ЭКГ ба зүрхний цохилтын хяналт: 7 алхам (зурагтай)

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

АНХААРУУЛГА: 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.

Эдгээр нөхцлийг илрүүлэх хамгийн чухал оношлогооны хэрэгслийн нэг бол электрокардиограм (ЭКГ) юм. Электрокардиограм нь зүрхний импульсийг зүрхээрээ шалгаж, машин руу буцааж дамжуулдаг. Дохиог биед байрлуулсан электродоос авдаг. Электродыг байрлуулах нь физиологийн дохиог авахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь тэдгээр нь бие махбод дахь потенциалын ялгааг бүртгэх замаар ажилладаг. Электродын стандарт байршил нь Einthoven гурвалжинг ашиглах явдал юм. Энд нэг электродыг баруун гар, зүүн гар, зүүн хөл дээр байрлуулна. Зүүн хөл нь электродуудын үндэс болж, бие дэх давтамжийн дуу чимээг авдаг. Баруун гар нь сөрөг электродтой, зүүн талд нь эерэг электрод байдаг бөгөөд энэ нь цээжин дэх боломжит ялгааг тооцоолж, зүрхний энергийг авдаг. [2] ЭКГ -ийн дохио бөгөөд дохиог чимээ шуугиангүйгээр, зүрхний цохилтын хэмжилтийг тодорхой дүрслэн харуулна.

Алхам 1: Материал ба багаж хэрэгсэл

• Төрөл бүрийн резистор ба конденсатор
• Талхны самбар
• Функцийн генератор
• Осциллограф
• DC цахилгаан хангамж
• Оп-өсгөгч
• LABView суулгасан компьютер
• BNC кабель
• DAQ -ийн туслах

Алхам 2: Багаж хэрэгслийн өсгөгч бүтээх

Биоэлектрик дохиог зохих ёсоор өсгөхийн тулд хоёр үе шаттай багажийн өсгөгчийн нийт ашиг нь 1000 байх ёстой бөгөөд үе шат бүрийг нийт олзыг авахын тулд үржүүлж, тус тусдаа үе шатыг тооцоолоход ашигласан тэгшитгэлийг доор харуулав.

1 -р шат Олз: K1 = 1+2*R2/R1 2 -р шат Олз: K2 = -R4/R3

Дээрх тэгшитгэлийг ашиглан резисторын ашигласан утга нь R1 = 10kΩ, R2 = 150kΩ, R3 = 10kΩ, R4 = 33kΩ байв. Эдгээр утгууд нь хүссэн гаралтыг хангахын тулд та онлайнаар дуурайж эсвэл физик өсгөгч хийсний дараа осциллограф ашиглан туршиж үзэх боломжтой.

Сонгосон резистор ба талхыг талхны самбар дээр холбосны дараа та тогтмол гүйдлийн тэжээлээс ± 15V хүчдэлийг асаах шаардлагатай болно. Дараа нь функциональ генераторыг багажийн өсгөгчийн оролт, осциллографыг гаралттай холбоно уу.

Дээрх зураг дээр дууссан багаж хэрэгслийн өсгөгч талхны самбар шиг харагдах болно. Зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд функц генераторыг 1 кГц давтамжтай 20 мВ хүртэлх оргил далайцтай синус долгион гаргахаар тохируулна уу. Осциллограф дээрх өсгөгчийн гаралт нь зөв ажиллаж байгаа тохиолдолд 1000 -ийн оролттой байдаг тул оргил цэгээс 20 В хүртэлх далайцтай байх ёстой.

Алхам 3: Ховилын шүүлтүүр бүтээх

Цахилгааны шугамын чимээ шуугианы улмаас 60 Гц давтамжтай дуу чимээг шүүхийн тулд шүүлтүүр шаардлагатай болсон нь АНУ -ын цахилгаан дамжуулах шугамын дуу чимээ юм. Тодорхой давтамжийг шүүдэг тул ховилын шүүлтүүрийг ашигласан. Резисторын утгыг тооцоолохдоо дараахь тэгшитгэлийг ашигласан болно. Барилгын хялбар байдлыг хангахын тулд 8 -ийн чанарын хүчин зүйл (Q) сайн ажиллаж, 0.1uF конденсаторыг сонгосон. Тэгшитгэл дэх давтамж (w хэлбэрээр дүрслэгдсэн) нь 60 Гц давтамжийг 2π -ээр үржүүлнэ.

R1 = 1/(2QwC)

R2 = 2Q/(wC)

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

Дээрх тэгшитгэлийг ашигласан эсэргүүцлийн утгыг R1 = 1.5kΩ, R2 = 470kΩ ба R3 = 1.5kΩ болгон ашигласан болно. Эдгээр утгууд нь хүссэн гаралтыг хангахын тулд та онлайнаар дуурайж эсвэл физик өсгөгч хийсний дараа осциллограф ашиглан туршиж үзэх боломжтой.

