Өөрийн ЭКГ -ийг бүтээ! 10 алхам

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

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

Зүрхний цохилт нь зүрхний миоцитууд (зүрхний булчингийн эсүүд) дэх цахилгаан деполяризацийг аяндаа үзүүлэх замаар зохицуулагддаг хэмнэлтэй агшилтаас бүрдэнэ. Биеийн янз бүрийн байрлалд инвазив бус бичлэг хийх электродыг байрлуулснаар ийм цахилгаан идэвхжилийг олж авах боломжтой. Хэлхээ ба биоэлектрикийн талаар анхан шатны ойлголттой байсан ч эдгээр дохиог харьцангуй хялбархан барьж авах боломжтой. Энэхүү зааварчилгааны номонд бид практик, хямд тоног төхөөрөмжөөр цахилгаан кардиографийн дохиог авахад ашиглаж болох хялбаршуулсан аргачлалыг танилцуулж байна. Бид ийм дохиог олж авахад анхаарах чухал асуудлуудыг тодруулж, програм хангамжийн дохионы шинжилгээний аргуудыг танилцуулах болно.

Алхам 1: Онцлог шинж чанаруудын тойм

Таны барьж буй төхөөрөмж дараахь онцлог шинж чанаруудаар ажиллах болно.

1. Электродын бичлэг
2. Багаж хэрэгслийн өсгөгч
3. Ховилын шүүлтүүр
4. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр
5. Аналогоос тоон руу хөрвүүлэх
6. LabView ашиглан дохионы шинжилгээ хийх

Танд хэрэгтэй зарим үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

1. NI LabView
2. NI өгөгдөл цуглуулах самбар (LabView -ийн оролтын хувьд)
3. DC цахилгаан хангамж (үйл ажиллагааны өсгөгчийг тэжээх)
4. Электродын бичлэг хийх зориулалттай арьсны электродын дэвсгэр
5. Эсвэл ЭКГ -ийн дууриамал дууриамал үүсгэх функц үүсгэгч

Эхэлцгээе!

Алхам 2: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр зохион бүтээх

Энгийн ЭКГ нь P долгион, QRS комплекс, Т долгион гэж нэрлэгддэг дохионы долгионы хэлбэрт тодорхойлогддог онцлог шинж чанаруудыг агуулдаг. ЭКГ -ийн бүх шинж чанарууд нь 250 Гц -ээс доош давтамжийн хүрээнд гарч ирэх бөгөөд электродоос ЭКГ бичихдээ зөвхөн сонирхлын шинж чанарыг олж авах нь чухал юм. 250 Гц-ийн таслах давтамжтай бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь дохионд өндөр давтамжийн дуу чимээ гарахгүй байх болно

Алхам 3: Ховилын шүүлтүүр зохиох

60 Гц давтамжтай ховилын шүүлтүүр нь ЭКГ бичлэг хийхтэй холбоотой аливаа цахилгаан хангамжийн дуу чимээг арилгахад ашигтай байдаг. 56.5 Гц ба 64 Гц хоорондох таслах давтамж нь тухайн мужаас гадуур давтамжтай дохиог дамжуулах боломжийг олгоно. Шүүлтүүрт 8 гэсэн чанарын коэффициент ашигласан. 0.1 uF багтаамжийг сонгосон. Туршилтын эсэргүүцлийг дараах байдлаар сонгосон: R1 = R3 = 1.5 kOhms, R2 = 502 kOhms. Эдгээр утгыг ховилын шүүлтүүрийг байгуулахад ашигласан болно.

Алхам 4: Багаж хэрэгслийн өсгөгч зохион бүтээх

1000 В/В -ийн хүчдэлтэй багажийн өсгөгч нь хэмжигдэхүүнийг хөнгөвчлөхийн тулд шүүгдсэн бүх дохиог нэмэгдүүлдэг. Өсгөгч нь хэд хэдэн үйлдлийн өсгөгч ашигладаг бөгөөд тус бүрдээ K1 ба K2 гэсэн хоёр үе шатанд (зүүн ба баруун) хуваагддаг. Дээрх зураг нь ийм үр дүнд хүрч болох хэлхээний схемийг харуулсан бөгөөд Зураг 6 -д тооцооллыг нарийвчлан харуулав.

Алхам 5: Бүгдийг хамтад нь холбоно уу

Олшруулах, шүүх гурван үе шатыг доорх Зураг 7 -т нэгтгэсэн болно. Багаж хэрэгслийн өсгөгч нь синусоид давтамжийн оролтыг 1000В/В -ийн хүчээр нэмэгдүүлдэг. Дараа нь ховилын шүүлтүүр нь 8 Г -ийн чанарын коэффициент бүхий 60 Гц -ийн бүх дохионы давтамжийг арилгадаг. Эцэст нь дохио нь 250 Гц давтамжаас давсан дохиог сулруулдаг бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрээр дамждаг. Дээрх зураг нь туршилтаар бүтээсэн бүхэл бүтэн системийг харуулав.

