ЭКГ ба зүрхний цохилтын дижитал мониторыг хэрхэн бүтээх вэ: 6 алхам

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

Электрокардиограм (ЭКГ) нь зүрхний цохилтын цахилгаан үйл ажиллагааг хэмжиж, зүрхний цохилт, хэмнэлийг харуулдаг. Цахилгаан импульс гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг долгион гэж нэрлэдэг бөгөөд зүрхний булчинг цохих бүрт цус шахдаг болгодог. Баруун ба зүүн тосгуур нь эхний Р долгионыг үүсгэдэг бөгөөд баруун ба зүүн доод ховдолууд нь QRS цогцолбор үүсгэдэг. Эцсийн Т долгион нь цахилгаан сэргэлтээс амрах байдалд шилждэг. Эмч нар зүрхний эмгэгийг оношлохын тулд ЭКГ -ийн дохиог ашигладаг тул тодорхой зураг авах нь чухал юм.

Энэхүү зааварчилгааны зорилго нь багаж хэрэгслийн өсгөгч, ховилын шүүлтүүр, нам дамжуулагч шүүлтүүрийг хэлхээнд нэгтгэх замаар электрокардиограмм (ЭКГ) дохиог олж авах, шүүх явдал юм. Дараа нь дохио нь A/D хөрвүүлэгчээр дамжуулж LabView руу орж, бодит цагийн график, зүрхний цохилтыг BPM дээр гаргах болно.

"Энэ бол эмнэлгийн төхөөрөмж биш. Энэ нь зөвхөн дууриамал дохиог ашиглах зорилгоор боловсролын зориулалттай. Хэрэв та энэ хэлхээг ЭКГ-ийн бодит хэмжилтэд ашиглаж байгаа бол хэлхээ ба хэлхээний хоорондох холболт зөв тусгаарлах аргыг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай."

Алхам 1: Багаж хэрэгслийн өсгөгч зохион бүтээх

Багаж хэрэгслийн өсгөгч бүтээхийн тулд бидэнд 3 op amps ба 4 өөр резистор хэрэгтэй болно. Багаж хэрэгслийн өсгөгч нь гаралтын долгионы ашиг орлогыг нэмэгдүүлдэг. Энэхүү дизайны хувьд бид сайн дохио авахын тулд 1000В хүчдэл авахыг зорьсон. Дараах тэгшитгэлийг ашиглан K1 ба K2 -ийн ашиг болох тохирох резисторыг тооцоолно уу.

1 -р шат: K1 = 1 + (2R2/R1)

2 -р шат: K2 = -(R4/R3)

Энэхүү дизайны хувьд R1 = 20.02Ω, R2 = R4 = 10kΩ, R3 = 10Ω ашигласан.

Алхам 2: Ховилын шүүлтүүр зохиох

Хоёрдугаарт, бид op өсгөгч, резистор, конденсатор ашиглан ховилын шүүлтүүр барих ёстой. Энэхүү бүрэлдэхүүн хэсгийн зорилго нь 60 Гц давтамжтай дуу чимээг шүүх явдал юм. Бид яг 60 Гц -т шүүлт хийхийг хүсч байгаа тул энэ давтамжийн доор ба түүнээс дээш бүх зүйл өнгөрөх боловч долгионы хэлбэрийн далайц 60 Гц -т хамгийн бага байх болно. Шүүлтүүрийн параметрүүдийг тодорхойлохын тулд бид 1 -ийн ашиг ба 8 -ийн чанарын коэффициентийг ашигласан бөгөөд эсэргүүцлийн зохих утгыг тооцоолохын тулд доорх тэгшитгэлийг ашиглана уу. Q нь чанарын хүчин зүйл, w = 2*pi*f, f нь төвийн давтамж (Гц), B нь зурвасын өргөн (рад/сек), wc1 ба wc2 нь захын давтамж (рад/сек) юм.

R1 = 1/(2QwC)

R2 = 2Q/(wC)

R3 = (R1+R2)/(R1+R2)

Q = w/B.

