ЭКГ -ийн хэлхээ: 7 алхам

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

ЭКГ бол зүрхний хэмнэл, үйл ажиллагааг бүртгэх замаар зүрхний цахилгаан үйл ажиллагааг хэмжих тест юм. Энэ нь электрокардиографийн машинд залгагдсан утас ашиглан зүрхнээс дохио авах, унших замаар ажилладаг. Энэхүү зааварчилгаа нь зүрхний биоэлектрик дохиог бүртгэж, шүүж, харуулдаг хэлхээг хэрхэн яаж хийхийг танд үзүүлэх болно. Энэ бол эмнэлгийн хэрэгсэл биш юм. Энэ нь зөвхөн дууриамал дохиог ашиглан боловсролын зорилгоор хийгдсэн болно. Хэрэв та энэ хэлхээг ЭКГ-ийн бодит хэмжилтэд ашиглаж байгаа бол хэлхээ ба хэлхээний багажны холболт зөв тусгаарлах аргыг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Энэ хэлхээ нь LabView програмтай цувралаар холбогдсон гурван өөр үе шатыг агуулдаг. Багажны өсгөгчийн резисторыг 975 -ийн өгөөжөөр тооцоолж, зүрхнээс гарсан жижиг дохионуудыг хэлхээг үргэлжлүүлэн авах боломжтой болно. Ховилын шүүлтүүр нь хананы цахилгааны залгуураас 60 Гц давтамжтай чимээг гаргадаг. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь дохиог илүү сайн илрүүлэхийн тулд хэлхээнээс өндөр давтамжийн дуу чимээг зайлуулдаг.

Энэхүү зааварчилгааг эхлүүлэхийн өмнө uA741 ерөнхий зориулалтын үйлдлийн өсгөгчтэй танилцах нь тустай байх болно. Оп-өсгөгчийн өөр өөр тээглүүр нь өөр өөр зорилготой бөгөөд хэрэв буруу холбосон бол хэлхээ ажиллахгүй болно. Зүүг талхны самбар дээр буруу холбох нь оп-өсгөгчийг хуурч, ажиллахгүй болгох хялбар арга юм. Доорх линк нь энэхүү зааварчилгаанд op-amps-д ашигласан схемийг агуулсан болно.

Зургийн эх сурвалж:

Алхам 1: Материал цуглуулах

Шүүлтүүрийн 3 үе шатанд шаардлагатай материалууд:

• Осциллограф
• Функцийн генератор
• Цахилгаан хангамж (+15V, -15V)
• Гагнуургүй талхны хавтан
• Төрөл бүрийн гадил жимсний кабель болон матрын хавчаар
• ЭКГ электродын наалт
• Төрөл бүрийн холбогч утас

Хэмжих хэрэгслийн өсгөгч:

• 3 Оп-өсгөгч (uA741)

• Эсэргүүцэл:

  • 1 kΩ x 3
  • 12 kΩ x 2
  • 39 kΩ x 2

Ховилын шүүлтүүр:

• 1 Op-amp (uA741)

• Эсэргүүцэл:

  • 1.6 kΩ x 2
  • 417 кОм

• Конденсатор:

  • 100 nF x 2
  • 200 nF

Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр:

• 1 Op-Amp (uA741)

• Эсэргүүцэл:

  • 23.8 кОм
  • 43 кОм

• Конденсатор:

  • 22 nF
  • 47 nF

Алхам 2: Багаж хэрэгслийн өсгөгч бүтээх

Биологийн дохио нь ихэвчлэн 0.2-2 мВ -ийн хоорондох хүчдэлийг гаргадаг [2]. Эдгээр хүчдэлийг осциллограф дээр шинжлэхэд хэтэрхий жижиг тул өсгөгч бүтээх шаардлагатай болсон.

Таны хэлхээг байгуулсны дараа Vout дээрх хүчдэлийг хэмжих замаар зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай (дээрх зураг дээрх зангилаа 2 -оор харуулав). Бид функцийн генераторыг ашиглан 20 мВ -ийн оролтын далайцын хүчдэл бүхий синус долгионыг манай багажийн өсгөгч рүү илгээсэн. Үүнээс хэт хол байгаа зүйл нь хүссэн үр дүнг өгөхгүй, учир нь op amps нь зөвхөн -15 ба +15 V -ийн тодорхой хэмжээний хүчийг авдаг байсан. ойролцоогоор 1000 В -ийн ашиг олохыг эрэлхийл (Vout/Vin 1000 -тэй маш ойр байх ёстой).

Алдааг олж засварлах зөвлөмж: Бүх эсэргүүцэл нь kΩ мужид байгаа эсэхийг шалгаарай.

[2] “Өндөр үзүүлэлттэй электрокардиограм (ЭКГ) дохио тохируулагч | Боловсрол | Аналог төхөөрөмжүүд.” [Онлайнаар]. Боломжтой: https://www.analog.com/en/education/education-library/articles/high-perf-electrocardiogram-signal-conditioning.html. [Оруулсан: 10-Арванхоёрдугаар сар-2017].]

Алхам 3: Ховилын шүүлтүүр бүтээх

Манай ховилын шүүлтүүр нь 60 Гц давтамжийг шүүх зориулалттай. Бид 60 Гц -ийг дохионоосоо шүүхийг хүсч байна, учир нь энэ нь цахилгаан залгуурт байдаг ээлжит гүйдлийн давтамж юм.

