Электрокардиограмм (ЭКГ) хийх: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

АНХААРУУЛГА:

Энэ бол эмнэлгийн хэрэгсэл биш юм. Энэ нь зөвхөн боловсролын зориулалттай бөгөөд дууриамал дохиог ашигладаг. Хэрэв та энэ хэлхээг ЭКГ-ийн бодит хэмжилтэд ашиглаж байгаа бол хэлхээ ба хэлхээний багажны холболтууд нь батерейны хүч болон бусад зөв тусгаарлах техникийг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

[Зургийг https://scienceprog.com/avr-dds-signal-generator-v… дээрээс авсан болно]

Алхам 1: Өөрийнхөө зүйлийг мэдэх

Электрокардиограм (ЭКГ) нь зүрхний цахилгаан үйл ажиллагааг хянахад эмч нарын ашигладаг чухал хэрэгсэл юм. Зүрхний хэвийн бус хэмнэлээс эхлээд дулааны дутагдлыг оношлох хүртэлх бүх зүйлийг бичихэд тустай. Энэхүү зааварчилгааг дагаж мөрдвөл та талх нарийн боовны анхан шатны мэдлэг, электроникийн лабораторийн тоног төхөөрөмжийг ашиглан хүний электрокардиограмыг харуулдаг төхөөрөмжийг бүтээх боломжтой болно. Сайн дохио гаргасны дараа та зүрхний цохилтыг тооцоолохын тулд мөн ижил дохиог ашиглан микроконтроллер ашиглаж болно.

-

Хэрэв та ЭКГ гэж юу болохыг мэдэхгүй бол энэ нь зүгээр л зүрхний үйл ажиллагааны бичлэг юм. Зүрхний агшилтын цахилгаан шинж чанараас шалтгаалан хүчдэлийн өөрчлөлтийг арьсан дээр электрод байрлуулж, дохиог боловсруулж бүртгэж болно. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам эдгээр хүчдэлийн схемийг электрокардиограм гэж нэрлэдэг (товчоор ЭКГ). ЭКГ -ийг ихэвчлэн зүрхний дутагдлын янз бүрийн хэлбэрийг оношлох эсвэл өвчтөний стрессийг идэвхгүй хянахад ашигладаг. Эрүүл ЭКГ нь хүмүүсийн хооронд түгээмэл байдаг онцлог шинж чанартай байдаг. (Үүнд P долгион, Q долгион, R долгион, S долгион, T долгион, QRS цогц орно.) Би зүрхний зохих хариу урвал бүхий ЭКГ-ийн хялбаршуулсан диаграмыг өгсөн.

-

Зүрхний мэдрэлд тохиолддог цахилгаан үйл явдал бүр булчингийн эдэд тохиолддог физик үзэгдэлтэй тохирч, зүрхний нэг хэсэг агшиж байхад нөгөө хэсэг нь тайвширдаг болохыг анхаарна уу. Ийм байдлаар цахилгаан дохионы цаг нь зүрхэнд маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь ЭКГ -ийг зүрхний эрүүл мэндийг хэмжих маш хүчирхэг хэрэгсэл болгодог.

-

Бодит ЭКГ -ийг бүртгэхийн тулд дохионы хэмжээ, биеийн бусад хэсгээс гарах дуу чимээний хэмжээ, хүрээлэн буй орчноос гарах дуу чимээний хэмжээ гэх мэт логистикийн олон асуудал гарч ирдэг. Үүнийг нөхөхийн тулд бид дохионыхоо хэмжээг нэмэгдүүлэх дифференциал өсгөгч, өндөр давтамжийн дохионы дуу чимээг арилгах бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр, 60 Гц давтамжтай дуу чимээг арилгах ховилын шүүлтүүр гэсэн 3 хэсгээс бүрдэх хэлхээг зохион бүтээж байна. АС тэжээлээр хангагдсан барилгад үргэлж байдаг. Би эдгээр алхамуудын талаар доор дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно.

