心脑电图室应尽量远离电疗室、放射室以及牙科等有较大功率电器设备科室，以有效排除外界干扰[14]。合理设计地线同样也是抑制外界干扰的有效方法之一，目前多数医院大楼均配有较好的接地线，但多属于公共接地线，与院内众多医疗设备的地线相连，偶尔会存在漏电流干扰情况，可通过设置专用地线来解除干扰，避免出现漏电情况而对检查结果产生干扰。对于放置较固定的ECG-EEG工作台，可在其表面铺设厚度＞2.5 mm铁板，以有效抑制磁场对心脑电图检查干扰，也可通过设置电磁屏蔽，以有效避免或减少干扰的影响，可在电源箱采用RC吸收回路或通过增加触点间的灭弧电容，以清除通断瞬间所产生电磁干扰。此外，还应对电极性能进行定期检测，主要检查是否生锈，每隔一段时间采用生理盐水浸泡电极，及时清除电极上的锈斑，在电极的选用上应尽量确保型号一致，避免交流干扰，在电极固定方面应需力度适宜，及时检查导联线与电源间的接触情况，以确保其接触良好，另外应尽量保持电源线和导联线平行，避免交流干扰，防止被检者身体或衣服潮湿，以消除交流干扰。在进行心脑电图检查前，应了解受检者的个体情况以及情绪反应，做好检查前的沟通疏导工作，向受检者简单介绍检查流程、工作原理以及可能出现的不适，使受检者保持良好心态接受检查，操作时应采用床帘或屏风进行遮挡，以提高患者主动配合检查的积极性，消除紧张情绪。操作者事先可在受检者与电极接触的皮肤处采用酒精进行擦拭，使各电极与肢体紧密结合，以减小皮肤电极阻抗差从而排除干扰。应注意避免室内温度过低，尤其是冬季需将空调打开，避免患者由于寒冷肌肉出现抖动而产生肌电干扰，对于患者因疾病原因(如躁狂症、帕金森氏症以及甲亢等)出现抖动时应立即停止后续再检查[1]。此外，操作者操作不规范也会影响心脑电图检查结果的准确性，因而操作者在检查过程中必须严格按照有关规范，检查前对受检者表皮进行准确处理，同时固定好电极且位置准确，以避免外界因素对检查结果的干扰。

3 结论

目前，随着我国医疗技术快速发展，ECG-EEG在临床中被广泛应用，为心脑血管疾病诊断和筛查提供有效参考依据，但受ECG-EEG工作原理的影响，其检查结果不可避免地受多种因素的干扰，为提高临床应用价值，需全面掌握ECG-EEG检查过程中干扰的来源及其消除策略。通过对ECG-EEG常见干扰及其排除策略进行了分析，最终发现在其使用时，需依据干扰来源不同采取相对应的排除对策，有效抑制干扰带来的影响，要有针对性的选取屏蔽保护、合理接地点以及合理设计电路，做好定期保养检修仪器设备工作，并在患者检查前预先进行心理疏导，注意设备使用环境温度等，从而才可确保ECG-EEG正常运行，为准确获取诊断信息提供保障，对提高ECGEEG在疾病诊断和筛查中的价值有临床意义。