Processamento de sinal ECG

Um eletrocardiograma (ECG) é usado para capturar o reflexo da condição do coração por um período de tempo. É conectado à pele através de eletrodos externos e convertido em sinais elétricos para coleta. Cada membrana celular formada fora do coração tem uma carga associada, que despolariza durante cada batimento cardíaco. Aparece na pele na forma de pequenos sinais elétricos, que podem ser detectados e ampliados por eletrocardiograma.

Já em 1900, Willem Einthoven inventou o primeiro eletrocardiograma prático. O sistema é volumoso e exige que muitas pessoas o manipulem. O paciente precisa colocar os braços e as pernas em um eletrodo grande contendo eletrólito. O equipamento de monitoramento de ECG de hoje é compacto e fácil de transportar, para que os pacientes também possam carregá -lo quando estão andando. Um ECG de doze chumbo para uso doméstico pode ser transportado no bolso.

Básico do ECG:

O termo "lead" no eletrocardiograma neste artigo refere -se à diferença de tensão entre os dois eletrodos, que é a diferença registrada pelo dispositivo. Por exemplo, "Lead_i" é a tensão entre os eletrodos do braço esquerdo e direito. Tanto Lead_i quanto Lead_ii se referem aos leads de membros. V1-V6 refere-se aos condados do peito. O rastreamento do ECG V1 é a diferença entre a tensão VC1 (a tensão do eletrodo torácico) e a tensão média de lead_i, lead_ii e lead_iii. Um sistema de ECG padrão de 12 líderes inclui oito valores reais e quatro valores derivados. A Tabela 1 fornece uma breve descrição das várias tensões de chumbo (real e derivada).

Notas de cálculo do nome do chumbo

Esta é uma liderança real, mostrada no rastreamento do ECG.

Tabela 1: Nomes de leads e locais de gravação de ECG.

Uma forma de onda de ECG típica é mostrada na Figura 1. O eixo X representa a escala de tempo. Aqui, cada grade (5 mm) corresponde a 20 ms. O eixo y mostra a amplitude do sinal capturado. Cada divisão (5 mm) no eixo y corresponde a 0,5 mV. (10mm / mV e 25 mm / s)

Figura 1: Forma de onda ECG típica.

Recursos de ECG:

A primeira etapa no design de um sistema de ECG inclui a compreensão dos tipos de sinais que precisam ser adquiridos. O sinal do eletrocardiograma inclui uma tensão de baixa amplitude presente em alto viés e ruído. A Figura 2 mostra as características do sinal ECG. Há um alto deslocamento no sistema devido à tensão de meia célula produzida pelos eletrodos. AG / AGCL (cloreto de prata prateado) é o eletrodo mais comum em um sistema de eletrocardiograma, e sua tensão de deslocamento máxima é +/- 300mv. O sinal esperado real é +/- 0,5mV sobreposto no deslocamento do eletrodo. Além disso, o sistema também fechará o ruído de 50 / 60Hz da linha de energia para formar um sinal de modo comum. A amplitude do ruído da linha de energia pode ser muito grande e precisa ser filtrada.

Figura 2: As características do sinal do ECG a serem obtidas.

Aquisição de ECG

O processamento analógico front-end é uma parte importante do sistema ECG, pois precisa distinguir entre ruído e sinal desejado (a amplitude é pequena). O circuito analógico de processamento front-end inclui um amplificador de medição para reduzir o sinal no modo normal. O amplificador de medição funciona em +/- 5V e geralmente é usado para aumentar a faixa de tensão de entrada. Esse amplificador de medição deve ter uma alta impedância de entrada, porque a impedância da pele pode ser muito grande. Um amplificador op é necessário para o processamento do sinal do dispositivo de eletrocardiograma. A cadeia de sinal do sistema de aquisição de ECG inclui amplificadores de medição, filtros (que podem ser implementados por amplificadores operacionais) e ADCs.