Giáo trình trang thiết bị y tế thông dụng hiện nay

2

Mục lục


lời nói đầu 5

phần 1. thiết bị chẩn đoán
ch-ơng 1. Điện tâm đồ 8

1.1. Cơ bản về sinh lý điện học tế bào 8

1.2. Điện tâm đồ và các đạo trình điện tâm đồ 9

1.2.1. Tín hiệu ECG 9

1.2.2. Các đạo trình điện tâm đồ 10

1.3. Máy điện tim 14

1.3.1. Giới thiệu chung về máy điện tim 14

1.3.2. Đặc tính chung của máy điện tim 15

1.3.3. Phân loại máy điện tim 16

1.3.4. Một số loại máy điện tim khác 18

1.3.5. H-ớng phát triển của máy điện tim 19

1.4. Máy điện tim ECG-8110 19

1.4.1. Đặc tính kỹ thuật 20

1.4.2. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động 21

1.4.3. Một số chú ý trong khai thác sử dụng máy điện tim 29

Ch-ơng 2. thiết bị chẩn đoán hình ảnh 32

2.1. Máy chụp cắt lớp x quang CT scanner 32

2.1.1. Các khái niệm cơ bản về chụp cắt lớp 32

2.1.2. Sơ đồ chức năng và nguyên lý hoạt động máy chụp cắt lớp X - quang
SCT 7000T 57

2.2. Máy siêu âm 104

2.2.1. Bản chất vật lý của sóng âm 104

2.2.2. Sóng siêu âm dạng xung 109

2.2.3. Sự lan truyền của tia siêu âm trong môi tr-ờng 113

2.2.4. Hình dạng chùm tia siêu âm 116

2.2.5. Cảm biến 123

2.2.6. Máy siêu âm A-scan 130

2.2.7. Máy siêu âm B-scan 136

2.2.8. Máy quét thời gian thực 137

2.2.9. Xử lý ảnh trong máy siêu âm 145

2.2.10. Phần mềm của máy, các ch-ơng trình đo và tính toán 149

2.2.11. Hiện t-ợng ảnh giả 153

2.2.12. Tác dụng sinh học và sự an toàn của thiết bị siêu âm chẩn đoán 161

2.2.13. Siêu âm Doppler 163


Phần 2. thiết bị xét nghiệm sinh hoá
ch-ơng 1. ph-ơng pháp phân tích theo phổ hấp thụ
nguyên tử 182


