Məlumat

EKQ-ni necə təhlil etmək olar?

EKQ-ni necə təhlil etmək olar?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Evdə hazırlanmış EKQ-dən xüsusiyyətlərin çıxarılması ilə bağlı bir layihəm var. Mənə ürək döyüntüsünün siqnalından PQRST nöqtələri lazımdır. İstifadə etdiyim EKQ-də döş qəfəsinə yapışan 3 elektrod var.

Problem ondadır ki, mən PQRST nöqtələrini harada təyin edəcəyimi bilmirəm, çünki nəticə EKQ-yə çox bənzəmir. Daha sonra həmin nöqtələri tapa biləcək proqram yaratmağa çalışmaq istəyirəm.

Alkoqol ilə sərxoş olan 3 subyektdən (0,2-0,3 promille) götürülmüş xam EKQ izləri məlumatları bunlardır:

Mən burada qırmızı və narıncı nöqtələri təxmin edirəm. Və yaşıl nöqtələrin dəqiq yerləşdiyinə tam əminəm:

Yaşıl nöqtələri tapmaq asandır, lakin narıncı bir az daha çətindir və qırmızı olanları qeyd etmək həqiqətən çətindir. Bu nöqtələr PQRST-nin müxtəlif komplekslərinin, intervallarının və seqmentlərinin uzunluğunu müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.

Hansı nöqtələri çıxarmaq təhlükəsizdir? Həmin nöqtələr qrafikdə tam olaraq harada yerləşir?

Məlumatlar anormallıqları tapmaq üçün çox qeyri-dəqiqdirmi?

Ürək döyüntüsündən başqa, qrafikimdən çıxara biləcəyim başqa faydalı xüsusiyyət varmı?


İlk zərbə P nöqtəsi, ortası QRS adlanır dalğa (Q-aşağı, R-yuxarı, S-aşağıda olduğu kimi) və sonuncu zərbə T-dir. Hər bir xüsusiyyət ürəyin müəyyən bölgəsindəki elektrik fəaliyyətinin təmsilidir. məs. P qabarı atriumun daralmasıdır. Ətraflı burada baxın. Çarpmalar P/QRS/T-dir.

Bu qədər fərqli qeydlər görməyinizin səbəbi çox qurğuşunlu EKQ ilə çəkilmiş olmasıdır. Ürəyin çox fərqli forması var, atriumu mədəciyin üstündədir, bir az sağa əyilmişdir, və s. Sizin qeydiniz a proyeksiya Verilmiş qeyd üçün istifadə olunan iki aparıcını birləşdirən vektor üzərində elektrik aktivliyi vektorunun. Digər iki elektrod seçin və proyeksiya oxu dəyişdiyinə görə fərqli bir şəkil alacaqsınız.

NIH vasitəsilə

Mənə elə gəlir ki, sizin göstərdiyiniz qeyd müxtəlif elektrod cütlərindəndir, lakin bunun heç bir əhəmiyyəti yoxdur. Gördüyünüz kimi, müxtəlif elektrod cütləri bəzi prosesləri digərindən daha yaxşı "götürəcək".

İndi, EKQ elektrik fəaliyyətinin qeydi olduğundan, ürək dərəcəsi ondan çıxarmaq üçün ən az faydalı məlumatdır. Nəbzin ölçülməsi daha az çətin və dəqiq olacaq. Ancaq edə biləcəyiniz şey, verilmiş ürəyin biofiziki xüsusiyyətlərini təxmin etməkdir. Məsələn, P və QRS (PR intervalı) kompleksləri arasındakı məsafə, atrial daralmadan sonra ürəyin mədəciyin büzülməsi üçün lazım olan vaxtdır. İstənilən anormallıq PR-nin uzanmasına və ya başqa dəyişikliyə səbəb olacaq. PR intervalının uzanması tez-tez 1-ci dərəcəli AV blokadasını göstərir (AV nodu həmişəki kimi aparılmır).

