Схема биоусилителя приведена на рисунке. Он позволяет поочередно регистрировать до семи ЭКГ отведений (шесть отведений от конечностей и одно грудное).

Прибор содержит усилитель биопотенциалов и коммутатор ЭКГ отведений, с электронным управлением. Усилитель выполнен на двух ОУ AD620 и AD705, разработанных для использования в биомедицинской аппаратуре. Входной коммутатор, обеспечивает прохождение биопотенциалов сердца на вход усилителя в соответствии с выбранным ЭКГ отведением.

Технические характеристики прибора следующие: I_ВХ = 8 pА; U_Ш = 1 мкВ; R_ВХ = 10 ГОм; К_УС = 10³;  К_ОС.СФ. =110Дб; разрядность выходного АЦП - 12.

Коммутатор выполнен на герконовых реле К1-К9, сигналы управляющие их работой формируются микросхемой ПЗУ DD6, в соответствии с кодом, поступающим с выводов 11-14 счетчика DD4.2. Дешифратор DD7 преобразует выходной код счетчика в сигналы управления светодиодными индикаторами, служащим для отображения номера выбранного ЭКГ отведения. Подача импульсов контрольного милливольта, на усилитель обеспечивается во время индикации нулевого номера кардиографического отведения. Импульсы снимаются с генератора на логических элементах DD3.1-DD3.4 и через резистивный делитель R12, R13 поступают на соответствующие контакты реле. При выходном коде счетчика DD4.2 соответствующему восьмому отведению, входы усилителя DA1 заземляются. В таблице 6 приведена прошивка ПЗУ К155РЕ3 соответствующая описанной логике работы, могу выслать.

К прибору может быть подключено до пяти электродов (трех для отведений от конечностей, одного для грудных отведений и одного заземляющего). Переключение между ЭКГ отведениями производиться либо вручную, при нажатии на кнопку SB1, либо автоматически с интервалом несколько секунд, при замыкании переключателя SA1. Уменьшить число перебираемых отведений, можно установив переключатель SA2, в нижнее по схеме положение. В этом случае возможна регистрация только трех основных ЭКГ отведений от конечностей.

Конструктивно усилитель биопотенциалов и коммутатор выполнены на двух печатных платах. Для усилителя использован односторонний фольгинированный стеклотекстолит толщиной 2 мм, а для коммутатора двусторонний, размеры плат 60х50 и 130х50 мм соответственно. Что бы уменьшить входные токи утечки, разводка проводников на выводы контактов реле выполнена навесным монтажом. Отверстия под них рассверлены так, чтобы обеспечивался некоторый зазор между платой. Для уменьшения внешних наводок, длинна проводников соединяющих вход усилителя с коммутатором, должна быть минимальной. Необходимо также обеспечить надежное экранирование входного блока. Электроды соединяются с входом прибора с помощью экранированного провода длинной около двух метров. Во избежание поражения электрическим током в приборе необходимо предусмотреть надежную защиту, исключающую попадание напряжения на входные электроды. Категорически запрещается подключение прибора к устройствам с сетевым питанием, без гальванического разделения.

Электроды для отведений от конечностей могут быть выполнены в виде металлических пластин размерами 50х35 мм, материалом для их изготовления может служить свинец. Для грудных отведений используются цилиндрические электроды диаметром до 30 мм.

Регистрация кардиограммы должна производиться в помещении удаленном от источников электрических помех. Расстояние между электродами и проводами электросети должно составлять не менее 1.5-2 м. Запись ЭКГ желательно производить в положении лежа на спине, это позволяет добиться максимального расслабления мышц и улучшить условия регистрации.

Пластинчатые электроды накладывают на внутреннюю поверхность голеней и предплечий, в нижней их трети, и фиксируют с помощью резиновых лент. Грудной электрод устанавливают, используя резиновую грушу – присоску. Для улучшения качества ЭКГ и уменьшения наводных токов следует обеспечить хороший контакт электродов с кожей. Для этого в местах наложения электродов необходимо предварительно обезжирить кожу спиртом, и обильно смочить ее 5-10% раствором натрия хлорида, или, в крайнем случае, обычным мыльным раствором. Наилучшим вариантом будет использование специальной электродной пасты.

Перед началом регистрации ЭКГ, прибор калибруют подачей контрольного милливольта. Для этого установив на индикаторе значение «0» добиваются нужного усиления сигнала. При использовании самопишущих регистраторов стандартным считается отклонение пера на 10 мм на 1мв входного напряжения, скорость движения ленты обычно выбирают 50 мм в секунду.

 Обработку сигнала снимаемого с прибора удобно производить с помощью ПК, используя соответствующее программное обеспечение. В связи с тем, что кардиосигнал имеет достаточно низкую частоту, для его оцифровки можно использовать недорогие медленные АЦП. Обычная звуковая карта для этих целей не пригодна, именно по причине низкой частоты кардиосигнала. Смотрите также описание АЦП ADS1286 и простейшую программу на СИ. Иногда для передачи медленно изменяющихся биосигналов, через тракты более высокочастотных устройств используются модуляторы сигналов. В этом случае после передачи сигнала, для восстановления его исходной формы, сигнал необходимо подвергнуть обратному преобразованию (демодуляции). Подобные методики широко применяются в медицинской практике для записи кардиосигналов на магнитофон, передачи его по телефону и т. п.

Подробнее узнать о регистрации ЭКГ

На главную страницу