በኤሲሲ (ECT) ውስጥ የሲግናል ሞዴሊንግ - 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ECG በልብ ውስጥ የሚከሰቱ የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ለመለካት በጣም የተለመደ ዘዴ ነው። የዚህ አሰራር አጠቃላይ ሀሳብ እንደ arrhythmias ፣ coronary artery disease ወይም የልብ ድካም ያሉ የልብ ችግሮችን ማግኘት ነው። ሕመምተኛው የደረት ሕመም ፣ የመተንፈስ ችግር ፣ ወይም የልብ ምት አለመመጣጠን የመሳሰሉትን ምልክቶች እያጋጠመው ከሆነ አስፈላጊ ሊሆን ይችላል ፣ ነገር ግን የልብ ምት (ፔትራክተሮች) እና ሌሎች ሊተከሉ የሚችሉ መሣሪያዎች በትክክል መሥራታቸውን ለማረጋገጥ ሊያገለግል ይችላል። ከዓለም ጤና ድርጅት የተገኘ መረጃ እንደሚያሳየው ከካርዲዮቫስኩላር ጋር የተዛመዱ በሽታዎች በዓለም አቀፍ ደረጃ ትልቁ የሞት መንስኤዎች ናቸው። እነዚህ በሽታዎች በየዓመቱ ወደ 18 ሚሊዮን ሰዎች ይገድላሉ። ስለዚህ እነዚህን በሽታዎች መከታተል ወይም ማወቅ የሚችሉ መሣሪያዎች እጅግ በጣም አስፈላጊ ናቸው ፣ ለዚህም ነው ECG የተገነባው። ኢ.ሲ.ጂ. ኤሌክትሮዶች ሲወገዱ ለአንዳንድ ጥቃቅን ምቾት ካልሆነ በስተቀር ለታካሚው ምንም አደጋ የማይፈጥር ሙሉ በሙሉ ወራሪ ያልሆነ የሕክምና ምርመራ ነው።

በዚህ አስተማሪ ውስጥ የተዘረዘረው ሙሉ መሣሪያ ጥሩ ውጤቶችን ማግኘት እንዲችል ጫጫታውን የ ECG ምልክት ለመቆጣጠር በርካታ ክፍሎችን ያቀፈ ነው። የ ECG ቀረጻዎች በመደበኛ ዝቅተኛ ቮልቴጅዎች ላይ ይከሰታሉ ፣ ስለሆነም ትንተና ከመከሰቱ በፊት እነዚህ ምልክቶች ሊጠናከሩ ይገባል ፣ በዚህ ሁኔታ በመሣሪያ ማጉያ። እንዲሁም በ ECG ቀረጻዎች ውስጥ ጫጫታ በጣም ጎልቶ ይታያል ፣ ስለሆነም እነዚህን ምልክቶች ለማጥራት ማጣሪያ መከሰት አለበት። ይህ ጣልቃ ገብነት ከተለያዩ ቦታዎች ሊመጣ ይችላል ፣ ስለዚህ የተወሰኑ ድምጾችን ለማስወገድ የተለያዩ አቀራረቦች መወሰድ አለባቸው። የፊዚዮሎጂ ምልክቶች የሚከሰቱት በተለመደው ክልል ላይ ብቻ ነው ፣ ስለሆነም ከዚህ ክልል ውጭ ማንኛውንም ድግግሞሽ ለማስወገድ የባንድ ማለፊያ ማጣሪያ ጥቅም ላይ ይውላል። በ ECG ምልክት ውስጥ የተለመደው ጫጫታ በግምት 60 Hz ላይ የሚከሰት እና በደረጃ ማጣሪያ የሚወገድ የኃይል መስመር ጣልቃ ገብነት ይባላል። እነዚህ ሶስት አካላት የ ECG ምልክትን ለማፅዳት እና ቀላል ትርጓሜ እና ምርመራዎችን ለመፍቀድ በአንድ ጊዜ ይሰራሉ እና ውጤታማነታቸውን ለመፈተሽ በ LTspice ውስጥ ተቀርፀዋል።

ደረጃ 1 የመሣሪያ ማጉያ (INA) መገንባት

የሙሉ መሣሪያው የመጀመሪያው አካል በጩኸት አከባቢዎች ውስጥ የሚገኙትን ትናንሽ ምልክቶችን መለካት የሚችል የመሣሪያ ማጉያ (INA) ነበር። በዚህ ሁኔታ ፣ ጥሩ ውጤት ለማግኘት በ INA ከፍተኛ ትርፍ (1, 000 አካባቢ) ተደረገ። የ INA ንድፍ ከተለዋዋጭ ተቃዋሚ እሴቶቹ ጋር ይታያል። የዚህ INA ትርፍ ማዋቀሩ ትክክለኛ መሆኑን እና የተከላካዩ እሴቶች ተገቢ መሆናቸውን ለማረጋገጥ በንድፈ ሀሳብ ሊሰላ ይችላል። ቀመር (1) የንድፈ ሃሳቡ ትርፍ 1, 000 መሆኑን ለማስላት ያገለገለውን ቀመር ያሳያል ፣ R1 = R3 ፣ R4 = R5 ፣ እና R6 = R7።