3
1.1. Những vấn đề chung của phép đo 182

1.1.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử 182

1.1.2. C-ờng độ của vạch phổ hấp thụ 182

1.1.3. Nguyên tắc và trang bị của phép đo AAS 183

1.1.4. Ưu nh-ợc điểm của phép đo AAS. 184

1.1.5. Các bộ phận trang bị của phép đo 185

1.2. Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu 186

1.2.1. Mục đích của nguyên tử hoá mẫu 186

1.2.2. Kỹ thuật nguên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa 186

1.2.3. Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa 193

ch-ơng 2. ph-ơng pháp sắc ký 201

2.1. Những khái niệm chung 201

2.1.1. Định nghĩa và phân loại các ph-ơng pháp sắc ký 201

2.2. Các ph-ơng pháp sắc ký 201

2.2.1. Sắc ký hấp phụ lỏng (trên cột) 201

2.2.2. Sắc ký phân bố (trên cột) 202

2.2.3. Sắc ký rây trên phân tử 202

2.2.4. Sắc ký trao đổi ion 202

2.2.5. Ph-ơng pháp sắc ký trên lớp mỏng 203

2.2.6. Ph-ơng pháp sắc ký trên giấy 203

2.3. Ph-ơng pháp sắc ký khí 204

2.3.1. Nhập môn sắc ký khí và những khái niệm cơ bản 204

2.3.2. Những khái niệm và ph-ơng trình cơ bản của ph-ơng pháp sắc ký 205

2.3.3. Kỹ thuật và ph-ơng thức làm việc của sắc ký khí 212

2.3.3. Phân tích định tính 221

2.3.4. Phân tích định l-ợng bằng sắc ký khí 222

Ch-ơng 3. ph-ơng pháp so mầu quang điện 226

3.1. Nhắc lại một số khái niệm cơ bản về bức xạ ánh sáng 226

3.1.1. Tia sáng đơn sắc 226

3.1.2. Tia đa sắc (tia phức hợp) 226

3.1.3. C-ờng độ tia sáng 228

3.2. Lý thuyết ph-ơng pháp đo mầu 228

3.3. Ph-ơng pháp đo mầu quang điện 231

3.3.1. Lý thuyết của ph-ơng pháp đo mầu quang điện 231

3.3.2. Cách đo đạc và tính toán kết quả trên các máy đo mầu quang điện và
quang phổ 235

ch-ơng 4. Đo PH của dung dịch bằng ph-ơng pháp điện
hoá 236

4.1. Một số khái niệm cơ bản 236

4.1.1. Tích số ion của n-ớc, chỉ số pH 236

4.1.2. Dung dịch đệm 238

4.1.3. Thế điện cực 240

4.1.4. Sức điện động của nguyên tố Galvani 241


4

4.1.5. Đo điện thế của các điện cực 242

4.1.6. Đo sức điện động 242

4.2. Đo pH của dung dịch bằng ph-ơng pháp điện hoá dùng điện cực thuỷ
tinh
244

4.2.1. Điện cực chuẩn calomen 244

4.2.2. Điện cực thuỷ tinh 245

4.2.3. Đo pH của dung dịch bằng điện cực thuỷ tinh 246


phần 3. các thiết bị điều trị-lý liệu
Ch-ơng 1. Đại c-ơng vật lý trị liệu 248

1.1. Đặt vấn đề 248

1.1.1. Đặc điểm kỹ thuật VLTL - PHCN 248

1.1.2. Các kỹ thuật VLTL - PHCN chính 249

1.1.3. Tác dụng sinh lý và điều trị VLTL - PHCN 250

1.1.4. Những yếu cầu cơ bản khi ứng dụng VLTL - PHCN 253

1.1.5. Ph-ơng pháp đánh giá (l-ợng giá) trong VLTL - PHCN 254

1.2. Điều trị bằng dòng điện (điện một chiều, điện xung) 255

1.2.1. Điều trị bằng dòng điện một chiều không đổi 255

1.2.2. Điều trị bằng dòng điện xung thấp và trung tần 261

1.2.3. Điều trị sóng ngắn và vi sóng 275

1.3. Điều trị bằng tr-ờng tĩnh điện 287

1.3.1. Đặc tính của tr-ờng tĩnh điện 287

1.3.2. Tác dụng sinh lý của tr-ờng tĩnh điện 288

1.3.3 Chỉ định và chống chỉ định 288

1.4. Điều trị bằng điện tr-ờng cao áp 288

1.4.1 Khái niệm đại c-ơng 288

1.4.2 Tác dụng chính của điện tr-ờng cao áp xoay chiều 289

1.5. Điều trị bằng siêu âm 289

1.5.1. Tác dụng sinh lý của siêu âm 289

1.5.2. Liều điều trị siêu âm 293

1.5.3. Chỉ định và chống chỉ định 294

1.6. Điều trị bằng từ tr-ờng 295

1.6.1. Một số giả thiết về t-ơng tác từ tr-ờng và cơ thể sống 295

1.6.3 Một số vấn đề cần chú ý khi ứng dụng từ tr-ờng trong trị liệu 297

Ch-ơng 2. máy phát sóng trị liệu DArsonval ốủờ
2.1. Giới thiệu chung 299

2.1.1. Dòng DArsonval 299

2.1.2. Tác dụng sinh lý và ứng dụng điều trị của dòng DArsonval 300
2.2. Phân tích máy 301

2.2.1. Giới thiệu chung về máy
ốủờ
301

2.2.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của máy 302

2.2.3 Giới thiệu cách sử dụng máy 302

2.2.4. Phân tích máy 303


5

ch-ơng 3. Máy trị liệu sóng ngắn Curapuls - 419 313

3.1. Đặc điểm, thông số kỹ thuật 313

3.2. Sơ đồ khối của máy Curapuls - 419 313

3.3. Phân tích sơ đồ khối 315


Tài liệu tham khảo

8

Phần I
thiết bị chẩn đoán
Ch-ơng 1
Điện tâm đồ
1.1. Cơ bản về sinh lý điện học tế bào
Mọi thực thể sống trên trái đất đều đ-ợc cấu thành từ nhiều kiểu tế bào
khác nhau.
ở ng-ời, tế bào có đ-ờng kính thay đổi trong khoảng từ 1m cho đến
100
m, chiều dài từ 1mm đến 1m, độ dày của màng tế bào cỡ 0,01m.
ở trạng thái nghỉ, mặt trong màng tế bào tích điện âm, mặt ngoài màng
tích điện d-ơng. Sự phân bố điện tích không cân bằng này là kết quả của các phản
ứng điện hoá. Điện thế giữa hai lớp điện tích này đ-ợc gọi là điện thế nghỉ, ng-ời
ta gọi tế bào ở trạng thái này là trạng thái phân cực, điện thế nghỉ (điện thế phân
cực ) giữa hai mặt màng tế bào khoảng -90mV.
Khi tế bào bị kích thích, điện thế mặt ngoài màng tế bào trở nên âm hơn so
với điện thế mặt trong màng tế bào, giá trị điện áp giữa hai mặt màng tế bào lúc
này vào khoảng + 20mV. Quá trình chuyển từ -90mV lên +20mV gọi là quá trình
khử cực (thực chất là sự khuếch tán ion qua màng tế bào).
quá trình tái cực (quá
trình phục hồi) diễn ra sau một khoảng thời gian ngắn khi quá trình khử cực kết
thúc, đ-a tế bào về trạng thái ban đầu (trạng thái nghỉ). Dạng sóng điện thế tế bào
đ-ợc biểu diễn trên hình 1-2. Quá trình khử cực sẽ lan truyền từ tế bào này sang
tế bào khác cho đến khi toàn bộ các tế bào (cơ tim chẳng hạn) đ-ợc khử rồi tái
cực.

Hình 1-1.
Quá trình khử cực và tái cực của tế bào



Màng tế bào


Tái cực

Khử cực


9

Hình 1- 2.
dạng sóng điện thế tế bào

1.2. Điện tâm đồ và các đạo trình điện tâm đồ
1.2.1. Tín hiệu ECG
Tín hiệu ECG (Electrocadiograph) phản ánh các hoạt động điện gắn với
chức năng của tim. Nó là tín hiệu lặp đi lặp lại có chu kì đồng nhất với chức năng
của tim -
bộ tạo các sự kiện sinh điện. Có thể coi tín hiệu này đ-ợc sinh ra bởi
một l-ỡng cực. L-ỡng cực sinh ra 1 tr-ờng véctơ thay đổi tuần hoàn theo không
gian và thời gian, biểu hiện của tr-ờng véctơ này có thể đ-ợc đo trên bề mặt cơ
thể. Dạng sóng đ-ợc ghi lại sẽ đ-ợc chuẩn hoá theo biên độ và mối quan hệ về
pha, sự sai lệch của tín hiệu sẽ phản ánh những hiện t-ợng không bình th-ờng của
tim. Hình 1-3 biểu diễn tín hiệu ECG mẫu.
Khoảng thời gian PR và PQ đ-ợc đo từ lúc bắt đầu sóng P tới lúc bắt đầu
sóng R hoặc Q t-ơng ứng, đánh dấu thời gian mà một xung từ nút S - A đ-a tới
tâm thất. Khoảng thời gian PR kéo dài cỡ 0,12 đến 0,
2
s.
k
hoảng QRS, biểu diễn
thời gian xung nhịp đi qua hệ thống tâm thất và sau đó tới các thành của tâm thất,
khoảng thời gian này từ 0,05 đến 0,1s.
Sóng T biểu diễn sự tái cực của cả tâm thất trái và phải. Nh- vậy khoảng
thời gian QT chính là một chu kì tâm thu hoàn chỉnh. Chu kì tâm tr-ơng bắt đầu
từ cuối phần kéo dài của sóng T đến sóng Q tiếp theo.

2

s

Mức điện
thế nghỉ
Tái

cực

Dòng kích thích

-
90mV

0 mV

Mức
ng-ỡng

20 mV

đ
ộ rộng nhỏ nhất của
dòng kích thích để tạo
ra điện thế hoạt động

-
60mV

khử
cực


10















Hình 1-3.
Dạng tín hiệu ECG
Phần tiếp theo sẽ nghiên cứu cơ sở vật lý và ph-ơng pháp thu nhận tín hiệu
ECG.

Hình 1-4. V
ị trí nút SA (Sino- Atrial)- nơi bắt đầu kích phát hoạt động điện tim

1.2.2. Các đạo trình điện tâm đồ
Nh- đã đề cập ở trên, có thể xác định đ-ợc tín hiệu ECG thông qua hệ
thống điện cực đặt trên bề mặt cơ thể. Ng-ời ta đặt các điện cực ở những vị trí
thuận lợi nhất, phản ánh trung thực tín hiệu ECG, gọi là những điểm chuẩn: tại
Sóng P

Sóng

Q

Sóng

S

Sóng

R

Phức
hợp
QSR

Sóng

T

K/c

ST

Sóng

U

K/c TP

Sóng

P

K/c PQ

K/c QT

K/c

PQ

Một c
hu kỳ tim

Nút SA


Nút
AV


Các sợi

Purkinje



Cơ

tâm nhĩ


Bó AV



Cơ tâm
thất

11
cẳng tay trái (điện cực tay trái - TT); cẳng tay phải (điện cực tay phải TP) và chân
trái (điện cực chân trái - CT). Giữa từng cặp điểm đặt điện cực có các hiệu điện thế
t-ơng ứng sẽ đ-ợc ghi lại, gọi là
các đ-ờng đạo trình điện tâm đồ. Các đạo trình

điện tâm đồ ghi hình ảnh các vectơ khử cực và tái cực phản chiếu lên các trục khác
nhau để thăm dò các vùng khác nhau của cơ tim, cung cấp thông tin về nhiều mặt
của tim.
Có 12 đạo trình chính (I, II, III, aVR, aVL, aVF, V
1
, V
2
, V
3
, V
4
, V
5
, V
6
),
ngoài ra còn có một số đạo trình ít sử dụng, chỉ đ-ợc ghi khi có chỉ định cần thiết.
Các đạo trình đ-ợc tạo thành từ mỗi cặp điện cực Einthoven đ-ợc gọi là các đạo
trình l-ỡng cực chi, hay còn gọi là các đạo trình cơ bản
(đạo trình mẫu), chúng
đ-ợc ký hiệu là I, II và III (có sách gọi là D1, D2, D3).Theo định luật Einthoven
có: II = I + III, điều này có thể giúp cho việc kiểm tra các điện cực có đ-ợc đặt
đúng vị trí hay không.






