Диагностические приборы для исследования биоэлектрической активности организма
Электрокардиографы - приборы, предназначенные для регистрации электрической активности сердца, отображаемый на кривой экг(кардиограмме)
картинка 1
В состав экг входят 6 основных зубцов. С измерительных электродов сигнал подается на входы предварительных усилителей, при выборе которых следует учитывать, что регистрация биопотенциалов, характеризующих активность сердца лежит в полосе частот 0,1-200 Гц, урове нь полезных снимаемых сигналов 0,3-3 В. Межэлектродное сопротивление лежит в диапазоне 5-100 кОм, напряжение шумов не превышает 30 мкВ.
Классификация ЭКГ(электрокардиограф)
- без применения микропроцессорной(МП) техники
- с применением МП техники
- использующие в своем составе ПК, в том числе компьютерные кардиомониторы
В качестве примера ЭКГ без МП рассмотрим ЭКГ ЭК-1
схема 1
Для соединения с пациентом используется 5-ти проводной кабель отведений, который подключается к усилителю биопотенциалов(УБП) с помощью набора сопротивлений и переключателей, образующих входную цепь(ВХЦ). Электрический сигнал поступает на входной усилитель(ВУ) через схему защиты от перенапряжений(напр.при раболе дефибрилятора). С ВУ сигнал через конденсаторы поступает на предварительный усилитель(ПУ) и усилитель мощности(УМ), где усиливается до мощности, необходимой для управления э-м преобразователем(ЭП). ЭП позволяет преобразовать электрический сигнал от сердца в движение подвижной части магнита, а следовательно и пера. Бумажная лента протягивается двигателем М, стабильная скорость работы которого обеспечивается стабилизатором скорости вращения(ССВ). Питание ЭКГ осуществляется либо от БПА, либо от БПС(блок питания аккумуляторный/стационарный). Преобразователь напряжения(ПН). Паразитные переходные процессы, возникающие в емкостях между ПУ и ВУ подавляются схемой автоматического устранения(САУ). Корректирующее устройство(КУ) - для улучшения линейности усилительного канала. Схема отрицательной обратной связи(СОС) - подавление синфазной помехи.
В качестве примера ЭКГ с МП рассмотрим схему прибора ЭК-1ТЦ-01
схема 2
Сигналы с электродов поступают на усилители, размещенные в коробке пациента(КП). Эти усилители обеспечивают большое значение входного сопротивления прибора и малый ток. На входе усилителей установлены разрядники, которые предохраняют от импульсов дефибрилятора. Выходные сигналы с КП поступают через кабель в приборе на систему сопротивлений(СС) с СС сигналы поступают на аналоговый переключатель отведений(АМ) на вход ВУ. Усиленный сигнал поступает на фильтр. На выход ПУ поступают сигналы с фильтра и выходное напряжение потенциометра(Уст.0) - регулировка нулевой линии пера. Сигнал ЭКГ с ПУ поступает на детектор ДQRS, детектор сетевых помех(ДСП) и усилитель мощности(УМ) э-м преобразователя(ЭП). Устройство управления(УУ) - нагрев пера. Детектор Дкуэрэс выделяет под действием R-зубца экг-сигнала прямоугольные испульсы, которые поступают в МП для вычисления ЧСС, которая отображается на индикаторе(инд).
Управление ЭКГ осуществляется МП, который вырабатывает управляющие сигналы для отдельных блоков.
ПКЛ - клавиатура, СУД - схема управления двигателем, АБ - аккумуляторная батарея, ВСБ - внешний сетевой блок, ИП - источник питания, УКБ - устройство контроля батареи
В современной медицине все большее распространение находят компьютерные ЭКГ, состоящие из блока съема кардиосигнала, ПК с соответствующим ПО и модуля сопряжения с ПК.
ДЗ- пример компьютерных отечественных ЭКГ-систем - название, картинка
В таких системах ПО ЭВМ выполняет следующие ф-ции:
- предварительная подготовка
- снятие экг
- предварительная обработка
- отбор и редактирование записей
- распознавание характерных элементов
- расчет информативных параметров и их анализ
- интерпретация результатов анализа, подготовка врачебных заключений и документирование исследований
Компьютерные ЭКГ можно условно разбить на три типа:
- подключается серийный ЭКГ, имеющий в своем составе цифровой блок сопряжения с компьютером
- серийный ЭКГ с аналоговым выходом подключается в ЭВМ через специально разрабатываемый блок сопряжения
- к ЭВМ подключается специально разрабатываемая ЭКГ-приставка
схема 3(левая часть)
БСК - блок съема кардиосигнала, ЭС - электродная система, МСО - модуль сопряжения БСК с ЭВМ.
ЭКГ со встроенным блоком сопряжения с ЭВМ - EGG9020K
схема 4
Цифровой сигнал через микропроцессорную шину поступает на обработку в микропроцессорную систему(МПС). Блок управления регистратором из цифровых кодов формирует сигналы управления термоголовкой и двигателем ленты. Модуль сопряжения обеспечивает формирование сигналов обмена с другими цифровыми устройствами, например ЭВМ.