O'z EKGingizni quring!: 10 qadam

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

Bu tibbiy asbob emas. Bu faqat simulyatsiya qilingan signallardan foydalangan holda ta'lim maqsadlari uchun. Agar bu sxemani haqiqiy EKG o'lchovlari uchun ishlatayotgan bo'lsangiz, iltimos, kontaktlarning zanglashiga olib kelishini va kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun to'g'ri izolyatsiya usullaridan foydalanilganligiga ishonch hosil qiling

Yurak urishi yurak miyositlarida (yurak mushak hujayralarida) elektr depolarizatsiyasining o'z -o'zidan paydo bo'lishi bilan tartibga solinadigan ritmik qisqarishdan iborat. Tananing turli pozitsiyalariga invaziv bo'lmagan elektrodlarni joylashtirish orqali bunday elektr faolligini olish mumkin. Hatto elektron va bioelektrik haqida boshlang'ich tushuncha bo'lsa ham, bu signallarni nisbatan osonlik bilan olish mumkin. Ushbu qo'llanmada biz amaliy va arzon uskunalar yordamida elektrokardiografik signalni olish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan soddalashtirilgan metodologiyani joriy etamiz. Umuman olganda, biz bunday signallarni sotib olishda muhim fikrlarni va dasturiy signallarni tahlil qilish usullarini ajratib ko'rsatamiz.

1 -qadam: Xususiyatlarga umumiy nuqtai

Siz qurayotgan qurilma quyidagi funktsiyalar orqali ishlaydi:

1. Elektrod yozuvlari
2. Ko'rsatkichlar kuchaytirgichi
3. Chiziqli filtr
4. Past o'tkazuvchan filtr
5. Analog-raqamli konvertatsiya
6. LabView yordamida signallarni tahlil qilish

Sizga ba'zi asosiy komponentlar kerak bo'ladi:

1. NI LabView
2. NI ma'lumotlarni yig'ish paneli (LabView -ga kirish uchun)
3. DC quvvat manbai (operatsion kuchaytirgichlarni quvvatlantirish uchun)
4. Elektrod yozish uchun teri elektrodlari
5. Yoki simulyatsiya qilingan EKG signalini yaratadigan funksiya generatori

Qani boshladik!

2-qadam: past o'tkazgichli filtrni loyihalash

Oddiy EKG signalining to'lqin shaklidagi P to'lqin, QRS kompleksi va T to'lqini deb nomlanadigan xususiyatlarini o'z ichiga oladi. EKGning barcha xususiyatlari 250 Gts dan past chastotalar diapazonida paydo bo'ladi va shuning uchun elektrodlardan EKGni yozishda faqat qiziqish xususiyatlarini hisobga olish muhimdir. 250 Gts chastotali past chastotali filtr signalda yuqori chastotali shovqin bo'lmasligini ta'minlaydi

3 -qadam: Filtrni yarating

60 Gts chastotali chiziqli filtr EKG yozuvi bilan bog'liq bo'lgan har qanday quvvat manbasidan shovqinni olib tashlash uchun foydalidir. 56,5 va 64 Gts oralig'idagi uzilish chastotalari shu diapazondan tashqaridagi chastotali signallarning o'tishiga imkon beradi. Filtrga 8 sifat koeffitsienti qo'llanildi. 0,1 uF sig'im tanlandi. Tajribali rezistorlar quyidagicha tanlangan: R1 = R3 = 1,5 kOm, R2 = 502 kOm. Ushbu qiymatlar chiziq filtrini yaratish uchun ishlatilgan.

4 -qadam: asboblar kuchaytirgichini loyihalash

O'lchov qulayligi uchun 1000 V/V kuchlanishli asboblar kuchaytirgichi filtrlangan barcha signallarni kuchaytiradi. Kuchaytirgich bir qator operatsion kuchaytirgichlardan foydalanadi va K1 va K2 mos keladigan daromad bilan ikki bosqichga (chap va o'ng) bo'linadi. Yuqoridagi rasmda bu natijaga erishish mumkin bo'lgan sxemalar sxemasi ko'rsatilgan va 6 -rasmda hisob -kitoblar batafsil ko'rsatilgan.

5 -qadam: Hammasini bir -biriga ulang

Kuchaytirish va filtrlashning uch bosqichi quyidagi 7 -rasmda birlashtirilgan. Asbob -uskunalar kuchaytirgichi sinusoidal chastotali kirishni 1000V/V kuchayishi bilan kuchaytiradi. Keyingi, chiziqli filtr 8 gachasi sifat koeffitsienti bilan 60 Gts chastotali barcha signal chastotasini olib tashlaydi. Nihoyat, signal past chastotali filtrdan o'tadi va u signallarni 250 Gts chastotadan tashqarida susaytiradi. Yuqoridagi rasmda eksperimental tarzda yaratilgan to'liq tizim ko'rsatilgan.

