Öz EKQ -nizi qurun!: 10 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu tibbi cihaz deyil. Bu yalnız simulyasiya edilmiş siqnallardan istifadə edərək təhsil məqsədləri üçündür. Bu dövrəni real EKQ ölçmələri üçün istifadə edirsinizsə, zəhmət olmasa dövrənin və dövrə-cihaz əlaqələrinin düzgün izolyasiya üsullarından istifadə etdiyinə əmin olun

Ürək döyüntüsü, ürək miyositlərində (ürəyin əzələ hüceyrələrində) elektrik depolarizasiyalarının spontan təqdimatı ilə tənzimlənən ritmik daralmalardan ibarətdir. Bədənin müxtəlif mövqeləri boyunca qeyri -invaziv qeyd elektrodları yerləşdirməklə bu cür elektrik fəaliyyətini tutmaq olar. Dövrə və bioelektrik haqqında giriş anlayışı olsa belə, bu siqnallar nisbətən asanlıqla çəkilə bilər. Bu Təlimat kitabında, praktik və ucuz avadanlıqlarla elektrokardioqrafik siqnal çəkmək üçün istifadə edilə bilən sadə bir metodologiya təqdim edirik. Ümumilikdə, bu cür siqnalların əldə edilməsində əsas mülahizələri vurğulayacağıq və proqramlı siqnal analizi üçün üsulları təqdim edəcəyik.

Addım 1: Xüsusiyyətlərə Baxış

Qurduğunuz cihaz aşağıdakı xüsusiyyətlərlə işləyəcək:

1. Elektrod qeydləri
2. Alət gücləndiricisi
3. Çentik filtri
4. Aşağı keçid filtri
5. Analoq-rəqəmsal çevrilmə
6. LabView istifadə edərək siqnal təhlili

Bəzi əsas komponentlərə ehtiyacınız olacaq:

1. NI LabView
2. NI məlumat toplama lövhəsi (LabView girişləri üçün)
3. DC enerji təchizatı (əməliyyat gücləndiricilərini gücləndirmək üçün)
4. Elektrod qeydləri üçün dəri elektrod yastıqları
5. Ya da simulyasiya edilmiş EKQ siqnalı yarada bilən bir funksiya generatoru

Gəlin başlayaq!

Addım 2: Aşağı keçid filtri hazırlayın

Normal bir EKQ, P dalğası, QRS kompleksi və T dalğası adlanan siqnalın dalğa formasında müəyyən edilə bilən xüsusiyyətlərə malikdir. EKQ -nin bütün xüsusiyyətləri 250 Hz -dən aşağı tezlik aralığında görünəcək və buna görə də elektrodlardan EKQ qeyd edərkən yalnız maraq xüsusiyyətlərini nəzərə almaq vacibdir. 250 Hz kəsmə tezliyi olan aşağı ötürmə filtri siqnalda yüksək tezlikli səs-küyün tutulmamasını təmin edəcək

Addım 3: Çentik filtri hazırlayın

60 Hz tezliyində bir çentik filtri, EKQ qeydləri ilə əlaqəli hər hansı bir enerji təchizatından gələn səs -küyü aradan qaldırmaq üçün faydalıdır. 56.5 Hz və 64 Hz arasındakı kəsilmə tezlikləri, bu diapazondan kənarda olan siqnalların keçməsinə imkan verəcəkdir. Filtrə 8 keyfiyyət faktoru tətbiq edildi. 0.1 uF bir tutum seçildi. Təcrübi rezistorlar aşağıdakı kimi seçildi: R1 = R3 = 1.5 kOhms, R2 = 502 kOhms. Bu dəyərlər çentik filtrini qurmaq üçün istifadə edilmişdir.

Addım 4: Alət Gücləndiricisi dizayn edin

1000 V/V qazanclı bir cihaz gücləndiricisi, ölçülməsi asanlaşdırmaq üçün bütün süzülmüş siqnalları gücləndirəcək. Gücləndirici bir sıra əməliyyat gücləndiricilərindən istifadə edir və müvafiq mərhələdə K1 və K2 olmaqla iki mərhələyə (sol və sağ) bölünür. Yuxarıdakı şəkil bu nəticəni əldə edə biləcək bir sxem sxemini göstərir və Şəkil 6 hesablamaları ətraflı şəkildə göstərir.

Addım 5: Hamısını bir araya gətirin

Gücləndirmə və süzgəcin üç mərhələsi aşağıdakı Şəkil 7 -də birləşdirilmişdir. Cihaz gücləndiricisi, sinusoidal tezlik girişini 1000V/V qazancla gücləndirir. Sonra, çentik filtri 8 keyfiyyət əmsalı ilə bütün 60 Hz siqnal tezliyini aradan qaldırır. Nəhayət, siqnal 250 Hz tezliyindən artıq olan siqnalları zəiflədən aşağı keçid filtrindən keçir. Yuxarıdakı şəkildə eksperimental olaraq yaradılan bütün sistem göstərilir.

