心电图教学器具

摘要

本申请公开了一种心电图教学器具，该心电图教学器具包括心脏模型、心脏支架以及光源系统，心脏模型上标示有心脏除极方向；心脏支架包括用于支撑心脏模型的支撑件和相互垂直的额面面板和水平面面板，额面面板邻近心脏模型的一面具有标示有刻度的额面导联坐标，水平面面板邻近心脏模型的一面具有标示有刻度的水平面导联坐标；光源系统包括额面平行光光源和水平面平行光光源。本申请的心电图教学器具可以帮助直观地讲解和模拟测量心脏在除极过程中不同导联的除极心电向量的大小，进而帮助讲解如何根据心电图图形判断心脏的空间位置、各腔室的大小及心电活动情况，使心电图原理的教学更加直观，容易理解。

权利要求

1.一种心电图教学器具，所述心电图教学器具包括心脏模型，所述心脏模型为立体模型，其特征在于，所述心脏模型上标示有心脏除极方向，所述心电图教学器具还包括：心脏支架，所述心脏支架包括用于支撑所述心脏模型的支撑件和相互垂直的额面面板和水平面面板，所述额面面板邻近所述心脏模型的一面标示有额面导联坐标，以所述额面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第一同心圆，所述水平面面板邻近所述心脏模型的一面标示有水平面导联坐标，以所述水平面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第二同心圆；

光源系统，所述光源系统包括额面平行光光源和水平面平行光光源，所述额面平行光光源能够发出与所述额面面板垂直的平行光，用于将除极心电向量投影至所述额面导联坐标，所述水平面平行光光源能够发出与所述水平面面板垂直的平行光，用于将所述除极心电向量投影至所述水平面导联坐标。

2.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，垂直于所述第一同心圆的圆心延长线与垂直于所述第二同心圆的圆心延长线的交界点为心脏房室结处。

3.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述心脏模型为不透明或半透明状。

4.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述额面导联坐标标示有6个肢体导联轴，所述水平面导联坐标标示有6个胸导联轴。

5.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述额面面板能够在垂直所述水平面面板的方向上移动。

6.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述心脏模型连接有外部驱动装置，用于改变所述心脏模型在空间的位置。

7.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述心脏模型可分解及拆卸。

8.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述额面面板和水平面面板连接有显示装置，用于显示所述心脏模型位置发生改变时，不同导联心电图图形的变化。

9.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述第一同心圆和所述第二同心圆的半径标有刻度。

10.根据权利要求1所述的心电图教学器具，其特征在于，所述心脏除极方向标示于心室的游离面和膈面上。

说明书

心电图教学器具

技术领域

[0001] 本申请涉及心电图技术领域，特别是涉及一种心电图教学器具。

背景技术

[0002] 对于医务工作者来说，有些情况下，在判断病人病情危急与否的时候，心电图及心电监护起到特别关键的作用，看不懂心电图甚至会造成失去抢救病人的时机。目前，心电图及心电监护在临床工作中已广泛使用。心电图已经成为医学、护理等专业的必学内容。

[0003] 心电图学习的关键是心电图原理。

[0004] 在传统教学方法中，心电图原理的教学存在两大弊端，一是心电图原理图的教学和心脏解剖结构脱节，二是用二维图形展示三维的心电除极综合向量。

[0005] 传统的心电图原理的整个学习过程需要三次空间思维转换。下面逐一说明。

[0006] 首先，理解综合心电向量环的概念。综合心电向量环是心房或心室除极时心脏瞬时综合电流的动态变化环，是一个三维的向量。图1是常用的解释综合心电向量环的图形工具，其中图中双线条的曲线表示综合心电向量环，图中的单线条的曲线表示综合心电向量环在不同平面的投影。其中YOZ平面代表了额面，XOZ面代表了水平面(图中的下底面)，XOY代表了侧面。

