የባዮኤሌክትሪክ ምልክቶች መቅዳት ECG እና የልብ ምት መቆጣጠሪያ 7 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ማሳሰቢያ - ይህ የሕክምና መሣሪያ አይደለም። ይህ ለትምህርት ዓላማዎች የማስመሰል ምልክቶችን በመጠቀም ብቻ ነው። ይህንን ወረዳ ለእውነተኛ የ ECG መለኪያዎች የሚጠቀሙ ከሆነ ፣ እባክዎን የወረዳውን እና የወረዳ-ወደ-መሣሪያ ግንኙነቶችን ትክክለኛ የመነጠል ቴክኒኮችን መጠቀማቸውን ያረጋግጡ።

የኤሌክትሮክካርዲዮግራም (ኢሲጂ) የርዕሰ -ነገሩን የልብ እንቅስቃሴ [1] ለመለየት እና ለመለካት የገጽ ኤሌክትሮዶች በአንድ ርዕሰ ጉዳይ ላይ የሚቀመጡበት ፈተና ነው። ECG ብዙ አጠቃቀሞች አሉት እና በቀዶ ጥገና ወቅት የልብ ሁኔታዎችን ፣ የጭንቀት ምርመራዎችን እና ምልከታን ለመርዳት ሊረዳ ይችላል። በተጨማሪም ECG በልብ ድብደባ ፣ በአርትራይሚያ ፣ በልብ ድካም እና በሌሎች ብዙ ልምዶች እና በሽታዎች [1] ላይ ከላይ በችግር መግለጫው ውስጥ የተገለጹ ለውጦችን መለየት ይችላል። በኤሲጂ (ECG) የሚለካው የልብ ምልክት የሚሠራው የልብ ሕያው ምግብን የሚያሳዩ ሦስት የተለያዩ ሞገዶችን ይፈጥራል። እነዚህ ከላይ በምስሉ ላይ ይታያሉ።

የዚህ ፕሮጀክት ዓላማ የ ECG ምልክትን ከውጤት ጄኔሬተር ወይም ከሰው ማግኘት የሚችል እና ጫጫታ በሚወገድበት ጊዜ ምልክቱን እንደገና ማባዛት ነው። የስርዓቱ ውጤት BPM ን ያሰላል።

እንጀምር!

ደረጃ 1 ሁሉንም ቁሳቁሶች ይሰብስቡ

ይህንን ECG ለመፍጠር ፣ ሁለት ዋና ዋና ክፍሎችን ማለትም ወረዳውን እና የላብቪው ስርዓትን ያካተተ ስርዓት እንፈጥራለን። የወረዳው ዓላማ እኛ የምንፈልገውን ምልክት ማግኘታችንን ማረጋገጥ ነው። የ ECG ምልክታችንን ሊያሰምጥ የሚችል ብዙ የአከባቢ ድምጽ አለ ፣ ስለሆነም የእኛን ምልክት ማጉላት እንዲሁም ማንኛውንም ጫጫታ ማጣራት አለብን። ምልክቱ በወረዳው ውስጥ ከተጣራ እና ከተጠናከረ በኋላ የተጣራውን ምልክት ወደ ላቭቪኤው ፕሮግራም መላክ እንችላለን ፣ ይህም ማዕበሉን ያሳያል እንዲሁም BPM ን ያሰላል። ለዚህ ፕሮጀክት የሚከተሉት ቁሳቁሶች አስፈላጊ ናቸው-