6 -qadam:… va uning ishlashiga ishonch hosil qiling

Agar sizda funktsiya generatori bo'lsa, to'g'ri javobni ta'minlash uchun siz chastotali javob egri chizishingiz kerak. Yuqoridagi rasm siz kutishingiz kerak bo'lgan to'liq tizim va chastotali javob egri chizig'ini ko'rsatadi. Agar sizning tizimingiz ishlayotgan bo'lsa, siz keyingi bosqichga o'tishga tayyormiz: analog signalni raqamliga o'tkazish!

7 -qadam: (Majburiy emas) EKGni osiloskopda tasavvur qiling

EKG ikkita elektrodli signalni qayd qiladi va uchinchi elektrodni er sifatida ishlatadi. EKG yozish elektrodlari yordamida, bitta asbob kuchaytirgichining bir kirishiga, ikkinchisi boshqa asboblar kuchaytirgichiga kiriting va uchinchisini non taxtangizga ulang. Keyin, bitta elektrodni bir bilagiga, ikkinchisini boshqa bilagiga qo'ying va to'pig'ingizga qo'ying. Bu EKG uchun Lead 1 konfiguratsiyasi. Osiloskopdagi signalni tasavvur qilish uchun, uchinchi bosqich chiqishini o'lchash uchun osiloskop probidan foydalaning.

8 -qadam: National Instruments DAQ yordamida ma'lumotlarni oling

Agar siz LabView -da signalingizni tahlil qilmoqchi bo'lsangiz, sizga EKGdan analog ma'lumotlarni yig'ish va uni kompyuterga uzatishning qandaydir usuli kerak bo'ladi. Ma'lumot olishning har xil usullari mavjud! National Instruments - ma'lumotlarni yig'ish qurilmalari va ma'lumotlarni tahlil qilish qurilmalariga ixtisoslashgan kompaniya. Ular ma'lumotlarni yig'ish uchun vositalarni qidirish uchun yaxshi joy. Siz o'zingizning arzon analog raqamli konvertor chipini sotib olishingiz va signalingizni uzatish uchun Raspberry Pi -dan foydalanishingiz mumkin! Bu, ehtimol, eng arzon variant. Bunday holda, bizda NI DAQ moduli va NI ADC va LabView bor edi, shuning uchun biz National Instruments uskunalari va dasturiy ta'minotiga yopishib oldik.

9 -qadam: Ma'lumotlarni LabVIEW -ga import qiling

Analog kuchaytirish/filtrlash tizimidan to'plangan ma'lumotlarni tahlil qilish uchun LabVIEW vizual dasturlash tili ishlatilgan. Ma'lumotlar LabiEW-da o'rnatilgan ma'lumotlarni yig'ish funktsiyasi bo'lgan DAQ Assistant yordamida NI DAQ birligidan to'plangan. LabView boshqaruv vositalaridan foydalanib, namunalar soni va namunalarni yig'ish vaqti dasturiy ravishda aniqlandi. Boshqaruv elementlari qo'lda sozlanishi, foydalanuvchiga kirish parametrlarini osonlikcha sozlash imkonini beradi. Namunalarning umumiy soni va vaqt davomiyligi ma'lum bo'lgan holda, har bir indeks qiymati har bir namunadagi mos keladigan vaqtni ifodalovchi vaqtli vektor yaratildi.

10 -qadam: Formatlang, tahlil qiling va siz tayyor

DAQ yordamchisi funktsiyasidan ma'lumotlar foydalanish mumkin bo'lgan formatga aylantirildi. Signal, birinchi navbatda, DAQ chiqishi ma'lumot turini to'lqin shaklidagi ma'lumot turiga, so'ngra (X, Y) klasterli dublga aylantirish orqali 1D dubllar qatori sifatida qayta yaratildi. (X, Y) juftlikdan har bir Y qiymati tanlangan va pastadir tuzilishi yordamida dastlab bo'sh 1D dubllar qatoriga kiritilgan. 1D dubllar va mos keladigan vaqt vektori XY grafigida chizilgan. Bir vaqtning o'zida, 1D dublning maksimal qiymati, maksimal qiymatni aniqlash funktsiyasi bilan aniqlandi. Maksimal qiymatning oltidan o'n qismi LabView-ga o'rnatilgan cho'qqilarni aniqlash algoritmi uchun chegara sifatida ishlatilgan. 1D dubllar to'plamining eng yuqori qiymatlari tepalikni aniqlash funktsiyasi bilan aniqlandi. Ma'lumki, tepalik joylari ma'lum bo'lganda, har bir tepalik orasidagi vaqt farqi hisoblab chiqilgan. Bu vaqt farqi, tepalikdagi soniya birliklarida, daqiqada cho'qqilarga aylantirildi. Olingan qiymat yurak urish tezligini bir daqiqada ifodalaydi.

Bo'ldi shu! Siz hozir EKG signalini yig'dingiz va tahlil qildingiz!