[0007] 其次，理解综合心电向量环在不同平面的投射。图2显示了综合心电向量环在人体额面投射的坐标面，坐标是标示心电向量常用的额面导联坐标。

[0008] 最后，再用各导联测量投影到水平面和额面不同方向上的心电向量大小。

[0009] 以上三个过程中，第一个过程比较困难，即心电综合向量环的形状是如何产生的，其具体形状很难描述。而如果不能理解综合心电向量环，该环在额面和水平面投影无从谈起，学生们就更无法理解后面的各导联测量。

[0010] 目前心电图原理的教学主要是依靠在平面图画出来的空间立体图教学或者动画技术展示心脏除极电流沿着传导通路传导的画面，没有具体可以使用的测量心电向量的教学模型。因此，关于心电图原理的教学还是以传统综合心电向量环的讲述方法为主，没有相关教具。

发明内容

[0011] 心电图原理就是通过测量不同导联的心电向量，以心电图的形式展示出来，然后把不同导联的心电向量综合对比，推测心脏的空间位置、腔室大小和心电活动的一种检查方法。各个导联的测到的心电向量的大小，尤其是除极心电向量大小是由心脏除极电流方向、心脏的结构及心腔的厚度决定的。实际工作中不可能把病人的心脏拿出来测量，而通过心电图技术，可以根据心电图图形反推各个导联的心电向量大小，然后再根据各个导联测量方向及心脏结构的特点，可以知道不同导联测量的是哪一部分心脏的除极电流，进而可以反推心脏的空间位置、腔室大小。同时，心电图也是观察心电图活动情况的一种简单、便捷的检查方法。

[0012] 本申请提出一种心电图教学器具，能够以心室除极为重点，讲解心电图原理，以解决前面所述现有技术中心电图教学抽象、晦涩难懂的问题，并且可以避开综合心电向量环的这个抽象难懂的概念。

[0013] 本心电图教学器具包括：

[0014] 心脏模型，心脏模型为立体模型，心脏模型上标示有心脏除极方向；

[0015] 心脏支架，心脏支架包括用于支撑心脏模型的支撑件和相互垂直的额面面板和水平面面板，额面面板邻近心脏模型的一面标示有额面导联坐标，以额面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第一同心圆，水平面面板邻近心脏模型的一面标示有水平面导联坐标，以水平面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第二同心圆；

[0016] 光源系统，光源系统包括额面平行光光源和水平面平行光光源，额面平行光光源能够发出与额面面板垂直的平行光，用于将除极心电向量投影至额面导联坐标，水平面平行光光源能够发出与水平面面板垂直的平行光，用于将除极心电向量投影至水平面导联坐标。

[0017] 其中，垂直于第一同心圆的圆心延长线与垂直于第二同心圆的圆心延长线的交界点为心脏房室结处。

[0018] 其中，心脏模型为不透明或半透明状。

[0019] 其中，额面导联坐标标示有6个肢体导联轴，水平面导联坐标标示有6个胸导联轴。

[0020] 其中，额面面板能够在垂直水平面面板的方向上移动。

[0021] 其中，心脏模型连接有外部驱动装置，用于改变心脏模型在空间的位置。

[0022] 其中，心脏模型可分解及拆卸。

[0023] 其中，额面面板和水平面面板连接有显示装置，用于显示心脏模型位置发生改变时，不同导联心电图图形的变化。

[0024] 其中，第一同心圆和第二同心圆的半径标有刻度。

[0025] 其中，心脏除极方向标示于心室的游离面和膈面上。

[0026] 本申请的心电图教学器具通过在立体心脏模型上标示心脏除极电流方向，再利用平行光光源将心室不同面投影至具有导联坐标的额面面板和水平面面板，从而直观地测出心室不同面在不同导联轴上的除极心电向量的大小。根据心室除极顺序和除极电流的方向，可以知道某个导联测量的除极向量的是心室壁的哪部分除极电流构成的。再根据左心室厚度是右心室厚度三倍，把测出的左心室的除极向量乘以三，进而可以得到不同导联的心室除极向量大小；再把不同导联的心室除极向量大小与该导联的心电图的QRS波形态对应，心室除极向量大小与心电图图形就对应起来了，心电原理也就非常容易理解了。而心电图在实际应用中主要原理是根据病人不同导联心电图QRS形态判断其不同导联测到的除极向量的大小，再根据不同导联的测量方向和心脏解剖结构特点、心室除极顺序，反推心脏的空间位置和心脏各腔室的大小。本教学器具是把心电图的测量原理还原，把不同导联心电图的形态与心脏的解剖位置及解剖结构关联起来。