[Зургийг https://courses.lumenlearning.com/ap2/chapter/card… дээрээс авсан болно]

Алхам 2: Хангамжаа цуглуул

Энэ төслийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

- 1 том талхны хавтан (2 ба түүнээс дээш байвал илүү гоё байх болно)

- 5 ерөнхий зориулалттай оптик өсгөгч

(Би UA-741-ийг +-15 В хүчдэлтэй ашигладаг байсан, зөвхөн 15 вольтыг сонгох боломжтой эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс та идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийнхээ утгыг тохируулах хэрэгтэй болно.

Эсэргүүцэл

o 2x 165 Ом

o 3х 1к ом

o 2x 15k Ом

o 2x 33k Ом

o 1x 42k Ом

o 2x 60k Ом

Конденсатор

o 2x 22nF

o 2x 1μF

o 1x2Μf

- Олон тооны эсвэл холбогч утас

- +15 В хүчдэлийг өгөх чадвартай тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн эх үүсвэр

- Функцийн генератор ба осциллограф (ихэвчлэн алдааг олж засварлахад зориулагдсан)

- Хэрэв та бодит ЭКГ хийхээр төлөвлөж байгаа бол дор хаяж гурван наалдамхай электрод

- Энэ бүх утгагүй зүйлийг холбох хангалттай кабель

- Цахилгаан хэлхээ, оп-өсгөгч, талхны хавтангаар ажиллах туршлагын талаар тодорхой ойлголттой байх.

Хэрэв та төрсөн өдрөө дөнгөж талхны тавцан дээр тавиад ямар нэгэн гоё зүйл хийхийг оролдож байгаа бол үүнийг туршиж үзэхээсээ өмнө дор хаяж хэд хэдэн энгийн бүтцийг хий.

-

Алхам 3: Дифференциал өсгөгч бүтээх

Дифференциал өсгөгч нь бидний бүртгэсэн дохиог хүрээ эсвэл дэлгэц дээр харуулах боломжтой түвшинд хүртэл нэмэгдүүлэх болно. Энэхүү хэлхээний загвар нь хоёр оролтын электродоос хүчдэлийн ялгааг авч өсгөх болно. Энэ нь электродуудын хоорондох нийтлэг дуу чимээг арилгах тул дуу чимээг бууруулах зорилгоор хийгддэг. ЭКГ -ийн дохио нь бичлэг хийх электродуудын байршил болон хувь хүнээс хамаарч далайцаар ялгаатай байх боловч бугуйнаас бичлэг хийхдээ ихэвчлэн хэдэн милливольт хэмжээтэй байдаг. (Энэ тохиргоог хийх шаардлагагүй ч гэсэн цээжин дээр электрод байрлуулснаар дохионы далайцыг нэмэгдүүлэх боломжтой боловч арилжаа нь уушигны хөдөлгөөнөөс гарах дуу чимээ юм.)

-

Би тохиргооны схемийг оруулсан болно. Зураг дээрх хэлхээ нь таны дохиог ~ 1000 дахин нэмэгдүүлэх ёстой. Та үүнийг ашиглахаар шийдсэн op-amp-ийн төрлөөс хамааран үүнийг тохируулах шаардлагатай болж магадгүй юм. Үүнийг тохируулах хурдан арга бол R1 -ийн утгыг өөрчлөх явдал юм. R1 -ийн утгыг хоёр дахин бууруулснаар та гаралтын ашгийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх болно.