Hình 1-5.

Cách mắc các đạo trình cơ bản
Để giảm ảnh h-ởng của nhiễu khi ghi các thế điện sinh học bằng điện cực
cơ bản, ng-ời ta thêm vào điện cực phụ thứ t- đặt ở chân phải (điện cực chân phải
- CP), điện cực này đ-ợc nối với vỏ của máy điện tim và đ-ợc nối đất. Điện cực
đặt tại lồng ngực phía trên quả tim, gọi là điện cực tim T (V), sau này đ-ợc nối
với các điện cực tại tứ chi tạo các đạo trình t-ơng ứng để ghi điện thế giữa tim và
chi, gọi là các đạo trình đơn cực chi, đ-ợc ký hiệu t-ơng ứng là : VR, VL, VF.




TP

CP

CT

TT
T

T

II

III

I


12

Hình 1-6.
Cách mắc các đạo trình đơn cực chi
Các đạo trình cơ bản và đạo trình đơn cực chi chỉ cho biết hiệu điện thế
giữa hai điểm đặt điện cực, chứ không cho biết trị số tuyệt đối của mỗi điện cực
là bao nhiêu. Để khắc phục điều này ng-ời ta dùng cách triệt tiêu điện thế của
mỗi cực bằng cách nối các điện thế từ tay phải, tay trái và chân trái với nhau qua
những điện trở R nhất định, còn một cực khác đặt tại điểm cần nghiên cứu trên bề
mặt ngực. Cách mắc nh- thế gọi là các đạo trình đơn cực tr-ớc ngực. Nếu điều
chỉnh điện cực tim tại các vị trí khác nhau trên lồng ngực thì số l-ợng các đạo
trình tim có thể tăng đáng kể. Có sáu đạo trình đơn cực tr-ớc ngực ( V
1,
,

V
2
, V
3
,
V
4
, V
5
, V
6

).





Hình 1-7
. Cách mắc các đạo trình đơn cực tr-ớc ngực
Đạo trình đơn cực chi tăng c-ờng cũng đ-ợc sử dụng. Chúng là biến thể
của đạo trình đơn cực tr-ớc ngực và đ-ợc tạo thành từ mỗi điện cực cơ bản với
điểm chung. Điểm này nhận đ-ợc bằng cách nối hai điện cực cơ bản với nhau qua
những điện trở (R) có giá trị đáng kể (khoảng 5000

). Các đạo trình tăng c-ờng
đ-ợc ký hiệu là: aVR, aVL, aVF.

F

TP

CP

CT
H

TT

T

R

L

V

TP

CP

C
T

T
T

T

13





Hình 1-8.
Cách mắc đạo trình tăng c-ờng aVR
Các đạo trình đ-ợc dẫn ra trong bảng 1-1.
Các đạo trình đơn cực chi và các đạo trình đơn cực tr-ớc ngực đ-ợc gọi là
các đạo trình tim.
* Quan hệ giữa các đạo trình cơ bản và các đạo trình tăng c-ờng:
I = aVL - aVR; II = aVF - aVR; III = aVF - aVL.

aVR =
2
III

; aVL =
2
IIII

; aVF =
2
IIIII

.

Bảng 1-1
Bảng tóm tắt các đạo trình
Tên đạo trình Ký hiệu đạo trình Các điện cực
Đạo trình cơ bản I
II
III
TT-TP
TP-CT
TT-CT
Đạo trình tăng
c-ờng
aVR
aVL
aVF
TP-(R+CT, R+TT)
TT-(R+TP, R+CT)

CT-(R+TP, R+TT)

Đạo trình tim
V
VR
VL
VF
T-(R+TP, R+TT, R+CT)
T-TP
T-TT
T-CT

Nói chung, đạo trình cơ bản I th-ờng giống đạo trình tăng c-ờng aVL và
đạo trình cơ bản III th-ờng giống đạo trình tăng c-ờng aVF. Theo lý thuyết, có
thể chỉ cần 2 đạo trình (ví dụ I và aVF) là có thể xác định đ-ợc các đạo trình
khác, nh-ng thực tế ng-ời ta vẫn ghi đủ 6 đạo trình này.
aVR

TP

CP

CT

TT

T


14

Trong quá trình hoạt động của tim xuất hiện những biến đổi lý hoá kèm
theo rất quan trọng. Ngoài những biến đổi về điện tim nh- ở trên, còn có những
thay đổi về hình dáng, thể tích, áp lực của các buồng tim, sự xuất hiện tiếng tim,
đồng thời diễn ra các quá trình biến đổi năng l-ợng. Dựa vào những biến đổi này
mà ng-ời ta có nhiều ph-ơng pháp để nghiên cứu về hoạt động của tim nh- : áp
kế, thể tích kế các ph-ơng pháp này th-ờng đi kèm cùng quá trình ghi điện tâm đồ.

1.3. Máy điện tim
1.3.1. Giới thiệu chung về máy điện tim
Einthoven là ng-ời đầu tiên ghi điện tâm đồ năm 1903. Cấu tạo cơ bản của
máy này là một sợi dây thạch anh đặt song song với đ-ờng đẳng điện và chịu ảnh
h-ởng của một từ tr-ờng. Khi có dòng điện tim chạy qua, dây thạch anh sẽ bị hút
về phía một cực của từ tr-ờng. Chuyển động này tạo ra một sóng điện tim và đ-ợc
thu vào một cuộn phim. Hiện nay, dòng điện tim đ-ợc ghi lại bằng một cấu trúc
điện tử có độ nhạy kém hơn so với sợi dây thạch anh nh-ng lại gọn nhẹ hơn
nhiều.
Máy điện tim có ba bộ phận chính, hoạt động nối tiếp nhau sau đây:
* Thiết bị đầu vào có bộ chuyển mạch đạo trình, các điện cực đ-ợc mắc
nối với nó đóng vai trò là bộ phận thu nhận dòng điện tim:
Các điện cực dùng để
ghi lại thế điện sinh học xuất hiện ở các tế bào, các mô và các cơ quan trong quá
trình hoạt động của chúng. Các điện cực - là vật dẫn có dạng đặc biệt (dạng tấm
và dạng kim), dùng để nối thiết bị điện với đối t-ợng sinh học.
Theo công dụng điện cực đ-ợc chia ra các dạng sau:
- Điện cực để sử dụng nhất thời trong các phòng chẩn đoán chức năng (ví
dụ nh- để lấy các thế điện sinh học).
- Điện cực để sử dụng lâu dài khi theo dõi liên tục các bệnh nhân nặng
trong phòng có c-ờng độ điều trị lớn.
- Điện cực để sử dụng trên các đối t-ợng di động (ví dụ trong thể thao
hoặc trong vũ trụ ).