附图说明

[0027] 图1是常用的解释综合心电向量环的图形工具；

[0028] 图2是综合心电向量环在人体额面坐标面的投射图；

[0029] 图3是本申请心电图教学器具一实施例的立体结构示意图；

[0030] 图4是图3所示的心电图教学器具的心脏模型的结构示意图；

[0031] 图5是图3所示的心电图教学器具的额面面板的额面导联坐标；

[0032] 图6是图3所示的心电图教学器具的水平面面板的水平面导联坐标；

[0033] 图7是图3所示的心电图教学器具的心脏模型拆解状态结构示意图。

具体实施方式

[0034] 请结合参阅图3和图4，图3是本申请心电图教学器具一实施例的立体结构示意图，图4是图3所示的心电图教学器具的心室模型的结构示意图。在本实施例中，心电图教学器具包括心脏模型10、心脏支架20和光源系统。

[0035] 以下以心室除极过程为例说明具体实施方式，心房除极过程与之类似，不再赘述。心脏的复极过程相对复杂，而除极过程更有利于心电图原理的讲解。因此，复极过程在此不再赘述。

[0036] 心脏模型10为立体模型，心脏模型10上标示有心室除极方向101，在本实施例中，心电向量为心肌细胞除极和复极过程中产生的具有大小和方向的电流的表达。而心脏除极向量方向与心脏除极方向相同，复极向量也与复极方向相同，除极及复极向量的大小由该方向上参与除极或复极的细胞数量呈正相关。具体而言，心室除极方向101标示于心室的游离面和膈面上，心室除极向量101由心室壁除极方向、心室的结构和心室壁厚度决定。本实施例的心脏模型10优选为可拆解和拆卸型，未拆解时，在左心室游离面104和右心室游离面103上分别标示有心室除极方向101(如图4所示)，通过拆解能够展现出心室的膈面，请结合参阅图7，心脏进行部分拆解后，被室间隔102隔开的左心室膈面106和右心室膈面105就显示出来了，膈面上的心电除极向量同样可投影至额面导联坐标或水平面导联坐标。在本实施例中，优选心脏模型10为不透明或半透明状，以便除极心电向量投影测量。

[0037] 心脏支架20包括用于支撑心脏模型10的支撑件201和相互垂直的额面面板202和水平面面板203，额面面板202邻近心脏模型10的一面标示有额面导联坐标，以额面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第一同心圆401，水平面面板203邻近心脏模型10的一面标示有水平面导联坐标，以水平面导联坐标的坐标中心为圆心形成有多个不同直径的第二同心圆402。

[0038] 其中，支撑件201可连接于额面面板202或水平面面板203上，在本实施例中，优选连接于水平面面板203上，为了更好地固定心脏模型10，在其他实施例中，也可采用透明托盘进行支撑固定心脏模型10。请结合参阅图5和图6，图5是图3所示的心电图教学器具的额面面板的额面导联坐标，图6是图3所示的心电图教学器具的水平面面板的水平面导联坐标。在额面导联坐标标示有6个肢体导联轴，水平面导联坐标标示有6个胸导联轴，由于胸导联和肢体导联为现有技术，在此不作赘述。

[0039] 在本实施例中，额面面板202指与额面平行的面板，水平面面板203指与水平面平行的面板。优选地，额面面板202能够在垂直水平面面板203的方向上移动，从而能够适应不同场景的心脏模型10。当然，在其他实施例中，也可将水平面面板203设为可沿垂直于额面面板202方向移动。

[0040] 优选地，垂直于第一同心圆401的圆心延长线与垂直于第二同心圆402的圆心延长线的交界点为心脏房室结处。为了衡量投影在额面导联坐标和水平面导联坐标上的心电向量的大小，多个第一同心圆401和第二同心圆402的半径均标有刻度。