EKQ və anormallıqlar haqqında çoxlu məlumat var, siz U Utahdan bir çox ağır keçirmə anormallıqlarının nümunələri ilə bu səhifəni faydalı tapa bilərsiniz.


EKQ əyrisində görünə bilən yeganə anormallıq uzun PR intervalıdır, lakin yalnız kəskin spirt zəhərlənməsi baş verdikdə.

İstinad edilən kağızda xəstə 3,7 q/l (3,7 promille) istehlak etmişdir ki, bu da PR-nin 200-300 ms uzadılması ilə nəticələnmişdir. Normal PR intervalı hər kəs üçün fərqlidir, lakin normal olaraq 0,12-0,20 saniyədir. Uzun PR intervalı birinci dərəcəli ürək bloku ilə nəticələnəcək. Sizin vəziyyətinizdə (0,2 promille) hər hansı bir anormallıq görəcəyinizə şübhə edirəm. Ancaq EKQ sensorunun yaxşı bir nümunə alma sürəti varsa, bəlkə də bir şans var.

PR interval istinad 1 burada göstərildiyi kimi müəyyən edilir:

PR interval arayışı 2:

Əlavə oxu:

  1. Normal EKQ
  2. Kəskin alkoqol intoksikasiyasından sonra yeniyetmədə üçüncü dərəcəli atrioventrikulyar blokada. van Cleef AN1, Schuurman MJ, Busari JO.

Gözəl iş!

PR-nin uzadılıb-uzadılmaması om x oxundan asılıdır (mən tapa bilmirəm...).

Bu tapşırığın miqyasını həqiqətən başa düşmədim. Əgər siz mühüm EKQ intervallarının, dalğa formalarının və nöqtələrinin kompüterdə avtomatlaşdırılmış şərhini yaratmağa çalışırsınızsa, sizi çox çətin bir iş gözləyir (əgər bunun klinik cəhətdən təhlükəsiz olmasını istəyirsinizsə). Bu, minlərlə patentin müraciət etdiyi sıx araşdırma mövzusudur. Açıq mənbəli proqram təminatı da var (mən hesab edirəm ki, MIT və Matlabda bəzi resurslar var.

Bəzi yaxşı resurslar:

http://circep.ahajournals.org/content/6/1/2.full

http://circ.ahajournals.org/content/115/10/1306.abstract?ijkey=f624706cb1aa52e719908ba6fb39726f4434bcd9&keytype2=tf_ipsecsha

Www.lifeinthefastlane.com

www.ecgwaves.com (mənim saytım)

Www.bem.fi (yaxşı elektrik aspektləri).


Təhlil ilə EKQ izləri üçün əlavə mənbələr:

Praktik Klinik Bacarıqlar
EKG Akademiyası (mənim saytım)

Bill


Qrafiki şərh etmək üçün ifadələr və 6 analiz addımı

Hər bir qrafik bir hekayəni izah etdiyi kimi, yaradıcısı yaxşı hekayə danışan olmalıdır. O, hazırlanmış qrafikləri yaratmaq və şərh etmək üçün əsas biliyə ehtiyac duyur. Həm də hekayəni başa düşməyə çalışan şəxs qrafiklər haqqında bəzi əsas biliklərə ehtiyac duyur. Əks halda qrafiki oxumaq xarici dildəki mətni oxumaq kimidir.