Ховилын шүүлтүүрийг туршихдаа оролт ба гаралтын график хоорондын оргил-оргил харьцааг хэмжинэ. 60 Гц давтамжтай -20 дБ ба түүнээс дээш харьцаатай байх ёстой. Учир нь -20 дБ үед гаралтын хүчдэл нь үндсэндээ 0В байдаг бөгөөд та 60 Гц давтамжтай дохиог амжилттай шүүсэн гэсэн үг юм! 60 Гц орчим давтамжийг туршиж үзээд бусад давтамжийг санамсаргүйгээр шүүгээгүй эсэхийг шалгаарай.

Алдааг олж засварлах зөвлөмж: Хэрэв та 60 Гц -д яг -20dB авч чадахгүй байгаа бол нэг резистор сонгоод хүссэн үр дүнд хүрэх хүртэл бага зэрэг солино уу. Хүссэн үр дүнд хүрэх хүртэл бид R2 -ийн үнэ цэнээр тоглох ёстой байв.

Алхам 4: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр бий болгох

Манай бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг 150 Гц -ийн хязгаарын давтамжтайгаар зохион бүтээсэн. ЭКГ -ийн оношлогооны хамгийн өргөн хүрээ нь 0.05 Гц - 150 Гц байдаг тул бид хөдөлгөөнгүй, дуу чимээ багатай орчинг сонгосон тул энэ хязгаарыг сонгосон. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь булчин эсвэл биеийн бусад хэсгээс гарах өндөр давтамжтай дуу чимээнээс ангижрах чадвартай байдаг.

Энэ хэлхээг зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд Vout -ийг хэмжинэ (хэлхээний диаграммд зангилаа 1 гэж үзүүлсэн). 150 Гц давтамжтай үед гаралтын дохионы далайц нь оролтын дохионы далайцаас 0.7 дахин их байх ёстой. Бидний гаралт 150 Гц дээр 0.7 байх ёстой гэдгийг хялбархан харахын тулд бид 1V оролтын дохиог ашигласан.

Алдааг олж засварлах зөвлөмж: Таны таслах давтамж 150 Гц -ээс цөөн Гц -ийн хооронд байвал таны хэлхээ ажиллах ёстой. Бидний тасалдал 153 Гц болж дууссан. Биологийн дохионы хүрээ бие махбодид бага зэрэг хэлбэлзэх тул хэдхэн Гц -ээс хэтрэхгүй байгаа тохиолдолд таны хэлхээ ажиллах ёстой.

[3] “ЭКГ -ийн шүүлтүүрүүд | MEDTEQ.” [Онлайнаар]. Боломжтой: https://www.medteq.info/med/ECGFilters. [Оруулсан: 10-Dec-2017].

[4] K. L. Venkatachalam, J. E. Herbrandson, S. J. Asirvatham, "Электрофизиологичдод зориулсан дохио ба дохио боловсруулах: I хэсэг: Электрограмм олж авах," Цирк. Аритми электрофизиол., Боть. 4, үгүй. 6, хуудас 965–973, 2011 оны 12 -р сар.

Алхам 5: LabView програм үүсгэх

[5] “BME 305 Design Lab Project” (2017 оны намар).

Энэхүү лабораторийн үзлэгийн блок диаграм нь програмаар дамжих дохиог шинжлэх, ЭКГ -ийн оргилуудыг илрүүлэх, оргилуудын хоорондох цагийн зөрүүг цуглуулах, АД -ыг математикаар тооцоолох зорилготой юм. Түүнчлэн ЭКГ -ийн долгионы хэлбэрийн графикийг гаргадаг.

Алхам 6: Бүх гурван үе шатыг холбоно уу

Багаж хэрэгслийн өсгөгчийн гаралтыг ховилын шүүлтүүрийн оролттой, ховилын шүүлтүүрийн гаралтыг бага дамжуулагч шүүлтүүрийн оролттой холбож бүх гурван хэлхээг дараалан холбоно. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн гаралтыг DAQ туслахтай холбож, DAQ туслахыг компьютерт холбоно уу. Цахилгаан хэлхээг хооронд нь холбохдоо талхны хавтан тус бүрийн цахилгаан туузыг холбосон бөгөөд газардуулгын туузыг нэг газардуулгын терминал руу холбосон эсэхийг шалгаарай.

Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийн хувьд хоёр дахь оп-өсгөгчийг газардуулаагүй байх ёстой бөгөөд ингэснээр туршилтын сэдэвтэй холбогдсон хоёр электродын туяа тус бүр нь өөр шүүлтүүрийн өөр өөр өсгөгчтэй холбогдох боломжтой болно.

Алхам 7: Хүний туршилтын сэдвээс дохио авах

Бугуй тус бүрт нэг электрод наалт байрлуулж, нэгийг нь шагайнд нь байрлуулна. Бугуйн хоёр электродыг багажны өсгөгчийн оролт, шагайг газардуулахын тулд матрын хавчаар ашиглана уу. Бэлэн болмогц LabView програм дээр "ажиллуулах" дээр дарж зүрхний цохилт, ЭКГ -ийг дэлгэц дээр харна уу!