Обработка на ЕКГ сигнал

Електрокардиограма (ЕКГ) се използва за улавяне на отражението на състоянието на сърцето за определен период от време. Той е свързан с кожата чрез външни електроди и се превръща в електрически сигнали за събиране. Всяка клетъчна мембрана, образувана извън сърцето, има свързан заряд, който деполяризира по време на всеки сърдечен ритъм. Той се появява на кожата под формата на малки електрически сигнали, които могат да бъдат открити и разширени чрез електрокардиограма.

Още през 1900 г. Вилем Айнтховен е измислил първата практическа електрокардиограма. Системата е обемна и изисква много хора да я манипулират. Пациентът трябва да постави ръцете и краката си в голям електрод, съдържащ електролит. Днешното оборудване за мониторинг на ЕКГ е компактно и лесно за носене, така че пациентите да могат да го носят и когато вървят. Дванадесет-водещ ЕКГ за домашна употреба може да се носи в джоб.

Основи на ЕКГ:

Терминът "олово" на електрокардиограмата в тази статия се отнася до разликата в напрежението между двата електрода, което е разликата, записана от устройството. Например, "LEAD_I" е напрежението между левия и десния ръмен електроди. И Lead_i, и Lead_II се отнасят за крайните води. V1-V6 се отнася до проводниците на гърдите. ECG проследяване V1 е разликата между VC1 напрежението (напрежението на гръдния електрод) и средното напрежение на LEAD_I, LEAD_II и LEAD_III. Стандартната ECG система с 12 лидера включва осем реални стойности и четири производни стойности. Таблица 1 дава кратко описание на различните оловни напрежения (реални и производни).

Бележки за изчисление на водещото име

Това е истинска преднина, показана в ЕКГ следата.

Таблица 1: Оловни имена и места за запис на ЕКГ.

Типична форма на ЕКГ вълна е показана на фигура 1. Оста X представлява времевата скала. Тук всяка решетка (5 mm) съответства на 20 ms. Оста Y показва амплитудата на заснетия сигнал. Всяко разделение (5 mm) по оста Y съответства на 0,5 mV. (10 мм / mV и 25 мм / с)

Фигура 1: Типична форма на ЕКГ.

ЕКГ функции:

Първата стъпка в дизайна на ЕКГ система включва разбиране на видовете сигнали, които трябва да бъдат придобити. Сигналът на електрокардиограмата включва напрежение с ниска амплитуда, присъстващо във високо отклонение и шум. Фигура 2 показва характеристиките на ЕКГ сигнала. В системата има високо компенсиране поради полуклетъчното напрежение, произведено от електродите. Ag / AgCl (сребърен-сребрист хлорид) е най-често срещаният електрод в система за електрокардиограма, а максималното му офсетно напрежение е +/- 300mv. Действителният очакван сигнал е +/- 0,5MV, наслагван върху компенсирането на електрода. В допълнение, системата ще затвори и шума 50 / 60Hz от захранващата линия, за да образува общ режим сигнал. Амплитудата на шума на силовата линия може да е много голяма и трябва да се филтрира.

Фигура 2: Характеристиките на ЕКГ сигнала, който трябва да бъде получен.

Придобиване на ЕКГ

Аналоговата обработка на предния край е важна част от системата на ЕКГ, тъй като тя трябва да прави разлика между шума и желания сигнал (амплитудата е малка). Аналоговата верига за преработка на предния край включва измервателен усилвател за намаляване на сигнала в нормален режим. Измервателният усилвател работи на +/- 5V и обикновено се използва за увеличаване на обхвата на входното напрежение. Този усилвател за измерване трябва да има висок входен импеданс, тъй като импедансът на кожата може да бъде много голям. За обработката на сигнала е необходим усилвател на OP на устройството за електрокардиограма. Сигналната верига на системата за придобиване на ЕКГ включва измервателни усилватели, филтри (които могат да бъдат реализирани от OP AMP) и ADC.