-Rististor ፣ capacitor ፣ እና የክዋኔ ማጉያ (op -amps -UA741 ጥቅም ላይ ውሏል) የኤሌክትሪክ ክፍሎች

-ለግንባታ እና ለሙከራ የማይጋገር የዳቦ ሰሌዳ

-ለኦፕ-አምፖች ኃይል ለመስጠት የዲሲ የኃይል አቅርቦት

-የባዮኤሌክትሪክ ምልክት ለማቅረብ የተግባር ጀነሬተር

-የግቤት ምልክትን ለማየት ኦስኮፕስኮፕ

-ከአናሎግ ወደ ዲጂታል ምልክት ለመለወጥ -DAQ ቦርድ

-የውጤት ምልክትን ለመመልከት ሶፍትዌርን ይመልከቱ

-BNC እና ተለዋዋጭ መጨረሻ መሪ ገመዶች

ደረጃ 2 የወረዳውን ዲዛይን ማድረግ

አሁን እንደተነጋገርነው የእኛን ምልክት ማጣራት እና ማጉላት ያስፈልጋል። ይህንን ለማድረግ የወረዳችን 3 የተለያዩ ደረጃዎችን ማዘጋጀት እንችላለን። በመጀመሪያ ፣ የእኛን ምልክት ማጉላት አለብን። ይህ የመሳሪያ ማጉያ መሣሪያን በመጠቀም ሊከናወን ይችላል። በዚህ መንገድ ፣ የግብዓት ምልክታችን በመጨረሻው ምርት ውስጥ በጣም በተሻለ ሁኔታ ሊታይ ይችላል። ከዚያ ከዚህ የመሳሪያ ማጉያ ጋር በተከታታይ የኖክ ማጣሪያ ሊኖረን ይገባል። የማስታወሻ ማጣሪያው ጫጫታውን ከኃይል ምንጫችን ለማስወገድ ያገለግላል። ከዚያ በኋላ ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያ ሊኖረን ይችላል። ECG ንባቦች ብዙውን ጊዜ ዝቅተኛ ድግግሞሽ ስለሆኑ ፣ ከ ECG ንባችን ወሰን ውጭ በሆነ ድግግሞሽ ላይ ያሉትን ሁሉንም ድግግሞሽዎች መቁረጥ እንፈልጋለን ፣ ስለዚህ ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያ እንጠቀማለን። በሚቀጥሉት ደረጃዎች እነዚህ ደረጃዎች በበለጠ ዝርዝር ተብራርተዋል።

በወረዳዎ ላይ ችግር እያጋጠመዎት ከሆነ በመስመር ላይ ፕሮግራም ውስጥ ወረዳዎን ማስመሰል የተሻለ ነው። በዚህ መንገድ ፣ ለተቃዋሚ እና ለካፒታተር እሴቶች የእርስዎ ስሌቶች ትክክል መሆናቸውን ለማየት ማረጋገጥ ይችላሉ።

ደረጃ 3 - የመሣሪያ ማጉያ ማጉያ ዲዛይን ማድረግ

የባዮኤሌክትሪክ ምልክትን በበለጠ ውጤታማነት ለመመልከት ፣ ምልክቱን ማጉላት ያስፈልጋል። ለዚህ ፕሮጀክት በአጠቃላይ ለማሳካት 1000 V/V ነው። ከመሳሪያ ማጉያው የተገለጸውን ትርፍ ለመድረስ ፣ ለወረዳው የመቋቋም እሴቶች በሚከተሉት እኩልታዎች ይሰላሉ።

(ደረጃ 1) K1 = 1 + ((2 * R2) / R1)

(ደረጃ 2) K2 = -R4 / R3

ጠቅላላውን ትርፍ ለማስላት እያንዳንዱ ደረጃዎች በሚባዙበት። የ 1000 ቪ/ቪ ትርፍ ለመፍጠር የተመረጡት የተከላካይ እሴቶች R1 = 10 kOhms ፣ R2 = 150 kOhms ፣ R3 = 10 kOhms እና R4 = 330 kOhms ናቸው። የአካላዊ ዑደቱን (ኦፕሬሽኖችን) ለማንቀሳቀስ የ +/- 15 ቮ (የአሁኑን ገደብ ዝቅተኛ በማድረግ) የቮልቴጅ ክልል ለመስጠት የዲሲ የኃይል አቅርቦትን ይጠቀሙ። የተቃዋሚዎች እውነተኛ እሴቶችን ለመፈተሽ ከፈለጉ ወይም ይህንን ትርፍ ከመገንባቱ በፊት ለማሳካት ከፈለጉ ፣ በመስመር ላይ እንደ PSpice ወይም CircuitLab ፕሮግራም በመጠቀም ወረዳውን ማስመሰል ወይም በተሰጠው የግብዓት ምልክት ቮልቴጅ ኦስቲልስኮፕ መጠቀም እና እውነተኛውን ማረጋገጥ ይችላሉ። አካላዊ ማጉያ ከገነቡ በኋላ ያግኙ። ወረዳውን ለማካሄድ የተግባር ጀነሬተር እና ኦስቲልስኮፕን ወደ ማጉያው ያገናኙ።