Addım 6:… və işlədiyinə əmin olun

Bir funksiya generatorunuz varsa, düzgün cavabı təmin etmək üçün tezlik cavab əyrisi qurmalısınız. Yuxarıdakı şəkil, gözlədiyiniz bütün sistemi və tezlik cavab əyrisini göstərir. Sisteminiz işlək görünürsə, onda növbəti mərhələyə keçməyə hazırsınız: analoq siqnalın rəqəmsal halına çevrilməsi!

Addım 7: (İsteğe bağlı) EKQ -nizi osiloskopda görüntüləyin

EKQ iki elektrodlu bir siqnal yazır və üçüncü elektrodu torpaq kimi istifadə edir. EKQ qeyd elektrodlarınızla birini cihaz gücləndiricisinin bir girişinə, digərini digər cihaz gücləndiricisinin girişinə daxil edin və üçüncüsünü çörək lövhənizdə yerə bağlayın. Sonra, bir elektrodu bir biləyinizə, digərini digər biləyinizə qoyun və ayaq biləyinizə zəmin vurun. Bu EKQ üçün Lead 1 konfiqurasiyadır. Osiloskopunuzdakı siqnalı görselleştirmek üçün üçüncü mərhələdə çıxışınızı ölçmək üçün bir osiloskop zondu istifadə edin.

Addım 8: National Instruments DAQ ilə məlumat əldə edin

Siqnalınızı LabView -də təhlil etmək istəyirsinizsə, EKQ -dən analoq məlumat toplamaq və onu kompüterə ötürmək üçün bir üsula ehtiyacınız olacaq. Məlumat əldə etməyin hər cür yolu var! National Instruments, məlumat toplama cihazları və məlumat təhlili cihazları üzrə ixtisaslaşmış bir şirkətdir. Məlumat toplamaq üçün vasitələr axtarmaq üçün yaxşı bir yerdir. Rəqəmsal çevirici çipinə öz ucuz analoqunuzu da ala və siqnalınızı ötürmək üçün bir Raspberry Pi istifadə edə bilərsiniz! Yəqin ki, bu daha ucuz seçimdir. Bu halda, artıq evdə NI DAQ modulu və NI ADC və LabView var idi, buna görə də ciddi şəkildə National Instruments aparat və proqram təminatı ilə sıxışdıq.

Addım 9: Məlumatları LabVIEW -a idxal edin

Vizual proqramlaşdırma dili LabVIEW, analoq gücləndirmə/filtrasiya sistemindən toplanan məlumatları təhlil etmək üçün istifadə edilmişdir. Məlumatlar, LabVIEW-də quraşdırılmış məlumat toplama funksiyası olan DAQ Assistant ilə NI DAQ vahidindən toplandı. LabView nəzarətlərindən istifadə edərək nümunələrin sayı və nümunə toplama müddəti proqramla müəyyən edilmişdir. Nəzarətçilər əl ilə tənzimlənir və istifadəçiyə giriş parametrlərini asanlıqla tənzimləməyə imkan verir. Nümunələrin ümumi sayı və vaxt müddəti məlum olduğu üçün, hər bir nümunə dəyərində tutulan siqnalda müvafiq vaxtı təmsil edən bir zaman vektoru yaradılmışdır.

Addım 10: Formatlayın, təhlil edin və bitirdiniz

DAQ köməkçisi funksiyasından olan məlumatlar istifadə edilə bilən bir formata çevrildi. Siqnal əvvəlcə DAQ çıxış məlumat növünü dalğa forması məlumat tipinə çevirərək və sonra (X, Y) çoxluqlu cüt cütlüyə çevirərək 1D cütlüklər şəklində yenidən yaradıldı. (X, Y) cütündən hər bir Y dəyəri seçildi və bir döngə quruluşunun köməyi ilə əvvəlcə boş 1D cütlüyə daxil edildi. 1D ikiqat və uyğun zaman vektoru XY qrafikində təsvir edilmişdir. Eyni zamanda, 1D cütlüyünün maksimum dəyəri maksimum dəyər identifikasiya funksiyası ilə müəyyən edildi. Maksimum dəyərin onda bir hissəsi LabView-də quraşdırılmış bir pik aşkarlama alqoritmi üçün bir eşik olaraq istifadə edildi. 1D cütlüyünün pik dəyərləri pik aşkarlama funksiyası ilə müəyyən edilmişdir. Pik yerləri məlum olduğu üçün hər bir zirvə arasındakı vaxt fərqi hesablandı. Bu zaman fərqi, pik başına saniyə vahidləri ilə dəqiqədə zirvələrə çevrildi. Yaranan dəyər, ürək döyüntülərinin dəqiqədə vuruş sayını ifadə edir.

Bu belədir! İndi EKQ siqnalını toplayıb təhlil etdiniz!