Ufuatiliaji wa ECG: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

ILANI: Hii sio kifaa cha matibabu. Hii ni kwa madhumuni ya kielimu tu kwa kutumia ishara zilizoigwa. Ikiwa unatumia mzunguko huu kwa vipimo halisi vya ECG, tafadhali hakikisha mzunguko na unganisho la mzunguko-kwa-chombo zinatumia mbinu sahihi za kujitenga.

Electrocardiografia ni mchakato wa kurekodi ishara za umeme zinazozalishwa na moyo wa mgonjwa kupata habari juu ya shughuli za moyo. Ili ishara ya umeme ikamatwe vyema, lazima ichujwa na kupanuliwa kupitia vifaa vya umeme. Habari lazima pia iwasilishwe kwa mtumiaji kwa njia wazi na nzuri.

Inayofuata Inafundishwa inaelezea jinsi ya kujenga mzunguko wa kukuza / kuchuja na pia kiolesura cha mtumiaji. Inajumuisha kujenga kipaza sauti cha vifaa, kichujio cha notch, kichujio cha kupitisha chini, na kiolesura cha mtumiaji katika LabVIEW.

Hatua ya kwanza katika mchakato ni kufafanua mahitaji ya mzunguko wa analog. Baada ya kufafanua mahitaji, maamuzi hufanywa juu ya ni vitu gani vya msingi vitakavyounda mzunguko. Baadaye, maelezo madogo yanashughulikiwa juu ya sifa za vifaa hivi kuu, na mwishowe awamu ya muundo wa mzunguko inahitimishwa kwa kufafanua maadili halisi ya kila kontena na capacitor katika mzunguko.

Hatua ya 1: Kufafanua Mahitaji na Vipengele vya Msingi

Kazi ya mzunguko ni kukuza ishara ya ECG inayotokana na mgonjwa, na kuchuja kelele zote zinazohusiana. Ishara mbichi ina muundo wa wimbi tata na kiwango cha juu cha takriban 2 mV na vipengee vya masafa katika anuwai ya 100 Hz hadi 250 Hz katika tata ya QRS. Hii ndio ishara inayopaswa kukuzwa na kurekodiwa.

Juu ya ishara hiyo ya kupendeza, kelele hutolewa kutoka kwa vyanzo kadhaa. Vifaa vya umeme huzalisha kelele 60 Hz na harakati za mgonjwa hutoa mabaki katika kiwango cha chini ya 1 Hz. Kelele zaidi ya masafa ya juu huletwa kutoka kwa mionzi ya nyuma na ishara za mawasiliano kama simu za rununu na mtandao wa wavuti. Mkusanyiko huu wa kelele ndio ishara ya kuchujwa.

Mzunguko lazima kwanza uongeze ishara mbichi. Basi lazima ichuje kelele 60 Hz, na kelele nyingine yoyote juu ya 160 Hz. Kuchuja kelele za masafa ya chini zinazohusiana na harakati za mgonjwa huonekana kuwa sio lazima, kwani mgonjwa anaweza kuamriwa tu anyamaze.

Kwa sababu ishara hupimwa kama tofauti kati ya uwezo kati ya elektroni mbili ziko kwa mgonjwa, ukuzaji hupatikana kupitia utumiaji wa kipaza sauti. Amplifier tofauti rahisi inaweza kutumika pia, lakini amps za vifaa vya sauti mara nyingi hufanya vizuri zaidi kwa kukataliwa kwa kelele na uvumilivu. Kuchuja 60 Hz kunapatikana kupitia utumiaji wa kichungi cha notch, na uchujaji uliobaki wa masafa ya juu unapatikana kupitia utumiaji wa kichujio cha kupitisha chini. Vipengele hivi vitatu vinaunda mzunguko mzima wa analog.

Kujua vitu vitatu vya mzunguko, maelezo madogo yanaweza kuelezewa juu ya faida, masafa ya cutoff, na upelekaji wa vifaa.

Nguvu ya vifaa itawekwa kwa faida ya 670. Hii ni kubwa ya kutosha kurekodi ishara ndogo ya ECG, lakini pia ni ndogo ya kutosha kuhakikisha kwamba op-amps zinafanya katika safu yao ya laini wakati wa kujaribu mzunguko na ishara karibu na 20 mV, kama ni kiwango cha chini kwenye jenereta zingine za kazi.

Kichujio cha notch kitazingatia 60 Hz.

Kichujio cha kupitisha cha chini kitakuwa na masafa ya kukata ya 160 Hz. Hii bado inapaswa kunasa wengi wa tata ya QRS na kukataa kelele ya nyuma ya masafa ya juu.

Hatua ya 2: Amplifier ya vifaa

Mifumo hapo juu inaelezea kipaza sauti cha vifaa.

