Өз ЭКГңызды түзүңүз!: 10 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул медициналык аппарат эмес. Бул симуляцияланган сигналдарды колдонуу менен билим берүү максатында. Эгерде бул схеманы чыныгы ЭКГ өлчөө үчүн колдонуп жатсаңыз, чынжыр менен прибордун туташуулары туура изоляциялоо ыкмаларын колдонуп жатканына ишениңиз

Жүрөктүн согушу жүрөктүн миоциттериндеги (жүрөктүн булчуң клеткалары) электр деполяризациясынын стихиялуу түрдө көрсөтүлүшү менен жөнгө салынуучу ритмикалык жыйрылуулардан турат. Мындай электрдик активдүүлүктү дененин ар кандай позицияларына инвазивдүү эмес жазуучу электроддорду коюу аркылуу кармаса болот. Электр схемасы жана биоэлектрика жөнүндө киришүү түшүнүгү менен да, бул сигналдарды салыштырмалуу оңой эле басып алууга болот. Бул Нускамада биз практикалык жана арзан жабдуулар менен электрокардиографиялык сигналды тартуу үчүн колдонула турган жөнөкөй методологияны киргизебиз. Бүтүндөй алганда, биз мындай сигналдарды алууда маанилүү ойлорду баса белгилеп, программалык сигнал анализинин ыкмаларын сунуштайбыз.

1 -кадам: Өзгөчөлүктөргө сереп

Сиз куруп жаткан аппарат төмөнкү функциялар аркылуу иштейт:

1. Электрод жазуулары
2. Аспаптык күчөткүч
3. Чыпкасы чыпкасы
4. Төмөн өтүү чыпкасы
5. Аналогдук-санариптик которуу
6. LabView аркылуу сигналдарды талдоо

Сизге керек болгон кээ бир негизги компоненттер:

1. NI LabView
2. NI маалымат алуу тактасы (LabViewго киргизүү үчүн)
3. DC энергия менен камсыздоо (иштөөчү күчөткүчтөргө)
4. Электрод жазуулары үчүн тери электрод аянтчалары
5. ЖЕ симуляцияланган ЭКГ сигналын түзө турган функция генератору

Кел, баштайлы!

2-кадам: Төмөн өтмө чыпканы жасаңыз

Кадимки ЭКГда P толкуну, QRS комплекси жана Т толкуну деп аталган сигналдын толкун формасында аныктоочу өзгөчөлүктөр бар. ЭКГнын бардык функциялары 250 Гцтен төмөн жыштык диапазонунда пайда болот, андыктан электроддордон ЭКГ жазууда кызыкчылыктын өзгөчөлүктөрүн гана кармоо маанилүү. 250 Гц кесилиш жыштыгы бар аз өтмө чыпка сигналда жогорку жыштыктагы ызы-чуунун кармалышын камсыз кылат

3 -кадам: Чыпка чыпкасын иштеп чыгуу

60 Гц жыштыктагы оюк чыпкасы ЭКГ жазуусу менен байланышкан ар кандай энергия булагынан ызы -чууну кетирүү үчүн пайдалуу. 56.5 Гц менен 64 Гц ортосундагы үзүлүү жыштыктары ошол диапазондун чегинен тышкары сигналдарды өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Фильтрге 8 сапаттык коэффициент колдонулду. 0.1 uF сыйымдуулугу тандалды. Эксперименталдык резисторлор төмөнкүдөй тандалып алынган: R1 = R3 = 1.5 kOhms, R2 = 502 kOhms. Бул баалуулуктар чыпка чыпкасын куруу үчүн колдонулган.

4 -кадам: Аспаптык күчөткүчтү иштеп чыгуу

1000 V/V кирешеси бар приборлордун күчөткүчү өлчөөнүн оңой болушуна жол берүү үчүн чыпкаланган бардык сигналдарды күчөтөт. Күчөткүч бир катар оперативдүү күчөткүчтөрдү колдонот жана тиешелүү этап менен K1 жана K2 эки этапка (сол жана оң) бөлүнөт. Жогорудагы сүрөттө бул натыйжага жетүүгө мүмкүн болгон схеманын схемасы көрсөтүлгөн жана 6 -сүрөттө жасалган эсептөөлөр деталдуу чагылдырылган.

5 -кадам: Бардыгын бириктирип коюңуз

Күчөтүүнүн жана чыпкалоонун үч баскычы төмөндөгү 7 -сүрөттө бириктирилген. Приборлордун күчөткүчү синусоидалык жыштыктагы кирешени 1000В/В кирешеси менен күчөтөт. Кийинки, оюк чыпкасы 60 Гц бардык сигналдык жыштыгын 8 сапаттык фактор менен жок кылат. Акырында, сигнал 250 Гц жыштыгынан ашкан сигналдарды начарлатуучу аз өтмө чыпкалардан өтөт. Жогорудагы сүрөттө эксперименталдуу түрдө түзүлгөн толук система көрсөтүлгөн.