ከላይ ያለው ፎቶ ወረዳው በማስመሰል ሶፍትዌር PSpice ውስጥ ምን እንደሚመስል ያሳያል። ወረዳዎ በትክክል እየሰራ መሆኑን ለመፈተሽ ፣ ከተግባር ጀነሬተር ፣ በወረዳ በኩል እና ወደ ኦስቲልኮስኮፕ 1 kHz 10 mV ጫፍ-ወደ-ጫፍ ሳይን ሞገድ ያቅርቡ። የ 10 ቮ ጫፍ-ወደ-ጫፍ ሳይን ሞገድ በኦስቲሊስኮፕ ላይ መታየት አለበት።

ደረጃ 4 የኖክ ማጣሪያን ዲዛይን ማድረግ

ከዚህ ወረዳ ጋር በሚገናኝበት ጊዜ አንድ የተወሰነ ችግር በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ በኃይል አቅርቦት መስመሮች 60 Hz የድምፅ ምልክት መፈጠሩ ነው። ይህንን ጫጫታ ለማስወገድ ፣ ወደ ወረዳው ውስጥ ያለው የግብዓት ምልክት በ 60 Hz ውስጥ ማጣራት አለበት ፣ እና ያንን ከቁጥጥ ማጣሪያ ይልቅ ምን ማድረግ የተሻለ ነው!

የማሳያ ማጣሪያ (ከላይ የተመለከተው ወረዳ) አንድ የተወሰነ ድግግሞሽ ከምልክት ለማስወገድ የሚያገለግል አንድ ዓይነት የኤሌክትሪክ ማጣሪያ ነው። የ 60 Hz ምልክትን ለማስወገድ የሚከተሉትን ቀመሮች አስለናል

R1 = 1 / (2 * ጥ * ወ * ሲ)

R2 = (2 * ጥ) / (ወ * ሲ)

R3 = (R1 * R2) / (R1 + R2)

ጥ = ወ / ለ

B = w2 - w1

ትክክለኛ ትክክለኛ ማጣሪያ ፣ የ 0.033 uFarads አቅምን (ሲ) ለቀላል ስብሰባ ፣ እና 2 * pi * 60 Hz የመሃል ድግግሞሽ (ወ) በመጠቀም የ 8 ን ጥራት (ጥ) በመጠቀም። ይህ ለተቆጣጣሪዎች R1 = 5.024 kOhms ፣ R2 = 1.2861 MOhms ፣ እና R3 = 5.004 kOhms በተሳካ ሁኔታ የተሰላ እሴቶችን እና ከግብዓት ባዮኤሌክትሪክ ምልክት 60 Hz ድግግሞሽን ለማስወገድ ማጣሪያን በተሳካ ሁኔታ ፈጠረ። ማጣሪያውን ለመፈተሽ ከፈለጉ እንደ PSpice ወይም CircuitLab በመስመር ላይ ያለ ፕሮግራም በመጠቀም ወረዳውን ማስመሰል ይችላሉ ፣ ወይም በተሰጠው የግብዓት ምልክት voltage ልቴጅ (oscilloscope) ይጠቀሙ እና አካላዊ ማጉያ ከገነቡ በኋላ የተወገደውን ምልክት ይፈትሹ። ወረዳውን ለማካሄድ የተግባር ጀነሬተር እና ኦስቲልስኮፕን ወደ ማጉያው ያገናኙ።

ከ 1 Hz እስከ 1 kHz ከ 1 Hz እስከ 1 kHz በ 1 ቮ ጫፍ እስከ ጫፍ ጫፍ ባለው ድግግሞሽ ክልል ውስጥ የኤሲ መጥረግ ማከናወን በውጤቱ ሴራ ውስጥ በ 60 Hz የ “ደረጃ” ዓይነት ባህሪን መስጠት አለበት ፣ ይህም ከግቤት ይወገዳል። ምልክት።

ደረጃ 5 የዝቅተኛ ማለፊያ ማጣሪያን ዲዛይን ማድረግ

የወረዳው የመጨረሻ ደረጃ ዝቅተኛ የማለፊያ ማጣሪያ ነው ፣ በተለይም ሁለተኛ ትዕዛዝ Butterworth Low-pass ማጣሪያ። ይህ የእኛን ECG ምልክት ለመለየት ያገለግላል። የ ECG ሞገድ ቅርጾች ብዙውን ጊዜ ከ 0 እስከ ~ 100 Hz ባለው ድግግሞሽ ወሰን ውስጥ ናቸው። ስለዚህ ፣ እኛ በ 100 Hz የመቁረጫ ድግግሞሽ እና በ 8 የጥራት ደረጃ ላይ በመመርኮዝ የእኛን ተቃዋሚ እና የካፒታተር እሴቶችን እናሰላለን ፣ ይህም በአንፃራዊነት ትክክለኛ ማጣሪያ ይሰጠናል።