-

Та нарын ихэнх нь энэ хэлхээг талхны самбар дээр орчуулж чадна гэж би бодож байна, гэхдээ би үйл явцыг оновчтой болгохын тулд талхны хавтангийн тохиргооны диаграмыг оруулсан бөгөөд таны алдааг олж засварлах хугацааг багасгах болно гэж найдаж байна. Танд илүү тохиромжтой байх үүднээс UA741 (эсвэл LM741) товчлуурын зургийг орууллаа. (таны зорилгын үүднээс танд 1, 5, 8-р зүү хэрэггүй болно) Оп-өсгөгч дээрх V + ба V-зүү нь таны +15 В ба -15 В тэжээлд холбогдох болно. -15V нь газардуулгатай адил биш юм! Та миний талбар дээрх конденсаторыг үл тоомсорлож болно. Эдгээр нь хувьсах гүйдлийн дуу чимээг арилгах зориулалттай тойрог конденсатор боловч эргээд харахад хүчин чармайлт гаргахад үнэ цэнэтэй зүйл биш юм.

-

Алдааг олж засварлахын тулд үе шат бүрийг туршиж үзэхийг зөвлөж байна. Хэлхээг харуулснаар та оролтын нэгийг газардуулж, нөгөөг нь жижиг DC эх үүсвэрт холбож өсгөлтийг шалгаж болно. (15 мВ-ээс бага хүч оруулах шаардлагатай эсэхийг шалгаарай, эс тэгвэл та оп-амперыг хангаж чадна). Хэрэв та туршилтын ашиг орлогоо бууруулах шаардлагатай бол бүү санаа зов, 500 дахин их ашиг нь бидний хувьд хангалттай байх болно. Түүнээс гадна, хэрэв та хэлхээгээ 1000-ийн ашиг олохоор бүтээсэн бөгөөд энэ нь зөвхөн 800-ийн ашиг олсон бол энэ нь дэлхийн төгсгөл биш, яг тоо нь чухал биш юм.

-

Алхам 4: Ховилын шүүлтүүрийг бий болгох

Одоо бид дохиогоо нэмэгдүүлэх боломжтой болсон тул үүнийг цэвэрлэх талаар авч үзье. Хэрэв та яг одоо манай хэлхээнд электродыг холбосон бол 60 Гц -ийн чимээ гарах магадлалтай. Учир нь ихэнх барилгууд 60 Гц АС гүйдэлтэй утастай байдаг бөгөөд энэ нь зайлшгүй том дуу чимээ үүсгэдэг. Үүнийг засахын тулд бид 60 Гц -ийн ховилын шүүлтүүр бүтээх болно. Ховилын шүүлтүүр нь маш тодорхой давтамжийг сулруулж, бусад давтамжийг хөндөлгүй үлдээх зориулалттай. 60 Гц давтамжтай дуу чимээг арилгахад тохиромжтой.

-

Урьдын адил би хэлхээний схем, талхны хавтангийн тохиргоо, өөрийн хэлхээний зургийг оруулсан болно. Анхаарах зүйл бол ховилын шүүлтүүрийг барих нь харьцангуй хялбар үе шат боловч ажилдаа ороход хамгийн удаан хугацаа шаардагджээ. Миний оролтыг маш сайн сулруулж байсан боловч 60 Гц -ийн оронд 63 Гц давтамжтай байсан нь үүнийг таслахгүй. Хэрэв та ижил асуудалтай тулгарвал R14 үнэ цэнээ өөрчлөхийг зөвлөж байна. (R14 -ийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх нь таны унтрах давтамжийг бууруулж, эсрэгээр). Хэрэв танд хувьсах резистор хайрцаг байгаа бол үүнийг R14 -ийг орлуулахын тулд ашиглана уу, дараа нь эсэргүүцлийн утгатай тоглоомыг сонгож, хамгийн сайн тохирохыг олж мэдээрэй. Би 175 ом R14 -тэй болсон боловч онолын хувьд R12 -тэй таарч тохирох нь илүү дээр юм.

-

Дахин хэлэхэд та функцийг генератор ашиглан 60 Гц синус долгионыг оруулан гаралтыг осциллограф дээр бичиж туршиж үзэх боломжтой. Таны гаралт -20 дБ буюу оролтын далайцын 10% орчим байх ёстой. Өмнө хэлсэнчлэн та ойролцоох давтамжийг оновчтой болгохын тулд шалгаж болно.