Amplifier ina hatua mbili. Hatua ya kwanza inajumuisha op-amps mbili upande wa kushoto wa picha hapo juu, na hatua ya pili ina op-amp moja upande wa kulia. Faida ya kila moja ya hizi inaweza kubadilishwa kama inavyopendeza, lakini tumeamua kuijenga na faida ya 670 V / V. Hii inaweza kupatikana kwa maadili yafuatayo ya kupinga:

R1: 100 Ohms

R2: 3300 Ohms

R3: 100 Ohms

R4: 1000 Ohms

Hatua ya 3: Kichujio cha Notch

Mifumo hapo juu inaelezea kichujio cha notch. Hii ni kichujio kinachotumika, kwa hivyo tunaweza kuchagua kuifanya ikukuze au kupunguza ishara ikiwa tunataka, lakini tayari tumepata ukuzaji wote muhimu, kwa hivyo tunachagua faida ya moja kwa op-amp hii. Mzunguko wa Kituo unapaswa kuwa 60 Hz na sababu ya ubora inapaswa kuwa 8. Hii inaweza kupatikana kwa maadili yafuatayo ya sehemu:

R1: 503 Ohms

R2: 128612 Ohms

R3: 503 Ohms

C: 0.33 microFarads

Hatua ya 4: Kichujio cha Kupita Chini

Tena, hii ni kichujio kinachotumika, kwa hivyo tunaweza kuchagua faida yoyote tunayotaka, lakini tutachagua 1. Hii inafanikiwa kwa kugeuza R4 hapo juu kuwa mzunguko mfupi, na R3 kuwa mzunguko wazi. Zilizobaki ni, kama ilivyo kwa vifaa vingine, zilizopatikana kwa kutumia mahitaji yetu yaliyofafanuliwa hapo awali pamoja na hesabu zinazosimamia nyaya kupata maadili ya mtu binafsi:

R1: 12056 Ohms

R2: 19873.6 Ohms

C1: 0.047 microFarads

C2: 0.1 microFarads

Hatua ya 5: Buni Mzunguko Kamili Karibu

Kubuni mzunguko katika programu halisi ya ujenzi wa mzunguko kama PSPICE inaweza kusaidia sana katika kukamata makosa na kuimarisha mipango kabla ya kuendelea na uzushi halisi wa mzunguko wa Analog. Kwa wakati huu, mtu anaweza kukamata kufagia AC kwa mzunguko ili kuhakikisha kuwa kila kitu kinatenda kulingana na mpango.

Hatua ya 6: Jenga Mzunguko Kamili

Mzunguko unaweza kujengwa kwa njia yoyote unayopenda, lakini ubao wa mkate ulichaguliwa kwa kesi hii.

Mkutano kwenye ubao wa mkate unapendekezwa kwa sababu ni rahisi kuliko kutengeneza, lakini kutengeneza kunaweza kutoa uimara zaidi. Kuweka capacitor 0.1 ya microFarad bypass ardhini sambamba na chanzo cha nguvu pia inashauriwa, kwani hii inasaidia kuondoa upotovu usiohitajika kutoka kwa nguvu ya kila wakati.

Hatua ya 7: Maingiliano ya Mtumiaji wa LabVIEW

Kiolesura cha mtumiaji cha LabVIEW ni njia ya kugeuza kutoka kwa ishara za analogi na kuwa vielelezo vya kuona na nambari ya ishara ya ECG ambayo ni rahisi kwa mtumiaji kutafsiri. Bodi ya DAQ hutumiwa kubadilisha ishara kutoka kwa analog kwenda kwa dijiti, na data inaingizwa kwa LabVIEW.

Programu ni programu inayotegemea kitu ambayo husaidia katika usindikaji wa data na uundaji wa kiolesura. Takwimu zinaonyeshwa kwanza na grafu, na kisha usindikaji wa ishara hufanywa ili kuamua mzunguko wa mapigo ya moyo ili iweze kuonyeshwa karibu na grafu.

Ili kuamua masafa ya kiwango cha moyo, lazima mtu achunguze mapigo ya moyo. Hii inaweza kutimizwa na kitu cha kugundua kilele cha Lab VIEW. Kitu hicho hutoa fahirisi za kilele katika safu ya data iliyopokelewa, ambayo inaweza kutumika katika mahesabu kuamua wakati ambao unapita kati ya mapigo ya moyo.

Kwa sababu maelezo ya LabVIEW yangeweza kufundishwa tofauti, tutaacha maelezo kwa chanzo kingine. Kufanya kazi halisi kwa programu hiyo kunaweza kuonekana kwenye mchoro wa block uliowasilishwa hapo juu.

Hatua ya 8: LabVIEW Mwingiliano wa Mtumiaji

Muunganisho wa mwisho wa mtumiaji huonyesha ishara iliyokuzwa, iliyochujwa, iliyobadilishwa, na iliyosindikwa pamoja na usomaji wa masafa ya moyo kwa beats kwa dakika