' data-merged="[]" data-responsive-mode="0" data-from-history="0">
MÖVZU QRAFİKA
Mən sizə &hellip baxmağınızı istəyirəm Bu qrafiki &hellip göstərir
İcazə verin sizə göstərim &hellip Diaqram konturlar&hellip
Gəlin &hellip-ə nəzər salaq Bu cədvəl siyahıları&hellip
Gəlin&rsquos &hellip müraciət edin Bu diaqram&hellip-i təmsil edir
Fikrimi izah etmək üçün &rsquo baxaq&hellip Bu diaqram &hellip təsvir edir
Bunlardan da göründüyü kimi&hellip Bu qrafik parçalanır&hellip
Əgər &hellip baxsanız&rsquols baxırsınız/bildirirsiniz/anlayırsınız&hellip
' data-merged="[]" data-responsive-mode="0" data-from-history="0">
Yuxarı qalxmaq üçün: artım, yüksəlmək, raket, dırmaşmaq, qaldırmaq, böyümək, yuxarı qalxmaq, tullanmaq, dalğalanmaq, yuxarı qalxmaq, uçmaq, raket, yüksəliş, artım, artım, yuxarı/yüksək/artan tendensiya, təkmilləşmə, sıçrayış, dalğalanma , genişləndirmək, genişləndirmək, itələmək/qoymaq/artmaq, irəliləmək
Düşmək üçün azalmaq, düşmək, tənəzzül etmək, düşmək, enmək, enmək, şaxmaq, düşmək, enmək, enmək, enmək, enmək/azalan/azalan tendensiya, tənəzzül
Dəyişiklik yoxdur Sabit/sabit/sabit qalmaq, eyni səviyyədə qalmaq, sabitləşdirmək, sabit saxlamaq, sabit saxlamaq
İstiqamət dəyişikliyini göstərir səviyyəni aşağı salmaq/bağlamaq, dayanmaq, düşməyi/yüksəlməyi dayandırmaq, düşməyi dayandırmaq və yüksəlməyə başlamaq, yüksəlməyi dayandırmaq və düşməyə başlamaq, dəyişmək
Tez-tez dəyişiklik Dalğalanma, dalğalanma
Yuxarıda Zirvəyə, zirvəyə çatmaq, ən yüksək nöqtəsinə çatmaq
Dibdə Aşağı (nöqtə) çatmaq/çatmaq, onun/ən aşağı nöqtəsinə çatmaq/çatmaq
' data-merged="[]" data-responsive-mode="0" data-from-history="0">
dərəcə dramatik(müttəfiq), geniş(ly), nəhəng(ly), çox, əhəmiyyətli(ly), xeyli/ly, orta(ly), yüngül(ly), əhəmiyyətli(ly), bir az
sürət sürətli(ly), sürətli(ly), sürətli(ly), tədricən(ly), yumşaq/ly, yavaş-yavaş, yavaş(ly), sakit(ly)
' data-merged='[<"row":0,"col":0,"rowspan":3,"colspan":1>]' data-responsive-mode="0" data-from-history="0">
Ön sözlər x-dən y-ə yüksəliş
5 % ARTMAK
Kerkenez müşahidələrində 5 % ARTIM

Qrafikləri nə qədər yaxşı oxuya bilirsiniz?

Qrafikləri şərh etmək üçün istifadə ediləcək lüğət haqqında daha çox öyrənmək üçün bu 8 dəqiqəlik videoya baxın.

Qrafiki şərh etmək üçün 6 Analiz Addımları ilə tanış olmaq

Əvvəlki fəsildəki siçanlar və kərəkənlər nümunəmizlə davam edək.

Bizim nümunəmizdə Roy bir tarlada neçə kerkenez və neçə çöl siçanının olduğunu saydı. O, uzun illər gündəliyində rəqəmləri qeyd edir. O, bu xətt cədvəlini hazırladı.

Let´s bu nümunəni diqqətlə şərh etməyə çalışaq.

Təhlil 1: Oxuma əsasları

Əvvəlcə diaqramın etiketlərini və əfsanəsini oxumalısınız. Nəyi vizuallaşdırır?

Bizim nümunəmizdə&hellip

  • x-oxu: Heyvanların neçənci illərdə görüldüyünü oxuya bilərsiniz.
  • y-oxu: Görmə nömrələrini oxuya bilərsiniz.
  • Mavi xətt: Görmə qabiliyyətinə malik kerkenezlərin sayı.
  • Yaşıl xətt: Görən sahə siçanlarının sayı.

Beləliklə, bu diaqram Roy tərəfindən illər ərzində nə qədər kerkenez və çöl siçanının göründüyünü vizual şəkildə göstərir.