[0041] 光源系统包括额面平行光光源301和水平面平行光光源302，额面平行光光源301发出的平行光与额面面板202垂直，用于将除极心电向量投影至额面导联坐标，水平面平行光光源302发出的平行光与水平面面板203垂直，用于将除极心电向量投影至水平面导联坐标。

[0042] 优选地，心脏模型10连接有外部驱动装置(未示出)，用于驱动心脏模型10在空间不同位置的变化，以显示心脏在空间位置变化时除极心电向量在不同导联上的变化。例如通过电机和传动机构将心脏模型10与外部驱动装置连接，在外部驱动系统的控制下心脏模型10的空间位置发生变化，而除极心电向量内部不会发生变化，但是由于心脏的空间位置变化，除极心电向量投影到不同导联轴的大小会发生改变。因该驱动装置实施方式为现有技术，且具有多种实现方式，在此不作赘述。

[0043] 优选地，额面面板202和水平面面板203连接有显示装置(未示出)，用于显示心脏空间位置变化时不同导联心电图图形的变化。显示装置可独立设置，也可设置于额面面板202背离额面导联坐标的一面。

[0044] 以上说明了本申请的心电图教学器具的结构，下面说明其使用方法：

[0045] (1)打开平行光光源后，心室游离面和膈面就可以通过心脏模型10映射到额面导联坐标和水平面导联坐标。

[0046] (2)根据各个面的除极电流方向，可以显示出心室各个面除极电流在投影在各个导联上的方向和大小。

[0047] (3)心室除极电流按照时间顺序，分为3个部分，第一部分室间隔102除极，这部分除极电流在心电图的QRS波上只占很小的一部分，可以忽略；第二部分左右心室游离面除极，第三部分是左右心室膈面除极。本申请的心电图教学器具主要测量第二和第三部分的除极电流。

[0048] (4)除极电流方向如果与导联轴方向一致，则除极电流为正值；如果除极电流方向与导联轴方向相反，则除极电流为负值；除极电流方向如果与导联轴方向垂直，在该导联轴上则测不出，为零。心室除极电流如果在某导联方向上为正值，该导联的QRS波表现为方向向上，心室除极电流如果在某导联方向上为负值，该导联的QRS波表现为方向向下。

[0049] (5)根据心室游离面和膈面除极电流投影在额面和水平面不同导联的方向和的大小(由于左心室壁的厚度是右心室壁厚度的3倍，左心室投影的除极向量大小与右心室除极向量对比前要乘以3)，可以直接判断心电图不同导联的QRS波主波方向和大小。心电向量101就与心电图图形直接对应起来了。

[0050] 本申请的心电图教学器具有以下优势：

[0051] 1)本发明把左右心室游离面和膈面分别投影到额面导联坐标和水平面导联坐标，首先界定了左右心室除极电流的大小是由心室的结构决定的，结合某部分心室壁除极电流方向判断该部分心室壁除极心电向量方向，再结合左室壁比右室壁厚，就可以根据心室壁不同部分投影大小和除极电流方向测出该部分心室除极电流在不同导联轴投影的大小和方向。不需要经过多次的空间转换就能够基本判断心脏在某个导联方向的除极向量的大小。

[0052] 2)本发明能够利用心脏模型演示不同导联的心脏除极向量产生的原理，反过来让学生学会如何根据心脏的解剖结构特点和心电图图形反推心脏的位置和腔室的大小。把心电图的图形与心脏的解剖结构联系起来，使心电图不再抽象难懂。

[0053] 3)无论心脏在胸腔的相对解剖位置如何变化，心脏的除极电流在其内部的传导方向基本是不变的，心脏各导联测量方向也是基本不变的。所以，根据本发明可以模拟测量心脏位置变化后不同导联测到的心电向量的改变，从而可以推测其心电图QRS波形态的改变。然后再与实际的心电图QRS波图形对照，使心电图原理的学习更加直观、易懂、灵活。学生可以举一反三，彻底理解心电图原理。

[0054] 以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。