- Điện cực để sử dụng trong các tr-ờng hợp khẩn cấp (ví dụ trong các xe
cứu th-ơng).
Các yêu cầu cơ bản đối với các điện cực:

15
- Không đ-ợc gây những tác động có hại đến các mô sinh học.
- Không đ-ợc tạo ra nhiễu.
- Có tính ổn định cao đối với các tham số điện.
- Đ-ợc lắp và tháo ra nhanh chóng.
- Cố định chắc chắn vào đối t-ợng sinh học.
* Bộ khuếch đại: Vì các thế điện sinh học rất nhỏ nên để thiết bị điện tâm
đồ có thể ghi lại đ-ợc chúng phải đ-ợc khuếch đại lên nhờ bộ khuếch đại.
* Bộ phận ghi: Đồ thị điện tim (điện tâm đồ) đ-ợc hiện lên màn hình nhỏ
hoặc đ-ợc ghi lên băng giấy chuyên dụng nhờ các thiết bị ghi ( ghi kim, ghi số,
máy ghi dao động ).
Một sơ đồ của máy điện tim đơn giản với ph-ơng pháp ghi trên phim ảnh đ-ợc
chỉ ra trên hình 1-9: 1- Bệnh nhân cùng các điện cực; 2- Bộ chuyển mạch đạo trình; 3-
Bộ khuếch đại; 4- Điện kế; 5- Hệ thống ghi quang học; 6- Cuộn giấy bằng cơ khí.







Hình 1-9. Sơ đồ máy điện tim đơn giản
1.3.2. Đặc tính chung của máy điện tim
Khi sử dụng các thiết bị điện tử y sinh nói chung và các thiết bị điện tim
nói riêng cần phải biết những đặc tính chung của chúng nh- sau:
5

1

2

3

4

6


16
a. Dải tần công tác của thiết bị: Đây là dải tần từ giá trị thấp nhất đến giá
trị cao nhất mà thiết bị có khả năng đo đ-ợc. Ví dụ, máy đo tần số nhịp tim có dải
công tác từ 0 đến 5Hz.
b. Độ nhạy: Là mối quan hệ giữa giá trị của các chỉ số vật lý với phản ứng
của thiết bị ghi. Ví dụ, máy theo dõi tim có độ nhạy 1mV/cm. Biết độ nhạy có thể
xác định đ-ợc giá trị của thế điện sinh học theo độ cao của xung so với đ-ờng thế
điện bằng không.
c. Sai số của thiết bị: Xác định giá trị nhỏ nhất mà thiết bị có thể đo đ-ợc.
Ví dụ, áp suất máu trong động mạch chủ khoảng -100mmHg, còn trong tĩnh
mạch từ -5mmHg đến 2mmHg. Thiết bị có độ nhạy là 2mmHg có thể sử dụng để
đo áp suất máu trong động mạch chủ nh-ng không đ-ợc sử dụng để xác định áp
suất máu trong tĩnh mạch.
d. Tính ổn định:
Là khả năng duy trì các thông số hoạt động của thiết bị
trong thời gian dài sau khi hiệu chuẩn. Việc hiệu chuẩn đ-ợc thực hiện nhờ các
tác động chuẩn ở đầu vào của thiết bị.
e. Dải tần số: Phổ của tín hiệu khảo sát chứa các tần số sóng hài chiếm

một khoảng nào đó. Để tín hiệu không bị sai lệch thì tất cả các thành phần hài
của tín hiệu phải đ-ợc biến đổi giống nhau. Khoảng tần số đ-ợc gọi là dải tần số,
mà trong khoảng tần số này các thành phần sóng hài đ-ợc biến đổi giống nhau.
f. Tính chống nhiễu: Nhiễu bất kỳ gây ra sự thay đổi các chỉ số đo. Khi
ghi ECG, nhiễu có thể xuất hiện do cơ thể bệnh nhân có vai trò nh- một anten thu
nhận các tr-ờng điện từ ở bên ngoài (nhiễu ngắm). Nhiễu có thể đ-ợc ghi lại cùng
với tín hiệu có ích. Cấu trúc của thiết bị cần phải tính tr-ớc khả năng chống
nhiễu, còn ng-ời bác sỹ cần phải biết phân biệt tín hiệu có ích và các tín hiệu sai
lệch do nhiễu để chẩn đoán bệnh đ-ợc chính xác.
1.3.3. Phân loại máy điện tim
Có nhiều cách phân loại máy điện tim, sau đây đề cập một số cách phân
loại cơ bản.
a. Phân loại theo số kênh
Đây là cách phân loại theo số kênh ghi đồng thời (lần l-ợt ghi từng đạo
trình). Loại đơn giản nhất là máy điện tim 1 kênh, đ-ợc sử dụng ở dạng xách tay,
đặc biệt là có kích th-ớc và khối l-ợng nhỏ. Trong các bệnh viện thực hành và
các bệnh viện lớn th-ờng sử dụng các máy điện tim cố định, nhiều kênh (2, 3, 6,

17
12 kênh, có khi đến 60 kênh) ghi đồng thời. Chúng có khả năng không chỉ ghi
điện tim đồng thời tại vài đạo trình mà thậm chí ghi các quá trình khác nhau nào
đấy liên quan đến hệ tim mạch (âm tim, nhịp đập của mạch, áp suất mạch máu ).
b. Phân loại theo tính chất nguồn cung cấp
Có thể phân thành nguồn một chiều và nguồn xoay chiều. Tính chất của
nguồn cung cấp ở mức độ nào đó có thể coi là nguyên nhân gây nên sự phức tạp
của các bộ phận trong thiết bị. Các thiết bị sử dụng nguồn một chiều từ pin khô
hoặc ắc quy có các bộ phận đơn giản, gọn nhẹ hơn nh-ng khi khai thác sẽ gặp
những khó khăn tất yếu của việc thay pin hoặc nạp ắc quy Thông th-ờng các
máy xách tay một kênh sử dụng nguồn này. Các máy điện tim cố định, nhiều
kênh th-ờng sử dụng nguồn xoay chiều (điện mạng) song th-ờng kèm theo nguồn

pin hoặc ắc quy để sử dụng khi cần thiết.
c. Phân loại theo ph-ơng pháp ghi điện tim
* Máy điện tim đầu ghi quang: đ-ợc thực hiện bằng những tia sáng phản
xạ từ g-ơng của điện kế ghi (bộ rung) trên giấy hoặc phim ảnh chuyển động.
Việc ghi bằng ánh sáng bảo đảm chính xác và thuận lợi cho việc đọc điện tâm đồ,
nh-ng để hiện ảnh lên thì yêu cầu phải xử lý hoá học các băng ghi này, có nghĩa
là ph-ơng pháp này không đ-a ra khả năng quan sát trực tiếp các đ-ờng cong
điện tâm đồ ghi đ-ợc. Đây là nh-ợc điểm cơ bản của ph-ơng pháp này.
*
Máy điện tim với đầu ghi mực trên băng giấy: nhờ ngòi bút đặc biệt loại
bỏ đ-ợc nh-ợc điểm của máy điện tim đầu ghi quang. Tuy nhiên, khi này ngòi
bút sẽ di chuyển theo cung tròn có bán kính bằng chiều dài giá kẹp bút, do đó
việc ghi sẽ bị lệch tâm và có dạng khác với việc ghi trong toạ độ vuông góc (ở
ph-ơng pháp ghi quang). Việc ghi nh- vậy gây ra những khó khăn nhất định
trong quá trình phân tích nó. Để giảm nhẹ việc phân tích điện tâm đồ, giấy ghi
đ-ợc vạch tr-ớc các l-ới tỷ lệ hình vòng cung.
*
Máy điện tim với đầu ghi nhiệt: Phép ghi đ-ợc thực hiện bằng dụng cụ
ghi đặc biệt: tại đầu mút của bút ghi có phần tử nung nóng nhỏ, nhẹ, đ-ợc cấp
điện. Việc ghi đ-ợc thực hiện trên giấy chuyên dụng màu đen phủ một lớp dễ
chảy màu trắng (lớp nến). Khi đầu bút ghi chuyển động, các lớp trên giấy bị nóng
chảy, để lộ ra những điểm ghi màu đen trên nền giấy trắng. Muốn l-u lại các
điện tâm đồ ghi bằng bút nhiệt, cần chụp lại (photocopy) vì loại giấy này dễ có
vệt đen do bị xây xát.