Təhlil 2: Vacib rəqəmlərin oxunması

Əvvəlcə ən vacib məqamları oxumalıyıq. Mühüm nöqtələr zirvələr, aşağı nöqtələr, dönüş nöqtələri və kəsişmə nöqtələridir.

Bizim nümunəmizdə&hellip

  • 1952: Siçan xəttinin zirvəsi və kerkenez xəttinin aşağı hissəsi. Hər iki xətt üçün dönüş nöqtəsi.
  • 1954: Kestrelin rsquos xətti ilə siçan xətti arasında kəsişmə nöqtəsi.
  • 1962: Siçan xəttinin aşağı nöqtəsi və kerkenez xəttinin yüksək nöqtəsi. Hər iki xətt üçün dönüş nöqtəsi.

Təhlil 3: Trendləri müəyyənləşdirin

İndi bütün əhəmiyyətli tendensiyaları müəyyən etmək vacibdir.

Bizim nümunəmizdə&hellip

Görmə yerləri kerkenez:

  • 1950-ci ildən 1952-ci ilə qədər azalır.
  • 1952-ci ildən bəri onlar durmadan yüksəlir.
  • 1962-ci ildən bu yana bir qədər azalır.

Görmə yerləri tarla siçanları:

  • 1950-ci ildən 1952-ci ilə qədər onlar əhəmiyyətli dərəcədə artdı.
  • 1952-ci ildən bəri onlar əhəmiyyətli dərəcədə azalır.
  • 1954-cü ildən bəri onlar daha yavaş azalır.
  • 1962-ci ildən yavaş-yavaş yenidən yüksəlir.

Təhlil 4: Trendləri müqayisə edin

Trendləri bilməklə biz onları müqayisə edə, fərqləri və münasibətləri öyrənə bilərik.
Ümumi tendensiyalar varmı?
Bir nümunə varmı?

Bizim nümunəmizdə&hellip

  • Çöl siçanlarına çox rast gəlindikdə, kerkenezlər daha az olur.
  • Kərəkənlər çox görüləndə, çöl siçanları daha az müşahidə olunur

Təhlil 5: Trendləri təhlil edin

Nəhayət, məlumatların necə əlaqəli olduğuna dair fərziyyələr qura bilərik. Bu fərziyyələr sorğulanmalı və qiymətləndirilməlidir.

Bizim nümunəmizdə&hellip

A) &ldquoSiçanlar kerkenez yeyirlər. Buna görə də siçanlar az olanda kerkenezlər çox olur.&rdquo

B) &ldquoKərəmişlər siçanları ovlayır. Buna görə də siçanların sayı yalnız daha az kerkenez olduqda çox ola bilər.&rdquo

C) &ldquoSiçanlar kerkenezlərdən gizlənirlər. Görüləcək çoxlu kerkenez olanda biz çox siçan görə bilmərik.&rdquo

D) &ldquoKərəviz və siçanların görünməsi arasındakı əlaqə yalnız şəffaf bir əlaqədir. Görmə sayının çox fərqli səbəbləri var.&rdquo

  • Çox tez-tez yalnız şəffaf birləşmələr var. Cənab Varninin hər il müəyyən sayda heyvanı görməsinin bir çox səbəbi ola bilər. Bu hipotez də doğru ola bilər.

Təhlil 6: Bir inkişafı proqnozlaşdırın

Diaqramın inkişafına və qurulmuş fərziyyəyə əsaslanaraq, diaqramın gələcək inkişafını proqnozlaşdırmaq olar.
Ancaq diqqətli olun: Proqnozlar həmişə yalnız fərziyyədir!

Bizim nümunəmizdə&hellip

  • Sona doğru xətlər yenidən yaxınlaşır. Belə davam etsələr, nə vaxtsa kəsişmə olacaq.
  • Önümüzdəki illərdə siçanların kərəkənlərdən daha çox görünməsi ola bilər.