6 -кадам:… жана анын иштээрине ишениңиз

Эгерде сизде функция генератору болсо, анда туура жоопту камсыз кылуу үчүн жыштыктын ийри сызыгын түзүшүңүз керек. Жогорудагы сүрөттө сиз күтө турган толук тутум жана жыштыктын ийри сызыгы көрсөтүлгөн. Эгерде сиздин система иштеп жаткандай сезилсе, анда сиз кийинки баскычка өтүүгө даярсыз: аналогдук сигналды санарипке өткөрүү!

7 -кадам: (Милдеттүү эмес) Осциллографта ЭКГңызды элестетип көрүңүз

ЭКГ сигналды эки электрод менен жазат жана үчүнчү электродту жерге колдонот. ЭКГ жаздыруучу электроддоруңуз менен, бирин прибордун күчөткүчүнүн бир киришине, экинчисин башка приборлордун күчөткүчүнүн киришине киргизип, үчүнчүсүн нан тактаңызга жерге туташтырыңыз. Андан кийин, бир электродду бир билекке, экинчисин экинчи билекке коюп, томугуңузга жерге коюңуз. Бул ЭКГ үчүн Коргошун 1 конфигурациясы. Осциллографтагы сигналды элестетүү үчүн, үчүнчү этаптын өндүрүшүн өлчөө үчүн осциллограф зондун колдонуңуз.

8 -кадам: National Instruments DAQ менен маалымат алуу

Эгерде сиз LabViewдо сигналыңызды анализдөөнү кааласаңыз, анда ЭКГдан аналогдук маалыматтарды чогултуу жана аны компьютерге өткөрүү үчүн кандайдыр бир жол керек болот. Маалыматты алуунун ар кандай жолдору бар! National Instruments - бул маалыматтарды чогултуу түзмөктөрү жана маалыматтарды талдоо түзмөктөрү боюнча адистешкен компания. Алар маалыматтарды чогултуу үчүн инструменттерди издөө үчүн жакшы жер. Сиз ошондой эле өзүңүздүн арзан аналогуңузду санариптик конвертер чипине сатып алып, сигналыңызды берүү үчүн Raspberry Pi колдоно аласыз! Бул, балким, эң арзан вариант. Бул учурда, бизде NI DAQ модулу жана NI ADC жана LabView болгон, ошондуктан биз National Instruments аппараттык жана программалык камсыздоосуна такап калдык.

9 -кадам: LabVIEWге маалыматтарды импорттоо

LabVIEW визуалдык программалоо тили аналогдук күчөтүү/чыпкалоо системасынан чогултулган маалыматтарды талдоо үчүн колдонулган. Маалыматтар NI DAQ бирдигинен DAVI жардамчысы менен чогултулган, LabVIEWде камтылган маалыматтарды чогултуу функциясы. LabView башкаруу элементтерин колдонуу менен, үлгүлөрдүн саны жана үлгүлөрдү чогултуу убактысы программалык түрдө көрсөтүлгөн. Башкаруу элементтери кол менен жөнгө салынат, бул колдонуучуга киргизүү параметрлерин оңой жөнгө салууга мүмкүндүк берет. Үлгүлөрдүн жалпы саны жана убакыттын узактыгы белгилүү болгондо, ар бир үлгүдөгү тиешелүү сигналды чагылдырган ар бир индекстин мааниси менен убакыт вектору түзүлгөн.

10 -кадам: Форматтаңыз, анализдеңиз, жана сиз бүттүңүз

DAQ жардамчысы функциясынан алынган маалыматтар колдонулуучу форматка айландырылды. Сигнал DAQ чыгаруу маалыматынын түрүн толкун түрүндөгү маалымат түрүнө, андан кийин (X, Y) кластерлүү жупка айландыруу жолу менен 1D эки эселенген массив катары кайра түзүлгөн. (X, Y) жуптарындагы ар бир Y мааниси тандалып алынган жана цикл түзүмүнүн жардамы менен эки эселенген бош 1D массивине киргизилген. 1D эки эселенген массив жана тиешелүү убакыт вектору XY графигине түшүрүлгөн. Ошол эле учурда, 1D эки эселенген массивдин максималдуу мааниси максималдуу маанини аныктоо функциясы менен аныкталган. Максималдуу баллдын ондон алтысы LabViewго орнотулган чокуну аныктоо алгоритминин босогосу катары колдонулган. 1D эки эселенген массивдин эң жогорку мааниси чокуну аныктоо функциясы менен аныкталган. Чокунун жайгашкан жерлери белгилүү болгондо, ар бир чокунун ортосундагы убакыт айырмасы эсептелип чыккан. Бул убакыт айырмасы, чокуга секунда бирдиги менен, мүнөтүнө чокуларга айландырылды. Алынган маани жүрөктүн кагышын мүнөтүнө сокку катары көрсөткөн.

Дал ушул! Сиз азыр ЭКГ сигналын чогулттуңуз жана анализ кылдыңыз!