18
Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy ghi điện tâm đồ hiện
nay rất gọn nhẹ và có nhiều công dụng khác nhau. Sự ra đời của các vật liệu bán
dẫn cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý, các linh
kiện bán dẫn, các IC chuyên dụng đã thay thế phần lớn các linh kiện điện tử

cồng kềnh trong hầu hết các máy điện tim ngày nay. Mặt khác, các tín hiệu điện
tim có thể đ-ợc xử lý, điều khiển và l-u trữ một cách đơn giản khi các tín hiệu
điện tim dạng t-ơng tự đ-ợc biến đổi sang dạng số, giúp cho việc phân tích, chẩn
đoán và điều trị thuận lợi, nhanh chóng. Do đó, có thể phân loại máy điện tim
theo loại linh kiện sử dụng trong máy điện tim (điện tử, bán dẫn) hay phân loại
theo loại tín hiệu xử lý trong máy điện tim (t-ơng tự, số )
1.3.4. Một số loại máy điện tim khác
* Máy điện tim vectơ
Trong lý thuyết điện tim, tim đ-ợc coi nh- một ngẫu cực, vecto mômen
điện của ngẫu cực trong chu trình làm việc của tim thay đổi, đ-ợc xác định theo
độ lớn và theo h-ớng. Các véctơ này gọi là véctơ điện tim. Các đầu mút véctơ
điện tim này tạo nên đ-ờng cong phức tạp khép kín trong không gian. Các hình
chiếu của đ-ờng cong này lên ba mặt phẳng của hệ toạ độ vuông góc có dạng ba
đ-ờng vòng P, QRS và T. Tập hợp chúng phản ánh đầy đủ sự thay đổi về giá trị
và h-ớng của véctơ điện tim theo chu trình làm việc của tim. Việc ghi lại các
đ-ờng cong này gọi là phép ghi điện tim véctơ. Thiết bị thực hiện phép ghi điện
tim véctơ đ-ợc gọi là máy ghi điện tim véctơ. Ví dụ, một máy ghi điện tim véctơ
một kênh xách tay loại B
íKC-1é của Nga có sơ đồ khối nh- sau:










Nguồn

Máy phát
chỉnh l-u
cao tần

Chuyển
mạch
đạo
trình

KĐ mành

KĐ dòng


Bộ
chỉnh
l-u
Hình 1-10. Sơ đồ khối máy điện tim một kênh

Bộ

ổn

áp

19
* Monitor điện tim
Monitor điện tim là thiết bị cho phép theo dõi điện tâm đồ của bệnh nhân
liên tục nhiều ngày đêm và đ-a ra những cảnh báo, khi có những thay đổi nguy

hiểm đối với bệnh nhân (loạn nhịp tim, rối loạn điện giải ). Khi đó, bệnh nhân
có thể nhanh chóng uống thuốc hoặc đến cơ sở y tế Thiết bị này có thể tự động
ghi lại những thay đổi đó, sau đó l-u trữ trong bộ nhớ, giúp cho việc gọi lại khi
cần thiết. Do đó, thiết bị có thể cung cấp lịch sử điện tâm đồ của một bệnh nhân;
điều này rất quan trọng trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh.
Hiện nay, monitor điện tim đ-ợc sử dụng phổ biến ở dạng các máy tính
chuyên dụng theo dõi điện tâm đồ, loại nhỏ, nhẹ có thể đeo trong ng-ời, cho phép
ghi điện tâm đồ liên tục từ 24 - 48 giờ.
1.3.5. H-ớng phát triển của máy điện tim
Việc theo dõi điện tâm đồ bằng monitor điện tim có rất nhiều -u điểm.
Theo h-ớng phát triển này, ng-ời ta có thể thành lập các trung tâm theo dõi điện
tâm đồ đồng thời đối với nhiều bệnh nhân cho phép các thông tin về điện tâm đồ
đ-ợc ghi lại, l-u trữ theo từng loại hoặc theo thứ tự thời gian. Trung tâm theo dõi
điện tâm đồ có thể kiểm soát đ-ợc bệnh nhân ở xa qua dây dẫn điện thoại hoặc
qua hệ thống vô tuyến điện việc nhờ gắn vào bệnh nhân thiết bị đo điện tim có thể
phát sóng vô tuyến điện, gọi là đo điện tâm đồ từ xa.
Một h-ớng phát triển khác là máy điện tim trong quá trình theo dõi bệnh
nhân, khi sự cố xảy ra có thể tự động điều khiển hệ thống tiêm thuốc cho bệnh
nhân song chỉ sử dụng đối với bệnh nhân mắc căn bệnh tim đ-ợc xác định tr-ớc
và th-ờng xảy ra.

1.4. máy điện tim ECG-8110
Nhằm cung cấp cho bạn đọc có khái niệm cụ thể hơn về máy điện
tim,

phần này trình bày một loại máy điện tim điển hình, đ-ợc sử dụng rộng rãi: Máy
điện tim ECG-8110. Máy điện tim hệ ECG-8110 là máy ghi điện tim linh hoạt 1,
2 hoặc 3 kênh của hãng Nihon Kohden (Nhật Bản), có thể sử dụng cho 12 ch-ơng
trình phân tích riêng biệt. Đây là một máy điện tim thế hệ mới có ứng dụng kỹ
thuật số và vi xử lý giúp cho việc xử lý, phân tích các tín hiệu điện tim một cách

chính xác. Các dữ liệu có thể đ-ợc ghi lại và l-u trữ trong bộ nhớ theo thời gian
thực và đ-ợc gọi ra khi cần thiết. Hệ thống núm, nút điều chỉnh, sử dụng dễ dàng,

20
tiện lợi có kèm theo chế độ báo hiệu kiểm tra của các đèn, các cảnh báo khi gặp
sự cố về hệ thống, về nguồn cung cấp.v.v.
ECG-8110 cung cấp khả năng ghi điện tim ở hai chế độ bằng tay và tự
động trong một thiết bị gọn nhẹ. Khối nguồn ắc quy kèm theo cho phép máy điện
tim ECG-8110 sử dụng trong các tr-ờng hợp khẩn cấp và trong tr-ờng hợp việc
dùng nguồn điện AC gặp khó khăn.
1.4.1. Đặc tính kỹ thuật
a. Khối chính
- Số đạo trình điện tâm đồ (ECG): 12 đạo trình cơ bản.
- Điện áp chuẩn: 1mV
< 2%.
- Dòng qua bệnh nhân: < 10
àA.
- Đặc tuyến tần số: 0,05Hz - 100Hz (-3dB).
- Hằng số thời gian: >3,2s.
- Lựa chọn độ nhạy: X1/2 (5mm/mV).
X1 (10mm/mV).
X2 (20mm/mV).
b. Bộ phận ghi
- Ph-ơng thức ghi: đầu ghi bằng nhiệt, độ phân giải: 8 điểm/mm theo
chiều dọc và 20 điểm/mm theo chiều ngang.
- Tốc độ giấy ghi: 25mm/s và 50mm/s.
c. Các đặc tính khác của máy
- Chỉ tiêu an toàn: IEC nhóm I, loại CF.
- Những yêu cầu về nguồn cung cấp:
+ Nguồn AC (t-ơng ứng với các loại máy thuộc hệ ECG-

