معالجة إشارة ECG

يتم استخدام مخطط القلب (ECG) لالتقاط انعكاس حالة القلب على مدى فترة من الزمن. يتم توصيله بالجلد من خلال الأقطاب الخارجية ويتم تحويله إلى إشارات كهربائية للجمع. كل غشاء خلية تتشكل خارج القلب له شحنة مرتبطة ، والتي تستقطب خلال كل نبضات القلب. يظهر على الجلد في شكل إشارات كهربائية صغيرة ، والتي يمكن اكتشافها وتوسيعها بواسطة تخطيط كهربية القلب.

في وقت مبكر من عام 1900 ، اخترع Willem Einthoven أول مخطط كهربائي عملي. النظام ضخم ويتطلب من الكثير من الناس التلاعب به. يحتاج المريض إلى وضع ذراعيه وساقيه في قطب كبير يحتوي على المنحل بالكهرباء. تعد معدات مراقبة ECG اليوم مضغوطة وسهلة حملها ، بحيث يمكن للمرضى حملها أيضًا عند المشي. يمكن حمل ECG اثني عشر للرصاص للاستخدام المنزلي في الجيب.

أساسيات ECG:

يشير مصطلح "الرصاص" على رسم القلب الكهربائي في هذه المقالة إلى فرق الجهد بين القطبين ، وهو الفرق الذي سجله الجهاز. على سبيل المثال ، "Lead_i" هو الجهد بين أقطاب الذراع اليسرى والأيسر. يشير كل من Lead_i و Lead_ii إلى خيوط الأطراف. يشير V1-V6 إلى خيوط الصدر. تتبع ECG V1 هو الفرق بين جهد VC1 (جهد قطب الصدر) ، ومتوسط ​​جهد LEAD_I ، LEAD_II ، و LEAD_III. يتضمن نظام ECG قياسي 12 قائد ثماني قيم حقيقية وأربع قيم مشتقة. يعطي الجدول 1 وصفًا موجزًا ​​لمختلف الفولتية الرصاصية (حقيقية ومشتقة).

ملاحظات حساب اسم الرصاص

هذا هو الرصاص الحقيقي ، كما هو موضح في تتبع ECG.

الجدول 1: أسماء الرصاص ومواقع تسجيل ECG.

يوضح الشكل 1. تمثل الشكل الموجي ECG النموذجي المحور X النطاق الزمني. هنا ، كل شبكة (5 مم) تتوافق مع 20 مللي ثانية. يوضح المحور Y سعة الإشارة التي تم التقاطها. كل قسم (5 مم) على محور Y يتوافق مع 0.5 mV. (10 مم / mV و 25 مم / ثانية)

الشكل 1: الشكل الموجي ECG النموذجي.

ميزات ECG:

تتضمن الخطوة الأولى في تصميم نظام ECG فهم أنواع الإشارات التي تحتاج إلى الحصول عليها. تشتمل إشارة تخطيط القلب على جهد منخفض السعة موجود في التحيز والضوضاء العالية. يوضح الشكل 2 خصائص إشارة ECG. هناك إزاحة عالية في النظام بسبب الجهد نصف الخلية الناتج عن الأقطاب الكهربائية. Ag / AgCl (كلوريد الفضة والفضة) هو القطب الأكثر شيوعًا في نظام تخطيط القلب ، والحد الأقصى لجهد الإزاحة هو +/- 300mV. الإشارة الفعلية المتوقعة هي +/- 0.5MV المتراكبة على إزاحة القطب. بالإضافة إلى ذلك ، سيقوم النظام أيضًا بإغلاق ضوضاء 50/60 هرتز من خط الطاقة لتشكيل إشارة الوضع الشائعة. قد تكون سعة ضوضاء خط الطاقة كبيرة جدًا ويجب تصفيتها.

الشكل 2: خصائص إشارة ECG التي سيتم الحصول عليها.

اكتساب ECG

تعد المعالجة الأمامية التناظرية جزءًا مهمًا من نظام ECG لأنه يحتاج إلى التمييز بين الضوضاء والإشارة المطلوبة (السعة صغيرة). تتضمن دائرة المعالجة الأمامية التناظرية مضخم قياس لتقليل الإشارة في الوضع الطبيعي. يعمل مضخم القياس عند +/- 5V ويستخدم عادة لزيادة نطاق جهد الإدخال. يجب أن يكون لمكبر الصوت هذا مقاومة عالية للمدخلات لأن مقاومة الجلد يمكن أن تكون كبيرة جدًا. مطلوب AMP OP لمعالجة الإشارات لجهاز تخطيط القلب. تتضمن سلسلة الإشارات لنظام الاستحواذ على ECG مضخمات القياس ، والمرشحات (التي يمكن تنفيذها بواسطة OP AMPS) و ADCs.