Алхам 6:… Үүнийг ажиллуулж байгаа эсэхийг шалгаарай

Хэрэв танд функц генератор байгаа бол зохих хариултыг хангахын тулд давтамжийн хариултын муруй байгуулах хэрэгтэй. Дээрх зураг нь таны хүлээж буй систем болон давтамжийн хариу урвалыг харуулж байна. Хэрэв таны систем ажиллаж байгаа мэт харагдаж байвал та дараагийн алхам руу шилжихэд бэлэн байна: аналог дохиог тоон болгон хөрвүүлэх!

Алхам 7: (Заавал биш) ЭКГ -ийг осциллограф дээр дүрслэнэ үү

ЭКГ нь хоёр электродтой дохиог бүртгэж, гурав дахь электродыг газардуулга болгон ашигладаг. ЭКГ -ийн бичлэг хийх электродуудын тусламжтайгаар нэгийг нь багажны өсгөгчийн нэг оролтод, нөгөөг нь нөгөө багажны өсгөгчийн оролтод оруулаад гуравны нэгийг талхны самбар дээр газардуул. Дараа нь нэг электродыг нэг бугуйнд, нөгөөг нь нөгөө бугуйнд хийж, шагайндаа газардуул. Энэ бол ЭКГ -ийн хар тугалга 1 тохиргоо юм. Осциллограф дээрх дохиог төсөөлөхийн тулд осциллографын датчик ашиглан гурав дахь шатны гаралтыг хэмжинэ.

Алхам 8: National Instruments DAQ ашиглан мэдээлэл авах

Хэрэв та LabView дээр дохиогоо шинжлэхийг хүсч байвал ЭКГ -аас аналог өгөгдлийг цуглуулж компьютерт дамжуулах ямар нэгэн арга хэрэгтэй болно. Мэдээлэл олж авах янз бүрийн арга байдаг! National Instruments нь өгөгдөл цуглуулах төхөөрөмж, өгөгдлийн шинжилгээ хийх төхөөрөмжөөр мэргэшсэн компани юм. Эдгээр нь өгөгдөл цуглуулах хэрэгсэл хайхад тохиромжтой газар юм. Та мөн өөрийн хямд аналогийг дижитал хөрвүүлэгч чип худалдаж авах боломжтой бөгөөд Raspberry Pi ашиглан дохио дамжуулж болно! Энэ нь хамгийн хямд сонголт байж магадгүй юм. Энэ тохиолдолд бид аль хэдийн NI DAQ модуль, NI ADC ба LabView -тэй байсан тул National Instruments -ийн техник хангамж, програм хангамжтай нягт холбоотой байсан.

Алхам 9: Өгөгдлийг LabVIEW руу импортлох

LabVIEW харааны програмчлалын хэлийг аналог олшруулах/шүүх системээс цуглуулсан өгөгдлийг шинжлэхэд ашигладаг байсан. Өгөгдлийг LabVIEW-д өгөгдөл цуглуулах функц DAQ Assistant ашиглан NI DAQ нэгжээс цуглуулсан. LabView хяналтыг ашиглан дээжийн тоо, дээж цуглуулах хугацааг програмаар тодорхойлсон болно. Хяналтыг гараар тохируулах боломжтой бөгөөд ингэснээр хэрэглэгч оролтын параметрүүдийг хялбархан тохируулах боломжтой болно. Дээжийн нийт тоо, хугацааны үргэлжлэх хугацааг мэдсэний дараа авсан дохионы дээж тус бүрийн харгалзах хугацааг илэрхийлсэн индексийн утга тус бүрээр цаг хугацааны вектор үүсгэсэн.

Алхам 10: Форматлаж, дүн шинжилгээ хий, тэгээд дууслаа

DAQ туслах функцын өгөгдлийг ашиглах боломжтой формат болгон хөрвүүлэв. DAQ гаралтын өгөгдлийн төрлийг эхлээд долгионы хэлбэрийн өгөгдлийн төрөл болгож, дараа нь (X, Y) кластер хос хос болгон хөрвүүлснээр дохиог 1D хос давхар хэлбэрээр дахин бүтээв. (X, Y) хосоос Y утга бүрийг сонгож, давталтын бүтцийн тусламжтайгаар эхний хоосон 1D хосын массивт оруулав. Давхар болон харгалзах хугацааны 1D массивыг XY график дээр зурсан болно. Үүний зэрэгцээ 1D массивын хамгийн их утгыг хамгийн их утгыг тодорхойлох функцээр тодорхойлсон болно. Хамгийн их утгын аравны аравны нэгийг LabView-д суулгасан оргил илрүүлэх алгоритмын босго болгон ашигласан. 1D массивын оргил утгыг оргил илрүүлэх функцээр тодорхойлсон болно. Оргил цэгүүд мэдэгдэж байгаа тул оргил бүрийн хоорондох хугацааны зөрүүг тооцоолсон болно. Энэ цагийн зөрүүг нэг оргил секундын нэгжээр минутанд оргил болгон хөрвүүлэв. Үүссэн утгыг зүрхний цохилтыг минутанд цохилтын хэлбэрээр илэрхийлдэг гэж үздэг.

Ингээд л боллоо! Та одоо ЭКГ дохиог цуглуулж, дүн шинжилгээ хийлээ!