8110):
A:117V; 60Hz; 35VA
J:100-200V; 50,60Hz; 35VA
K/O/D/E/F/R/Q: 200-240V; 50,60Hz; 35VA
P: 220V; 50,60Hz; 35VA
+ Nguồn DC: ắc quy axít chì: 12V, 2Ah. ( Có thể sử dụng liên tục 2 giờ).
- Thời gian nạp nguồn: ~ 10 giờ.
- Mạch tiết kiệm nguồn ắc quy: Nguồn tự động ngắt (OFF) khi ắc quy
không hoạt động không tải trong vòng 5 phút.
- Kích th-ớc: rộng 330mm, cao 90mm, dài 290mm.
- Khối l-ợng (gồm cả nguồn ắc quy): 5,6 Kg.


21
1.4.2. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động
a. Tổng quan
Trong máy điện tim ECG-8110, các tín hiệu điện tim dạng sóng từ đạo
trình đ-ợc đ-a vào bộ khuếch đại DC, sau khi qua b-ớc biến đổi từ tín hiệu t-ơng
tự sang tín hiệu số (biến đổi A-D), sau đó các tín hiệu điện tim dạng số đ-ợc xử
lý và đ-ợc đ-a tới đầu ghi nhiệt. Tín hiệu điện tim dạng t-ơng tự chỉ tồn tại một
phần rất ngắn ở khoảng từ đạo trình đến bộ biến đổi A-D. Việc xử lý thành phần
không đổi và lọc đ-ợc thực hiện tất cả ở dạng tín hiệu số. Tín hiệu đ-a tới đầu ghi
nhiệt là ở dạng chuỗi dữ liệu số. Sơ đồ khối đơn giản hoá mô tả nguyên lý hoạt
động của máy điện tim ECG-8110 đ-ợc chỉ ra trên hình 1.11.
Thiết bị có sử dụng hai bộ vi xử lý (CPU) cùng loại HD63B03, một CPU
làm nhiệm vụ xử lý các tín hiệu điện tim nhận đ-ợc từ điện cực nối với bệnh
nhân, CPU còn lại có nhiệm vụ điều khiển toàn bộ hệ thống làm việc, đồng thời
đ-a các tín hiệu đã xử lý ra đầu ghi nhiệt để in ra.

Hình 1-11.
Sơ đồ khối đơn giản hoá của máy điện tim ECG-8110
Các tín hiệu điện tim đi tới khối xử lý dữ liệu đ-ợc khuếch đại 16 lần và
sau đó đi đến bộ biến đổi A-D. Việc biến đổi A-D sử dụng tần số lấy mẫu là 4000
mẫu/s trên một kênh. 8 đạo trình (I, II và V
1
, V
2
, V
3
, V
4
, V
5
, V
6
) đ-ợc biến đổi
A-D. Sau khi đ-ợc xử lý, khử nhiễu, các tín hiệu này đ-ợc chọn đ-a đến CPU
(IC220) trong khối xử lý dữ liệu và truyền tới CPU (IC408) của khối điều khiển
qua bộ biến đổi xung riêng (T202 - T205) trong khối xử lý dữ liệu.
Tại CPU (IC408 ) trong khối điều khiển, với dữ liệu điện tim nhận đ-ợc,
các đạo trình III, aVR, aVL và aVF đ-ợc tạo thành từ các đạo trình I, II. Các quá
trình lọc khác cùng với việc điều khiển các chuyển mạch SW, các đèn LED, đầu
ghi nhiệt và động cơ cũng đ-ợc thực hiện bởi CPU này.

CPU

Eid

R003

đầu ghi
nhiệt

CPU


A-D

Chuỗi dữ liệu số

Chuỗi dữ liệu

số

Khối xử lý dữ liệu

Khối điều khiển


22
Từ khối nguồn, các điện áp +9V và +5V đ-ợc cấp cho các khối khác nhau
thông qua khối điều khiển. Bộ biến đổi điện áp (DC - DC) trong khối xử lý dữ
liệu biến đổi điện áp +9V thành các mức điện áp
8V và +5V để cung cấp cho
các bản mạch. Từ cách mô tả tổng quan nguyên lý hoạt động của máy điện tim

ECG-8110, có thể đ-a ra sơ đồ khối đơn giản hoá của thiết bị với nguồn cấp t-ơng
ứng nh- sau:
- Khối xử lý dữ liệu (Data Processing Board).
- Khối điều khiển (Control Board).
- Khối nguồn (Power Board).
- Khối bàn phím (Key Board).









b. Khối xử lý dữ liệu
Khối này bao gồm các thành phần chính sau: bộ tiền khuếch đại; bộ tạo
đạo trình I và II; bộ chọn đạo trình; bộ biến đổi A-D; bộ biến đổi D-A; các bus
điều khiển; bộ vi xử lý trung tâm; các mạch giao tiếp; bộ biến đổi DC-DC; các bộ
nhớ PROM, RAM; nguồn ắc quy; đồng hồ thời gian thực RTC.
Nguyên tắc hoạt động: Tín hiệu điện tim (ECG) từ các điện cực nối với
bệnh nhân đ-ợc khuếch đại lên 16 lần nhờ bộ tiền khuếch đại (gồm các IC201,
IC202, IC203). Bộ tạo đạo trình I và II (IC280) tạo nên các tín hiệu đạo trình I và
II từ các tín hiệu R, L, F (tín hiệu lấy từ các điện cực t-ơng ứng tại tay trái, tay
phải, chân trái). Điện thế hợp của tín hiệu R, L, F đ-ợc phản xạ về chân phải nh-
điện cực chân phải (RF). Một trong số các tín hiệu ECG đã khuếch đại (I, II và


Khốí bàn phím

Khốí
nguồn
Đầu ghi
nhiệt
Khối

điều khiển

Khốí xử lý

dữ liệu

V
8

+ 5V

+5V

+9V

Hình 1
-
12.
Sơ đồ khối đơn giản hoá của thiết bị cùng với nguồn nuôi


23
V
1

, V
2
, V
3
, V
4
, V
5
, V
6
) đ-ợc chọn bởi bộ chọn đạo trình (IC204) và đ-a đến bộ
biến đổi A-D cùng với các tín hiệu R, L, F.
Bộ biến đổi A-D này là loại mở rộng. Thành phần một chiều DC có trong tín
hiệu ECG phản xạ lại từ bộ giám sát biến đổi A-D (IC218) qua các bộ biến đổi tín
hiệu t-ơng tự-số (biến đổi D-A) (IC209) để bù trừ với tín hiệu ECG (dạng t-ơng
tự) đã đ-a vào trong mạch raddar (IC213) và bộ khuếch đại vi sai (IC211) dùng
khuếch đại thuật toán (KĐTT).
IC209 là một bộ biến đổi D-A với độ phân giải 40
à
V/bit. Dữ liệu đ-ợc
biến đổi A-D trong 8 bit đ-ợc khôi phục lại từ bộ giám sát biến đổi A-D (IC218)
và đ-ợc l-u trong bộ nhớ bởi CPU (IC220) thông qua mạch cổng phối ghép
vào/ra (IC219). Các dữ liệu này sẽ đ-ợc gọi ra khi có lệnh.
Sự cố về điện cực trong mỗi kênh đ-ợc phát hiện khi cờ tràn d-ơng hoặc
cờ tràn âm của bộ biến đổi A-D xuất hiện.
Bộ vi xử lý (CPU) loại HD63B03RCP (IC220), hoạt động với xung đồng
hồ 8,192MHz từ thạch anh X201. Các tín hiệu địa chỉ (16 bit: A0

