EKG va yurak urish tezligi raqamli monitorini qanday qurish kerak: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Elektrokardiogramma (EKG) yurak urishining elektr faolligini o'lchab, yurak urish tezligini va ritmini ko'rsatadi. Yurak mushaklari har zarba bilan qonni chiqarib yuborishi uchun yurak orqali o'tadigan elektr impuls mavjud, uni to'lqin deb ham atashadi. O'ng va chap atrium birinchi P to'lqinini, o'ng va chap pastki qorinchalar esa QRS kompleksini hosil qiladi. Oxirgi T to'lqini - elektr tiklanishidan dam olish holatigacha. Shifokorlar yurak kasalliklarini aniqlash uchun EKG signallaridan foydalanadilar, shuning uchun aniq tasvirlarni olish muhim.

Ushbu ko'rsatmaning maqsadi-elektron kuchaytirgich, chiziqli filtr va past o'tkazgichli filtrni birlashtirish orqali elektrokardiogramma (EKG) signalini olish va filtrlash. Keyin signallar A/D konvertori orqali LabView-ga o'tadi va BPM-da real vaqtda grafik va yurak urishini ishlab chiqaradi.

"Bu tibbiy asbob emas. Bu faqat simulyatsiya qilingan signallardan foydalangan holda o'qitish uchun. Agar bu sxemani haqiqiy EKG o'lchovlari uchun ishlatsangiz, iltimos, kontaktlarning zanglashiga olib keling va kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin."

1 -qadam: asboblar kuchaytirgichini loyihalash

Ko'rsatkich kuchaytirgichini yaratish uchun bizga 3 opa kuchaytirgich va 4 xil rezistor kerak. Asboblar kuchaytirgichi chiqish to'lqinining daromadini oshiradi. Ushbu dizayn uchun biz yaxshi signal olish uchun 1000V kuchlanish olishni maqsad qilganmiz. K1 va K2 daromad bo'lgan mos keladigan qarshiliklarni hisoblash uchun quyidagi tenglamalardan foydalaning.

1 -bosqich: K1 = 1 + (2R2/R1)

2 -bosqich: K2 = -(R4/R3)

Ushbu dizayn uchun R1 = 20.02Ω, R2 = R4 = 10kΩ, R3 = 10Ω ishlatilgan.

2 -qadam: Filtrni yarating

Ikkinchidan, biz op kuchaytirgich, rezistorlar va kondansatkichlar yordamida chiziqli filtr yaratishimiz kerak. Ushbu komponentning maqsadi - 60 Gts chastotadagi shovqinlarni filtrlash. Biz aniq 60 Gts chastotada filtrlashni xohlaymiz, shuning uchun bu chastotadan pastda va undan yuqori hamma narsa o'tadi, lekin to'lqin shakli amplitudasi 60 Gtsda eng past bo'ladi. Filtrni parametrlarini aniqlash uchun biz 1 daromad va 8 sifat koeffitsientidan foydalandik, mos keladigan qarshilik qiymatlarini hisoblash uchun quyidagi tenglamalardan foydalaning. Q - sifat omili, w = 2*pi*f, f - markaziy chastota (Hz), B - tarmoqli kengligi (rad/sek), wc1 va wc2 - kesish chastotalari (rad/sek).

R1 = 1/(2QwC)

R2 = 2Q/(wC)

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

Q = w/B.

B = wc2 - wc1

3-qadam: past o'tkazgichli filtrni loyihalash

Ushbu komponentning maqsadi, ma'lum bir kesish chastotasidan (wc) yuqori bo'lgan chastotalarni filtrlash bo'lib, ularning o'tishiga yo'l qo'ymaydi. Biz EKG signalini (150 Gts) o'lchash uchun ishlatiladigan o'rtacha chastotaga yaqin kesilmaslik uchun 250 Gts chastotada filtrlashga qaror qildik. Ushbu komponent uchun ishlatiladigan qiymatlarni hisoblash uchun biz quyidagi tenglamalardan foydalanamiz:

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

C2 = 10/kesish chastotasi (Hz)

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)

Biz daromadni 1 ga o'rnatamiz, shuning uchun R3 ochiq zanjirga (qarshiliksiz) va R4 qisqa tutashuvga (faqat sim) aylanadi.

4 -qadam: O'chirish tizimini tekshiring

Filtrning samaradorligini aniqlash uchun har bir komponent uchun o'zgaruvchan tokni tozalash amalga oshiriladi. AC o'zgarishi turli chastotalarda komponentning kattaligini o'lchaydi. Komponentga qarab siz turli xil shakllarni ko'rasiz. ACni tozalashning ahamiyati shundaki, kontaktlarning zanglashiga olib borilishi bilan uning to'g'ri ishlashiga ishonch hosil qilish. Ushbu testni laboratoriyada o'tkazish uchun Vout/Vin -ni turli chastotalarda yozib olish kifoya. Ko'rsatkichlar kuchaytirgichi uchun biz 50 dan 1000 Gts gacha keng diapazonni olish uchun sinovdan o'tkazdik. Chiziq filtri uchun biz komponentning 60 Gts atrofida qanday reaksiyaga kirishi haqida yaxshi tasavvurga ega bo'lish uchun 10 dan 90 Gts gacha sinovdan o'tkazdik. Past o'tkazuvchanlik filtri uchun biz 50 dan 500 Gts gacha bo'lgan davrda, kontaktlarning zanglashiga va to'xtashiga qanday munosabatda bo'lishini sinab ko'rdik.

5 -qadam: LabView -dagi EKG davri

Keyin LabView -da EKG signalini A/D konvertori orqali simulyatsiya qiladigan va keyin kompyuterda signalni chizadigan blok -diagramma yaratmoqchisiz. Biz DAQ taxtasi signalining parametrlarini belgilashdan boshladik, biz kutayotgan o'rtacha yurak urish tezligini aniqladik; biz daqiqada 60 zarba tanladik. Keyin 1 kHz chastotadan foydalanib, biz to'lqin shakli chizig'ida 2-3 EKG cho'qqisini olish uchun taxminan 3 soniyani ko'rsatishimiz kerakligini aniqladik. Etarli EKG cho'qqilarini olish uchun 4 soniya ko'rsatdik. Blok -diagramma kiruvchi signalni o'qiydi va yurak urishi qanchalik tez -tez sodir bo'lishini aniqlash uchun tepalikni aniqlashdan foydalanadi.

6 -qadam: EKG va yurak urish tezligi

Blok -sxemadagi kod yordamida to'lqin shaklidagi qutida EKG paydo bo'ladi va uning yonidagi daqiqadagi zarbalar ko'rsatiladi. Endi sizda yurak urish tezligi monitori ishlaydi! O'zingizga ko'proq qiyinchilik tug'dirish uchun, yurak urish tezligingizni ko'rsatish uchun elektron va elektrodlardan foydalaning.