Procesamento de sinal ECG

Utilízase un electrocardiograma (ECG) para capturar o reflexo da condición do corazón durante un período de tempo. Está conectado á pel a través de electrodos externos e convértese en sinais eléctricos para a súa recollida. Cada membrana celular formada fóra do corazón ten unha carga asociada, que se despolariza durante cada latido do corazón. Aparece na pel en forma de pequenos sinais eléctricos, que poden ser detectados e ampliados por electrocardiograma.

Xa en 1900, Willem Einthoven inventou o primeiro electrocardiograma práctico. O sistema é voluminoso e esixe que moita xente o manipule. O paciente necesita colocar os brazos e as pernas nun gran electrodo que contén electrólito. Os equipos de monitorización de ECG de hoxe son compactos e fáciles de transportar, de xeito que os pacientes tamén o poden transportar cando camiñan. Pódese levar nun peto un ECG de doce fíos para o uso doméstico.

Basics ECG:

O termo "chumbo" no electrocardiograma neste artigo refírese á diferenza de tensión entre os dous electrodos, que é a diferenza rexistrada polo dispositivo. Por exemplo, "Lead_i" é a tensión entre os electrodos do brazo esquerdo e dereito. Tanto LEAD_I como Lead_ii refírense aos liderados das extremidades. V1-V6 refírese ao peito. O seguimento de ECG V1 é a diferenza entre a tensión VC1 (a tensión do electrodo do peito) e a tensión media de Lead_i, Lead_ii e Lead_iii. Un sistema estándar ECG de 12 fíos inclúe oito valores reais e catro valores derivados. A táboa 1 ofrece unha breve descrición das diversas tensións de chumbo (reais e derivadas).

Notas de cálculo do nome de chumbo

Este é un verdadeiro liderado, mostrado no rastro ECG.

Táboa 1: Nomes de chumbo e localizacións de gravación de ECG.

Na Figura 1. O eixe X móstrase unha forma de onda ECG típica representa a escala de tempo. Aquí, cada cuadrícula (5 mm) corresponde a 20 ms. O eixo Y mostra a amplitude do sinal capturado. Cada división (5 mm) no eixe Y corresponde a 0,5 mV. (10 mm / mV e 25 mm / s)

Figura 1: forma de onda ECG típica.

Características ECG:

O primeiro paso no deseño dun sistema ECG inclúe comprender os tipos de sinais que hai que adquirir. O sinal de electrocardiograma inclúe unha tensión de baixa amplitude presente en alto sesgo e ruído. A figura 2 mostra as características do sinal ECG. Hai unha alta compensación no sistema debido á tensión de media célula producida polos electrodos. AG / AGCL (cloruro de prata de prata) é o electrodo máis común nun sistema de electrocardiograma e a súa tensión de compensación máxima é de +/- 300mV. O sinal esperado real é de +/- 0,5mV superposto á compensación do electrodo. Ademais, o sistema tamén pechará o ruído de 50 / 60Hz da liña eléctrica para formar un sinal de modo común. A amplitude do ruído da liña eléctrica pode ser moi grande e debe ser filtrada.

Figura 2: As características do sinal ECG a obter.

Adquisición de ECG

O procesamento front-end analóxico é unha parte importante do sistema ECG porque precisa distinguir entre o ruído e o sinal desexado (a amplitude é pequena). O circuíto analóxico de procesamento front-end inclúe un amplificador de medición para reducir o sinal en modo normal. O amplificador de medición funciona en +/- 5V e adoita usarse para aumentar o rango de tensión de entrada. Este amplificador de medición debería ter unha alta impedancia de entrada porque a impedancia da pel pode ser moi grande. É necesario un amplificador OP para o procesamento de sinal do dispositivo de electrocardiograma. A cadea de sinal do sistema de adquisición de ECG inclúe amplificadores de medición, filtros (que poden ser implementados por amplificadores OP) e ADCs.