A15) và các tín
hiệu điều khiển từ CPU đ-ợc giải mã trong bus điều khiển thông qua mạch cổng

phối ghép vào/ra điều khiển bộ biến đổi A-D và chuyển dữ liệu tới các bộ nhớ.
Việc trao đổi thông tin với khối điều khiển đ-ợc điều khiển bởi CPU này
(IC220) thông qua các cổng P23, P24. Tín hiệu dữ liệu đ-ợc đ-a qua bộ biến đổi
xung riêng và đ-ợc điều chế với tần số 2,048MHz trong IC222, và đ-ợc truyền
qua các cổng nối tiếp. Nhìn trên sơ đồ chân của CPU, tín hiệu Tx là tín hiệu dữ
liệu đ-ợc truyền đi, còn tín hiệu Rx là tín hiệu dữ liệu nhận đ-ợc. Tốc độ trao đổi
thông tin là 128Kbaud.
Trong khối xử lý dữ liệu còn có bộ biến đổi điện áp DC-DC sử dụng biến
áp T201, biến đổi điện áp +9V thành
8V và +5V cấp cho các mạch di động
(Vcc). Sự thay đổi điện áp ở đầu ra của mạch này đ-ợc phản xạ lại về mạch sơ
cấp nhờ phần tử ghép quang điện (PHC202) (photocoupler) để thu đ-ợc điện áp ra
không đổi. PROMs (IC233, IC234) là các bộ nhớ, dùng để l-u trữ các ch-ơng
trình hoạt động ghi sẵn chỉ để đọc ra, thông tin ở đây không mất khi ngắt nguồn
nuôi trong mạch. IC233 là bộ nhớ bán cố định EPROM 27C64 (8K
8) có thể lập
trình đ-ợc bằng xung điện với 8192 từ chia thành nhóm 8 bit xoá đ-ợc bằng các
tia cực tím và sau đó chíp có thể viết lại nh- mới. IC234 là bộ nhớ PROM
(32K
8). Bộ nhớ 8KB RAM (IC232) là bộ nhớ không cố định (bộ nhớ ghi - đọc)
đ-ợc sử dụng cho vùng làm việc, cùng 2 bộ nhớ 32KB RAM (IC205, IC206) sử

24
dụng cho việc l-u trữ dữ liệu điện tim đã xử lý. Các bộ nhớ bán dẫn này đ-ợc
điều khiển bởi CPU (IC220) thông qua mạch cổng phối ghép vào/ra (IC219),
mạch giải mã địa chỉ (IC236) và các mạch phụ trợ khác.
Nếu nguồn ngoài không có sẵn cho RAM thì nguồn RAM có thể cung cấp
từ pin Liti trong chế độ l-u trữ dữ liệu. Điện áp của RAM đ-ợc theo dõi bởi
IC231, khi điện áp cung cấp cho hoạt động của RAM giảm xuống d-ới 4,5V thì
không truy cập đ-ợc RAM.

Nguồn cấp cho đồng hồ thời gian thực (IC235) nhận đ-ợc từ nguồn pin
(BAT201, 3V), nguồn này cung cấp cho RAM. Đồng hồ này chứa một thanh ghi
4 bit (D0, D1, D2, D3). CPU đọc/ghi thông tin về thời gian qua các cổng
P10

P17.
Khối này đ-ợc nối với bộ kết nối với bệnh nhân (patient connector) và
khối điều khiển qua CNA108, CNA102 (CNJ101) t-ơng ứng.
Sơ đồ khối đơn giản hoá của khối xử lý dữ liệu nh- sau:








Chú thích:
1- Bộ tiền khuếch đại gồm IC201, IC202, IC203 đều thuộc họ 2295-07C.
2- Bộ khuếch đại gồm IC213, IC211 (bộ khuếch đại vi sai), IC215.
MUX- Mạch chọn đạo trình (IC204); BAT: Nguồn pin Liti (BAT201).
c. Khối điều khiển
Khối điều khiển bao gồm các thành phần sau:
- Bộ xử lý trung tâm (CPU) loại HD63B03YB.
1
2
MUX

A-D

D
-
A

IC218


IC219

BAT

RTC

RAM

ROM

Tx
Rx
IC220

(CPU)

Khối điều
khiển

DC
-
DC

Hình 1-13. Sơ đồ khối đơn giản hoá của khối xử lý dữ liệu

25
- Mạch tích hợp cỡ lớn Custom LSI EiD-R003 có thể lập trình đ-ợc.
- Các bộ nhớ bán dẫn ROM, RAM.
- Các mạch phụ trợ.
Khối điều khiển có nhiệm vụ điều khiển khối xử lý dữ liệu, các chuyển
mạch (SW), đèn LED, động cơ, đầu ghi nhiệt, cũng nh- xử lý các dữ liệu ECG
nhận đ-ợc từ khối xử lý dữ liệu.
Sơ đồ khối của khối điều khiển:









Tần số cơ bản của bộ dao động của CPU là 8,192MHz (X401) và của đồng
hồ hệ thống là 2,048MHz (IC453). Tin tức trao đổi giữa khối xử lý dữ liệu và
khối điều khiển đ-ợc thực hiện với tốc độ 128Kbaud bởi SCI (Serial
Communication Interface) trong CPU.
Tín hiệu ECG đã xử lý và các dữ liệu ký tự đ-ợc đ-a vào l-u trữ trong các
bộ nhớ nhờ sự điều khiển của CPU này. Bộ kiểu chữ đ-ợc lấy từ các mã ký tự sẵn
có và đ-a đến đầu ghi nhiệt cùng với các dữ liệu dạng sóng nhờ IC415 (Mạch tích
hợp tuỳ dụng) d-ới sự điều khiển của CPU. Bộ tạo ký tự ROM (IC416) (16
16)
cung cấp bộ kiểu chữ này.
Các bộ nhớ bán dẫn ROM 64KB (IC407) l-u trữ các ch-ơng trình hoạt

động của khối điều khiển, còn RAM-32KB (IC406) sử dụng cho vùng làm việc và
l-u trữ các tín hiệu ECG. Sự lựa chọn bộ nhớ đ-ợc thực hiện bởi IC415 qua các
ROM
IC 407

Mạch tích hợp
tuỳ dụng

IC 415

Rx

Tx
CPU
IC408
PORT

Khối xử lý
dữ liệu

ROM
IC 406

CG
(ROM)