ቀመር (1) ፦ ትርፍ = (1 + (2R1 / R2)) * (R6 / R4)

ደረጃ 2 - የባንድፓስ ማጣሪያን መገንባት

የጩኸት ዋና ምንጭ በኤሌክትሮኒክ ምልክቶች ውስጥ በሰውነት ውስጥ የሚራመዱ የኤሌክትሪክ ምልክቶችን ያጠቃልላል ፣ ስለሆነም የኢንዱስትሪው መመዘኛ ከ ECG መዛባቶችን ለማስወገድ ከ 0.5 Hz እና ከ 150 Hz የመቁረጫ ድግግሞሽ ጋር የባንድ ማለፊያ ማጣሪያን ማካተት ነው። ከዚህ ድግግሞሽ ክልል ውጭ ምልክቶችን ለማስወገድ ይህ ማጣሪያ በተከታታይ ከፍተኛ ማለፊያ እና ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያን ተጠቅሟል። የዚህ ማጣሪያ ንድፍ ከተለዋዋጭ resistor እና capacitor እሴቶቹ ጋር ይታያል። የተቃዋሚዎች እና የካፒታተሮች ትክክለኛ እሴቶች በቀመር (2) ውስጥ የተመለከተውን ቀመር በመጠቀም ተገኝተዋል። ይህ ቀመር ሁለት ጊዜ ጥቅም ላይ ውሏል ፣ አንደኛው ለከፍተኛ ማለፊያ የመቁረጥ ድግግሞሽ 0.5 Hz እና አንድ ለዝቅተኛ ማለፊያ የመቁረጥ ድግግሞሽ 150 Hz። በእያንዳንዱ ሁኔታ ፣ የካፒታተሩ እሴት ወደ 1 μF ተቀናብሯል ፣ እና የተከላካዩ እሴት ይሰላል።

ቀመር 2: R = 1 / (2 * pi * የማቋረጥ ድግግሞሽ * ሐ)

ደረጃ 3 የኖክ ማጣሪያን መገንባት

ከ ECG ጋር የተገናኘ ሌላው የተለመደ የጩኸት ምንጭ በኤሌክትሪክ መስመሮች እና በሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች ምክንያት ነው ነገር ግን በተጣራ ማጣሪያ ተወግዷል። ይህ የማጣሪያ ዘዴ በተለይ በ 60 Hz ጫጫታውን ለማስወገድ ከፍ ያለ ማለፊያ እና ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያን ተጠቅሟል። ከተለዋዋጭ ተከላካዩ እና ከካፒታተር እሴቶቹ ጋር የ “notch ማጣሪያ” መርሃግብሩ ይታያል። ትክክለኛው resistor እና capacitor እሴቶች R1 = R2 = 2R3 እና C1 = 2C2 = 2C3 ተወስነዋል። ከዚያ ፣ የ 60 Hz የመቁረጥ ድግግሞሽ ለማረጋገጥ ፣ R1 ወደ 1 kΩ ተቀናብሯል ፣ እና ቀመር (3) የ C1 ዋጋን ለማግኘት ጥቅም ላይ ውሏል።

ቀመር 3 ፦ C = 1 / (4 * pi * የማቋረጥ ድግግሞሽ * አር)

ደረጃ 4 - ሙሉ ስርዓቱን መገንባት

በመጨረሻም ፣ ሙሉው መሣሪያ በትክክል መሥራቱን ለማረጋገጥ ሦስቱም አካላት ተጣምረው ተፈትነዋል። ሙሉው ስርዓት ሲተገበር የተወሰኑ የአካል ክፍሎች እሴቶች አልተለወጡም ፣ እና የማስመሰል መለኪያዎች በስእል 4. ውስጥ ተካትተዋል። ማጣሪያዎች እርስ በእርስ ሊለዋወጡ ቢችሉም ፣ ማንኛውም ማጣሪያ ከመከናወኑ በፊት ማጉላቱ እንዲከሰት INA እንደ መጀመሪያው አካል ሆኖ መቆየት አለበት።