R1 = 2/(ወ [aC2+sqrt (a2+4b (K-1))

C2^2-4b*C1*C2) R2 = 1/(ለ*C1*C2*R1*ወ^2)

C1 <= C2 [a^2+4b (K-1)]/4 ለ

እኛ ያሰላናቸው እሴቶች R1 = 81.723kOhms ፣ R2 = 120.92kOHms ፣ C1 = 0.1 ማይክሮፋራዶች ፣ እና C2 = 0.045 ማይክሮፋራዎች ሆነዋል። የኦፕ -አምፖሎችን በዲሲ voltage ልቴጅ + እና - 15V ያብሩ። ማጣሪያውን ለመፈተሽ ከፈለጉ እንደ PSpice ወይም CircuitLab በመስመር ላይ ያለ ፕሮግራም በመጠቀም ወረዳውን ማስመሰል ይችላሉ ፣ ወይም በተሰጠው የግቤት ምልክት voltage ልቴጅ ኦስቲልስኮፕ ይጠቀሙ እና አካላዊ ማጉያ ከገነቡ በኋላ የተወገደውን ምልክት ይፈትሹ። ወረዳውን ለማካሄድ የተግባር ጀነሬተር እና ኦስቲልስኮፕን ወደ ማጉያው ያገናኙ። በተቆራረጠ ድግግሞሽ ፣ የ -3 ዲቢቢ መጠን ማየት አለብዎት። ይህ የሚያመለክተው ወረዳዎ በትክክል እየሰራ መሆኑን ነው።

ደረጃ 6 - LabVIEW ን ማቀናበር

አሁን ወረዳው ተፈጥሯል ፣ የእኛን ምልክት መተርጎም መቻል እንፈልጋለን። ይህንን ለማድረግ LabVIEW ን መጠቀም እንችላለን። የ DAQ ረዳት ምልክቱን ከወረዳው ለማግኘት ሊያገለግል ይችላል። LabVIEW ን ከከፈቱ በኋላ ከላይ ባለው ሥዕላዊ መግለጫ ላይ እንደሚታየው ወረዳውን ያዘጋጁ። የ DAQ ረዳት ይህንን የግብዓት ንባብ ከወረዳው ይወስዳል እና ምልክቱ ወደ ሞገድ ቅርፅ ግራፍ ይሄዳል። ይህ የ ECG ሞገድ ቅርፅን እንዲያዩ ያስችልዎታል!

በመቀጠል BPM ን ማስላት እንፈልጋለን። ከላይ የተቀመጠው ይህን ያደርግልዎታል። መጪው የ ECG ምልክት ከፍተኛ እሴቶችን በመውሰድ ፕሮግራሙ ይሠራል። የመድረሻ ዋጋው ከፍተኛውን እሴታችን መቶኛ (በዚህ ሁኔታ 90%) የሚደርሱትን ሁሉንም አዳዲስ እሴቶችን እንድናገኝ ያስችለናል። የእነዚህ እሴቶች ሥፍራዎች ከዚያ ወደ መረጃ ጠቋሚ ድርድር ይላካሉ። ማውጫ በ 0 ስለሚጀምር ፣ 0 ኛ እና 1 ኛ ነጥቡን ወስደን በመካከላቸው ያለውን የጊዜ ለውጥ ማስላት እንፈልጋለን። ይህ በድብደባዎች መካከል ያለውን ጊዜ ይሰጠናል። BPM ን ለማግኘት ያንን መረጃ እንጨምራለን። በተለይም ፣ ይህ የሚከናወነው ከ dt ኤለመንት እና በሁለቱ እሴቶች መካከል ያለውን የመቀነስ ውፅዓት በማውጫ ድርድር ውስጥ በማባዛት እና በመቀጠል በ 60 በመከፋፈል ነው (እኛ ወደ ደቂቃዎች ስለምንቀይር)።

ደረጃ 7 ሁሉንም ያገናኙት እና ይሞክሩት

ወረዳውን ከ DAQ ቦርድ ግብዓት ጋር ያገናኙ። አሁን እርስዎ የሚያስገቡት ምልክት በወረዳው በኩል ወደ DAQ ቦርድ ያልፋል እና የላቪቪው መርሃ ግብር ሞገዱን እና የተሰላውን ቢፒኤም ያወጣል።

እንኳን ደስ አለዎት!