Дээрх зураг нь талхны самбар дээр дууссан ховилын шүүлтүүр ямар байхыг харуулав. Оп-амперын тохиргоо нь багажны өсгөгчтэй ижил бөгөөд 1 кГц давтамжтай оргилоос 1 В хүртэлх далайцтай синус долгион үүсгэх функцийг генератороор тохируулах ёстой. Хэрэв та AC цэвэрлэгээ хийж байгаа бол 60 Гц орчим давтамжийг шүүсэн эсэхийг шалгах боломжтой байх ёстой.

Алхам 4: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр бий болгох

ЭКГ-тэй холбоогүй өндөр давтамжтай дуу чимээг шүүхийн тулд 150 Гц-ийн хязгаартай давтамжтай бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг бий болгосон.

R1 = 2/(w [aC2+sqrt (a2+4b (K-1)) C2^2-4b*C1*C2)

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

R3 = K (R1+R2)/(K-1)

C1 <= C2 [a^2+4b (K-1)]/4b

R4 = K (R1+R2)

Дээрх тэгшитгэлийг ашиглан резисторын ашигласан утга нь R1 = 12kΩ, R2 = 135kΩ, C1 = 0.01 µF, C2 = 0.068 µF байв. Шүүлтүүрийн ашиг K-ийг тэг болгохыг хүссэн тул R3 ба R4-ийн утгууд тэг болж дууссан тул бид физик тохиргоонд резисторын оронд утсыг ашигласан. Эдгээр утгууд нь хүссэн гаралтыг хангахын тулд та онлайнаар дуурайж эсвэл физик өсгөгч хийсний дараа осциллограф ашиглан туршиж үзэх боломжтой.

Физик шүүлтүүрийг бүтээхийн тулд сонгосон резистор ба конденсаторыг схемд үзүүлсэн шиг оп-амптай холбоно уу. Оп-өсгөгчийг асааж, функц генератор ба осциллографыг өмнөх алхамуудад тайлбарласантай ижил аргаар холбоно уу. Үйл ажиллагааны генераторыг синус долгионыг 150 Гц давтамжтай, оргилоос оргил хүртэл 1 В орчим далайцтай болгохын тулд 150 Гц нь таслах давтамж байх ёстой, хэрэв шүүлтүүр зөв ажиллаж байвал энэ давтамжийн хэмжээ 3dB байх ёстой. Энэ нь шүүлтүүрийг зөв тохируулсан эсэхийг танд хэлэх болно.

Алхам 5: Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбоно уу

Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг бүтээж, тусад нь туршиж үзсэний дараа бүгдийг цувралаар холбож болно. Функцийн генераторыг багажны өсгөгчийн оролттой холбож, үүний гаралтыг ховилын шүүлтүүрийн оролттой холбоно уу. Үүнийг ховилын шүүлтүүрийн гаралтыг бага дамжуулагч шүүлтүүрийн оролттой холбож дахин хийнэ үү. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн гаралт нь осциллографт холбогдох ёстой.

Алхам 6: LabVIEW -ийг тохируулна уу

ЭКГ -ийн зүрхний цохилтын долгионы хэлбэрийг DAQ туслах болон LabView ашиглан авсан. DAQ -ийн туслах нь аналог дохиог олж, түүвэрлэх параметрүүдийг тодорхойлдог. DAQ -ийн туслахыг зүрхний артерийн дохио өгдөг функцийн генератор болон LabView програмтай компьютерт холбоно уу. LabView -ийг дээр үзүүлсэн схемийн дагуу тохируулна уу. DAQ -ийн туслах нь функцийг үүсгэгчээс зүрхний долгион авчрах болно. Графикийг үзэхийн тулд долгионы хэлбэрийн графикийг LabView тохиргоондоо нэмж оруулаарай. Тоон операторуудыг ашиглан хамгийн их утгын босгыг тохируулна уу. Схемд 80% -ийг ашигласан болно. Оргил шинжилгээг мөн оргил цэгүүдийг олж, цаг хугацааны өөрчлөлттэй холбоход ашиглах ёстой. Минут дахь цохилтыг тооцоолохын тулд оргил давтамжийг 60 -аар үржүүлж, энэ тоог графикийн хажууд гаргав.

Алхам 7: Та одоо ЭКГ бичиж болно

[1] "Электрокардиограм - Техасын зүрхний хүрээлэнгийн зүрхний мэдээллийн төв." [Онлайнаар]. Боломжтой: https://www.texasheart.org/HIC/Topics/Diag/diekg.cfm. [Оруулсан: 09-Dec-2017].

[2] "ЭКГ нь туйлшрал, Эйнтховений гурвалжин - Оюутан физиологич." [Онлайнаар]. Боломжтой: https://thephysiologist.org/study-materials/the-ecg-leads-polarity-and-einthovens-triangle/. [Оруулсан: 10-Dec-2017].