-

Алхам 5: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг бий болгох

Өмнө дурьдсанчлан, өөр нэг чухал хүчин зүйл бол таны биеэс болон таны байгаа өрөөг чимээ шуугианаас ангижруулах явдал юм. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь үүнийг сайн хийдэг, учир нь дохио өгөхөд зүрхний цохилт нэлээд удаан байдаг. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүртэй бидний зорилго бол таны ЭКГ-аас өндөр давтамжтай бүх дохиог арилгах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд бид "таслах давтамж" -ийг тодорхойлох ёстой. Манай тохиолдолд энэ давтамжаас давсан бүх зүйлийг арилгахыг хүсч байгаа бөгөөд энэ давтамжаас доогуур бүх зүйлийг хадгалахыг хүсч байна. Зүрхний цохилт 1 -ээс 3 Герц хүртэл байдаг бол бидний ЭКГ -ийг бүрдүүлдэг бие даасан долгионы хэлбэрүүд нь үүнээс хамаагүй өндөр давтамжтай байдаг. ойролцоогоор 1-50 Герц. Үүний улмаас би 80 Гц давтамжтай давтамжийг сонгосон. Энэ нь бүх ашигтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дохионд байлгахад хангалттай өндөр боловч хажуугийн өрөөнд байгаа HAM радиогоос гарах чимээг арилгадаг.

-

Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн талаар надад мэргэн зөвлөгөө байхгүй, бусад үе шаттай харьцуулахад маш энгийн. Өсгөгчтэй адил 80 Гц -ийн нарийвчлалтай хязгаарлалт хийх талаар санаа зовох хэрэггүй; энэ нь тийм ч чухал биш бөгөөд бодит байдалд ийм зүйл болохгүй. Гэсэн хэдий ч та функцийг генератор ашиглан гаралтыг шалгах хэрэгтэй. Дүрмээр бол синус долгион нь 10 Гц давтамжтай шүүлтүүрээр дамжин өнгөрөх ёстой бөгөөд үүнийг 130 Гц -ээр хоёр хуваах ёстой.

-

Алхам 6: Залгаад үзээрэй

Хэрэв та ийм амжилтанд хүрсэн бол баяр хүргэе! Танд ЭКГ -ийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд бий. Таны хийх ёстой зүйл бол тэдгээрийг хооронд нь холбож, электрод руу алгадаж, гаралтыг осциллограф руу залгаад ЭКГ -ээ харах явдал юм!

-

Хэрэв та электродыг хэрхэн яаж залгахаа мэдэхгүй байгаа бол оролтын электродыг бугуйнд (бугуй тус бүрт нэг) байрлуулж, газардуулсан электродыг хөл дээрээ холбохыг зөвлөж байна. өсгөгч дэх op-amps дээр эерэг оролт хийх. (Энэ нь зөвхөн симуляцийн зорилгоор хэлхээний диаграммд суурилсан болно)

-

Холбогдсоныхоо дараа бага дамжуулагч шүүлтүүрийн гаралтыг осциллографт холбож, өөрөөрөө бахархаарай! Хүүхдүүдээ бүгдээрээ электрод тавиад зүрхний цохилтыг нь харуулаарай. Хэк, хөршүүдээ ирж үзээрэй. Хэрэв танд нэмэлт сэдэл төрж байгаа бол зүрхний цохилтыг тооцоолохын тулд гаралтыг микроконтроллертой холбоно уу. (Та үүнийг хийхээсээ өмнө олшруулалтыг багасгахыг хүсч магадгүй, энэ нь таны ашиглаж буй самбарыг хуурч магадгүй юм). Юутай ч бүтээн байгуулалтанд баяр хүргэж, аз жаргалтай ажиллаж байна!

[Зургийг https://www.medicwiz.com/medtech/diagnostics/10-ty… дээрээс авсан болно]