Prelucrarea semnalului ECG

O electrocardiogramă (ECG) este utilizată pentru a surprinde reflectarea stării inimii într -o perioadă de timp. Este conectat la piele prin electrozi externi și transformat în semnale electrice pentru colectare. Fiecare membrană celulară formată în afara inimii are o încărcare asociată, care depolarizează în timpul fiecărei bătăi de inimă. Apare pe piele sub formă de semnale electrice minuscule, care pot fi detectate și mărite prin electrocardiogramă.

Încă din 1900, Willem Einthoven a inventat prima electrocardiogramă practică. Sistemul este voluminos și necesită mulți oameni să -l manipuleze. Pacientul trebuie să -și așeze brațele și picioarele într -un electrod mare care conține electrolit. Echipamentul de monitorizare ECG de astăzi este compact și ușor de transportat, astfel încât pacienții să -l poată transporta și atunci când se plimbă. Un ECG de 12 plumb pentru uz casnic poate fi transportat într-un buzunar.

Bazele ECG:

Termenul „plumb” pe electrocardiogramă din acest articol se referă la diferența de tensiune dintre cei doi electrozi, care este diferența înregistrată de dispozitiv. De exemplu, „Lead_i” este tensiunea dintre electrozii din stânga și din dreapta. Atât Lead_I, cât și Lead_II se referă la LEMB Leads. V1-V6 se referă la plumburile toracice. Urmărirea ECG V1 este diferența dintre tensiunea VC1 (tensiunea electrodului toracic) și tensiunea medie a LEAD_I, LEAD_II și LEAD_III. Un sistem standard ECG cu 12 plumb include opt valori reale și patru valori derivate. Tabelul 1 oferă o scurtă descriere a diferitelor tensiuni de plumb (reale și derivate).

Note de calcul Nume plumb

Acesta este un avans real, prezentat în urmă ECG.

Tabelul 1: Nume de plumb și locații de înregistrare ECG.

O formă de undă ECG tipică este prezentată în figura 1. Axa X reprezintă scala de timp. Aici, fiecare grilă (5 mm) corespunde la 20 ms. Axa Y arată amplitudinea semnalului capturat. Fiecare diviziune (5 mm) pe axa y corespunde la 0,5 mV. (10mm / mV și 25mm / s)

Figura 1: Forma de undă ECG tipică.

Caracteristici ECG:

Primul pas în proiectarea unui sistem ECG include înțelegerea tipurilor de semnale care trebuie achiziționate. Semnalul de electrocardiogramă include o tensiune de amplitudine mică prezentă în prejudecăți și zgomot ridicat. Figura 2 prezintă caracteristicile semnalului ECG. Există o compensare ridicată în sistem datorită tensiunii cu jumătate de celulă produsă de electrozi. Ag / AgCl (clorură de argint-argint) este cel mai frecvent electrod dintr-un sistem de electrocardiogramă, iar tensiunea maximă de compensare este +/- 300mV. Semnalul preconizat efectiv este +/- 0,5mV suprapus la compensarea electrodului. În plus, sistemul va închide, de asemenea, zgomotul de 50 / 60Hz de la linia electrică pentru a forma un semnal de mod comun. Amplitudinea zgomotului liniei electrice poate fi foarte mare și trebuie să fie filtrată.

Figura 2: Caracteristicile semnalului ECG care trebuie obținut.

Achiziția ECG

Procesarea front-end analog este o parte importantă a sistemului ECG, deoarece trebuie să distingă între zgomot și semnalul dorit (amplitudinea este mică). Circuitul analogic de procesare front-end include un amplificator de măsurare pentru a reduce semnalul în modul normal. Amplificatorul de măsurare funcționează la +/- 5V și este de obicei utilizat pentru a crește intervalul de tensiune de intrare. Acest amplificator de măsurare ar trebui să aibă o impedanță de intrare ridicată, deoarece impedanța pielii poate fi foarte mare. Este necesară un amplificator OP pentru procesarea semnalului dispozitivului de electrocardiogramă. Lanțul de semnal al sistemului de achiziție ECG include amplificatoare de măsurare, filtre (care pot fi implementate de AMP -uri OP) și ADC -uri.