ደረጃ 5 - እያንዳንዱን አካል መሞከር

የዚህን ስርዓት ትክክለኛነት ለመፈተሽ እያንዳንዱ አካል በመጀመሪያ ተለይቶ ተፈትኗል ፣ ከዚያ ጠቅላላው ስርዓት ተፈትኗል። ለእያንዳንዱ ሙከራ የግብዓት ምልክቱ በተለመደው የፊዚዮሎጂ ምልክቶች (5 ሜ ቮ እና 1 ኪኸ) ውስጥ እንዲቀመጥ ተደርጓል ፣ ስለዚህ ስርዓቱ በተቻለ መጠን ትክክለኛ ሊሆን ይችላል። ትርፉ ሁለት ዘዴዎችን (ቀመሮችን (4) እና (5)) በመጠቀም ለመወሰን እንዲቻል ለኤናኤ የ AC ጠረገ እና ጊዜያዊ ትንታኔ ተጠናቀቀ። የመቁረጫ ድግግሞሾቹ በሚፈለገው እሴቶች ላይ መከሰታቸውን ለማረጋገጥ ማጣሪያዎች ሁለቱም በኤሲ መጥረጊያ በመጠቀም ተፈትነዋል።

ቀመር 4: ትርፍ = 10 ^ (dB / 20) ቀመር 5: Gain = የውጤት ቮልቴጅ / የግቤት ቮልቴጅ

የሚታየው የመጀመሪያው ምስል የ INA የ AC መጥረግ ነው ፣ ሁለተኛው እና ሦስተኛው የግብዓት እና የውጤት ውጥረቶች የ INA ጊዜያዊ ትንታኔ ናቸው። አራተኛው የባንዱ ማለፊያ ማጣሪያ የ AC መጥረግ ሲሆን አምስተኛው ደግሞ የ AC ደረጃውን የጠረፍ ማጣሪያ ነው።

ደረጃ 6 - ሙሉ ስርዓቱን መሞከር

በመጨረሻም ፣ ሙሉ ስርዓቱ በኤሲ መጥረጊያ እና ጊዜያዊ ትንታኔ ተፈትኗል። ሆኖም ፣ የዚህ ስርዓት ግብዓት ትክክለኛ የ ECG ምልክት ነበር። ከላይ ያለው የመጀመሪያው ምስል የ AC መጥረጊያ ውጤቶችን ያሳያል ፣ ሁለተኛው ደግሞ ጊዜያዊ ትንታኔ ውጤቶችን ያሳያል። እያንዳንዱ መስመር ከእያንዳንዱ አካል በኋላ ከሚወስደው የመለኪያ መጠን ጋር ይዛመዳል -አረንጓዴ - INA ፣ ሰማያዊ - የባንድፓስ ማጣሪያ ፣ እና ቀይ - የኖክ ማጣሪያ። ለቀላል ትንታኔ የመጨረሻው ምስል በአንድ የተወሰነ የ ECG ሞገድ ላይ ያጎላል።

ደረጃ 7 የመጨረሻ ሐሳቦች

በአጠቃላይ ፣ ይህ ስርዓት በቀላሉ እንዲተረጎም የኤሲጂ (ሲ.ሲ.ሲ) ምልክት ለመውሰድ ፣ ለማጉላት እና ማንኛውንም የማይፈለግ ጫጫታ ለማስወገድ የተነደፈ ነው። ለሙሉ ሥርዓቱ ዓላማውን ለማሳካት የመሣሪያ መሣሪያ ማጉያ ፣ የባንድ ማለፊያ ማጣሪያ እና የኖክ ማጣሪያ የተቀየሱ ናቸው። እነዚህን ክፍሎች በ LTspice ውስጥ ዲዛይን ካደረጉ በኋላ የእያንዳንዱን አካል እና የአጠቃላይ ስርዓቱን ትክክለኛነት ለመፈተሽ የ AC ጠረገ እና ጊዜያዊ ትንታኔዎች ጥምረት ተከናውኗል። እነዚህ ሙከራዎች የስርዓቱ አጠቃላይ ንድፍ ትክክለኛ እና እያንዳንዱ አካል እንደታሰበው እየሰራ መሆኑን ያሳያሉ።

ለወደፊቱ ፣ ይህ ስርዓት በቀጥታ የ ECG መረጃ በሚኖርበት ጊዜ ለመሞከር ወደ አካላዊ ዑደት ሊለወጥ ይችላል። እነዚህ ሙከራዎች ዲዛይኑ ትክክለኛ መሆኑን ለመወሰን የመጨረሻው ደረጃ ይሆናል። ስርዓቱ ከተጠናቀቀ በኋላ በተለያዩ የጤና እንክብካቤ መስኮች ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል እና የልብ ሐኪሞችን ለመመርመር እና ለማከም ለማገዝ ሊያገለግል ይችላል።