IC416

RAM
IC 417

IC 401


Đầu ghi nhiệt

SW, LED

Hình 1
-
14.
Sơ đồ khối của khối điều khiển


26
chân RAM, ROM. Nh-ng việc lựa chọn ROM bank 0, bank 1 đ-ợc thực hiện bởi
IC411 và IC413 kết hợp với cổng P20 (SEL), A13, A14, và A15 của CPU.
Trong khối điều khiển có bộ Reset SET-520C (IC414) tạo tín hiệu đặt lại
hệ thống và đ-a đến toàn bộ hệ thống. IC401 có chức năng duy trì c-ờng độ
không đổi của việc in ra; nó liên quan đến nhiệt độ của đầu ghi nhiệt. Điện trở
nhiệt bên trong đầu ghi nhiệt đ-ợc mắc song song với R401, khi nhiệt độ của đầu
ghi nhiệt tăng thì điện trở của nó giảm xuống và kéo theo độ rộng xung (ở chân
6) bị thu hẹp lại. Độ rộng xung cũng đ-ợc chọn bởi chuyển mạch phối hợp DipSw
bằng cách nối các tụ từ C401 đến C406 t-ơng ứng theo điện trở của đầu ghi nhiệt,
kết hợp với bộ dao động đa hài (IC401). Ví dụ, độ rộng xung là 1,4ms đ-ợc chọn
cho đầu ghi nhiệt có điện trở là 220

.
Việc điều khiển các đèn LED, SW đ-ợc thực hiện qua các cổng I/O của

CPU ( xem bảng cấu hình 3.14). Khối này đ-ợc nối với khối xử lý dữ liệu, khối
bàn phím 1, khối nguồn và đầu ghi nhiệt qua CNA102, CNA107 (CNJ103),
CNA101 (CNJ101), CNA103 (CNJ102) t-ơng ứng.
d. Khối nguồn
Khối nguồn (hình 1-15) trong máy điện tim ECG-8110 đ-ợc sử dụng linh
hoạt. Máy điện tim có thể làm việc với nguồn điện mạng và khi việc truy cập đến
nguồn điện mạng bị hạn chế thì có thể dùng nguồn một chiều của ắc quy. Khối
nguồn bao gồm: mạch nạp nguồn ắc quy, mạch lựa chọn nguồn AC-DC, bộ kiểm
tra nguồn ắc quy và mạch ổn định các điện áp +9V và +5V.
* Mạch nạp nguồn ắc quy: Việc nạp điện áp và dòng không đổi đ-ợc thực
hiện bởi mạch này. Điện áp đầu ra của nguồn ắc quy tăng trong quá trình nạp và
dòng nạp giảm dần so với ban đầu. Mạch này theo dõi dòng nạp và giảm điện áp
nạp để bảo vệ khỏi bị nạp quá mức khi dòng nạp sụt xuống d-ới mức qui định.
Việc nạp ban đầu đ-ợc thực hiện với một điện áp cao cố định từ 2 đến 3 giây, sau
đó nạp với điện áp đ-ợc điều chỉnh theo dòng nạp đầu ra.






27

Hình 1-15.
Sơ đồ khối nguồn

Mức điện áp đ-ợc điều chỉnh sao cho điện áp nạp V
BT
giảm khi nhiệt độ
của nguồn ắc quy tăng và ng-ợc lại. Tại 25
0
C dòng điện nạp và điện áp nạp V
BT

đ-ợc điều chỉnh nhờ biến trở VR301 tới 50mA và 14,5V t-ơng ứng. Khi dòng
nạp giảm xuống d-ới 50mA so với ban đầu thì V
BT
giảm xuống tới 13,5

0,2V.
Khi dòng nạp tiếp tục giảm thì việc nạp sẽ dừng lại và lặp lại từ đầu.
Sơ đồ khối của mạch nạp nguồn ắc quy:






Hình 1-16.
Sơ đồ khối mạch nạp nguồn ắc quy

*Mạch điều khiển Rơle (mạch lựa chọn AC-DC): Mạch này có chức năng
cho phép sự hoạt động của nguồn ắc quy khi không có sự cung cấp của nguồn

điện mạng. Bằng việc điều khiển, kích thích Rơle RY301 khởi động nguồn ắc
quy hoạt động.
Thizistor
dòng
không đổi


Nhận biết
dòng điện

Điều
khiển
điện áp

Nhận
biết
nhiệt độ

V
BT
Bộ ổn áp
+5V
Mạch điều
khiển Rơle
Kiểm tra điện
áp nguồn ắc
quy

Mạch nạ
p

Rơle

B
ộ ổn áp
ngắt +9V

Nguồn ắc quy

+8V

+5V

Tín hiệu điều khiển
theo thời gian


28
* Mạch theo dõi điện áp nguồn ắc quy: Mạch này sử dụng một hệ thống
các bộ so sánh và đèn LED dùng để chỉ thị điện áp nguồn của ắc quy tại các mức
t-ơng ứng.
* Mạch cung cấp các điện áp ổn định +9V và +5V: Mạch gồm các bộ
giám sát quá dòng và quá áp (IC307), bộ điều chỉnh điện áp đầu ra cố định
(IC308).
e. Khối bàn phím
* Khối bàn phím 1: Khối này nối với khối điều khiển và khối bàn phím 2
qua CNA107, CNA104 (CNJ101) t-ơng ứng, đồng thời với động cơ và chuyển
mạch cuộn giấy (PE SW) qua CNA105 (CNJ102) và CNA106 (CNJ103).
Khối bàn phím 1 có hệ thống đèn LED chỉ thị đạo trình đ-ợc điều khiển
bởi khối điều khiển thông qua IC501, IC503 và IC504. Và các đèn LED chỉ thị

trạng thái làm việc của hệ thống.
Trong mạch điều khiển động cơ, IC điều khiển động cơ PLL (IC512) duy
trì tốc độ giấy không đổi và IC điều khiển bộ ổn định chuyển mạch (IC513) điều
khiển trong chế độ PWM cho hiệu suất tốt hơn.
Tần số dao động cơ bản 10MHz đ-ợc chia bởi các IC508, IC509 và IC510
để cung cấp các tần số t-ơng ứng cho bốn tốc độ giấy.
* Khối bàn phím 2: Gồm một hệ thống các chuyển mạch và các đèn LED
chỉ thị, khối này đ-ợc nối với bàn phím 1 qua CNA104.
f. Đầu ghi nhiệt
Máy sử dụng ph-ơng thức ghi điện tim dùng đầu ghi nhiệt. Đầu ghi sẽ
quét theo chiều ngang băng giấy với tốc độ có thể thay đổi đ-ợc. Băng giấy ghi
loại chuyên dụng màu đen có phủ lớp nến mỏng màu trắng. Tại những điểm mà
đầu ghi tiếp xúc với băng giấy, nhiệt độ đầu ghi sẽ làm nến nóng chảy, suất hiện
những điểm màu đen trên nền trắng. Bản ghi có độ nét cao với 8 điểm/mm theo
chiều dọc và 20 điểm/mm theo chiều ngang. Đầu ghi nhiệt chấm hay không chấm
xuống băng giấy phụ thuộc vào dữ liệu điện tim và các ký tự số đã mã hoá bằng
các bít số 0, 1.
Trong đầu ghi nhiệt có mắc một điện trở nhiệt để điều chỉnh độ rộng xung
ghi. Khi nhiệt độ của đầu ghi nhiệt tăng thì điện trở của nó giảm xuống kéo theo
độ rộng xung bị thu hẹp lại. Độ rộng xung cũng đ-ợc chọn bởi chuyển mạch
DipSW của khối điều khiển.
Tốc độ của băng giấy ghi có 2 mức: 25mm/s và 50mm/s đ-ợc điều chỉnh
bởi chuyển mạch tốc độ. Hoạt động của đầu ghi nhiệt đ-ợc điều khiển bởi khối
điều khiển qua CNA103 (CNJ102).