B = wc2 - wc1

Алхам 3: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр зохион бүтээх

Энэ бүрэлдэхүүн хэсгийн зорилго нь тодорхой хязгаарын давтамж (wc) -аас дээш давтамжийг шүүж, үндсэндээ дамжин өнгөрөхийг зөвшөөрдөггүй. ЭКГ дохиог (150 Гц) хэмжих дундаж давтамжийг хэт ойртуулахгүйн тулд бид 250 Гц давтамжтай шүүлтүүр хийхээр шийдсэн. Энэ бүрэлдэхүүн хэсгийн утгыг тооцоолохын тулд бид дараахь тэгшитгэлийг ашиглана.

C1 <= C2 (a^2 + 4b (k-1)) / 4b

C2 = 10/таслах давтамж (Гц)

R1 = 2 / (wc (a*C2 + (a^2 + 4b (k -1) C2^2 - 4b*C1*C2)^(1/2))

R2 = 1 / (b*C1*C2*R1*wc^2)

Бид ашгийг 1 гэж тохируулах тул R3 нь нээлттэй хэлхээ (эсэргүүцэлгүй) болж, R4 нь богино залгаас (зүгээр л утас) болно.

Алхам 4: Хэлхээг шалгах

Шүүлтүүрийн үр нөлөөг тодорхойлохын тулд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг AC цэвэрлэгээ хийдэг. Хувьсах гүйдлийн гүйдэл нь бүрэлдэхүүн хэсгийн хэмжээг өөр өөр давтамжтайгаар хэмждэг. Та бүрэлдэхүүн хэсгээс хамааран өөр өөр хэлбэрийг харах болно. АС -ийн шүүрдэхийн ач холбогдол нь уг хэлхээг зөв хийсний дараа зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах явдал юм. Энэхүү туршилтыг лабораторид хийхийн тулд Vout/Vin -ийг хэд хэдэн давтамжтайгаар тэмдэглээрэй. Багаж хэрэгслийн өсгөгчийн хувьд бид өргөн хүрээтэй болохын тулд 50 -аас 1000 Гц хүртэл туршиж үзсэн. Ховилын шүүлтүүрийн хувьд бид бүрэлдэхүүн хэсэг нь 60 Гц орчимд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэх талаар сайн мэдэхийн тулд 10-90 Гц хүртэл туршсан. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн хувьд бид 50-500 Гц хүртэл туршиж үзээд хэлхээ хэрхэн өнгөрч, хэзээ зогсох ёстойг ойлгох болно.

Алхам 5: LabView дээрх ЭКГ -ийн хэлхээ

Дараа нь та LabView дээр A/D хөрвүүлэгчээр дамжуулан ЭКГ дохиог дуурайж, дараа нь дохиог компьютер дээр байрлуулах блок диаграмыг үүсгэхийг хүсч байна. Бид DAQ -ийн дохионы параметрүүдийг тохируулж, зүрхний цохилтын дундаж хэмжээг бид тодорхойлж эхлэв. Бид минутанд 60 цохилтыг сонгосон. Дараа нь 1 кГц давтамж ашиглан долгионы хэлбэрт 2-3 ЭКГ-ийн оргилыг олж авахын тулд ойролцоогоор 3 секунд харуулах шаардлагатай байгааг олж тогтоов. ЭКГ -ийн хангалттай оргилыг авахын тулд бид 4 секунд харуулсан. Блок диаграм нь ирж буй дохиог уншиж, зүрхний цохилт хэр олон удаа гарч байгааг тодорхойлохын тулд оргил илрүүлэлтийг ашиглана.

Алхам 6: ЭКГ ба зүрхний цохилт

Блок диаграмын кодыг ашигласнаар ЭКГ долгионы хэлбэрийн хайрцагт гарч ирэх бөгөөд түүний минутанд цохилтыг харуулна. Та одоо зүрхний цохилт хэмжигчтэй боллоо! Өөрийгөө илүү их сорьж үзэхийн тулд цахилгаан хэлхээ, электродоо ашиглан зүрхний цохилтоо бодит цаг хугацаанд нь харуулаарай!