Nəticə

Bir diaqram kömək edir fərziyyə tərtib edir. Çox tez-tez bir fərziyyə yoxlamaq üçün bir təcrübə etmək lazımdır. Diaqrama, qrafikə və ya diaqrama əsaslanaraq biz gələcək inkişafı proqnozlaşdıra bilərik. Ancaq bunun belə olduğunu bilməliyik yalnız proqnozdur.


EKQ Şərhinin Əsasları (1-ci Hissə – Anatomiya və Fiziologiya)

Elektrokardioqram və ya EKQ, xəstənin bədəninin müəyyən nöqtələrində bir sıra elektrodların bağlanması prosesi vasitəsilə müəyyən bir müddət ərzində ürəyin elektrik fəaliyyətini qeyd edən sadə bir diaqnostik testdir.

Bir çox tibb tələbələri və hətta bəzi daha təcrübəli tibb mütəxəssisləri EKQ şərhi ilə mübarizə aparırlar. Addım-addım, məntiqi yanaşma tətbiq olunarsa, EKQ sadə bir proses olmalıdır və xüsusilə xəstənin kliniki təqdimatı ilə birlikdə istifadə edildikdə çoxlu faydalı məlumat verə bilər. EKQ, şübhəsiz ki, tibbdə bizim üçün mövcud olan ən faydalı tədqiqatlardan biridir.

Ürəyin elektrik keçirici sistemi

EKQ-ni şərh edə bilmək üçün ürəyin elektrik keçirici sistemi haqqında əsas anlayış tələb olunur. Ürəyi çox vaxt əzələdən ibarət nasosla müqayisə edirlər. Ürəyin nasos fəaliyyəti ürək keçirici sistem tərəfindən idarə olunur.

Sinoatrial node (SA node) ürəyin kardiostimulyatorudur və ürək vasitəsilə yayılan elektrik impulslarının başlanğıc nöqtəsidir. SA düyünü sağ atriumda yerləşir və normal şəraitdə avtomatik olaraq dəqiqədə 60-100 dəfə elektrik impulsu yaradır. Bu elektrik impulsları qulaqcıqların büzülməsini stimullaşdırır və sonra qulaqcıqlararası septumda yerləşən atrioventrikulyar düyünə (AV node) gedir. Burada impuls Onun dəstəsinə keçirmə yolunu davam etməzdən əvvəl qısa müddətə ləngidir. His dəstəsi iki mədəcik arasında septumda müvafiq olaraq sol və sağ mədəciyin əzələsində yerləşən sol və sağ dəstə qollarına bölünür. Daha sonra keçiricilik Purkinje lifləri kimi tanınan mədəcik divarları içərisində xüsusi toxuma vasitəsilə yayılır.

Şəkil 1. Ürəyin keçirici sistemi © Tibbi İmtahana Hazırlıq

Elektrodların yerləşdirilməsi

Elektrodların düzgün yerləşdirilməsi həyati əhəmiyyət kəsb edir, çünki səhv yerləşdirmə səhv şərhə və buraxılmış və ya yanlış diaqnozla nəticələnə bilər. 12 aparıcı EKQ-də yalnız 10 elektrod var. Bu 10 elektrod ürəyin elektrik fəaliyyətinə 12 müxtəlif mövqedən baxmağa imkan verir. 4 ayaq elektrodu və 6 sinə elektrodu var və onların yerləşdirilməsi aşağıdakı kimidir:

  • V1 – döşün sağ kənarı, 4-cü qabırğaarası boşluq
  • V2 – döş sümüyünün sol kənarı, 4-cü qabırğaarası boşluq
  • V3 - V2 və V4 arasında orta yol
  • V4 – Sol orta körpücük xətti, 5-ci qabırğaarası boşluq
  • V5 – Anterior aksiller xətt, 5-ci qabırğaarası boşluq
  • V6 – Sol orta çənə xətti, 5-ci qabırğaarası boşluq

Şəkil 2. Sinə elektrodlarının yerləşdirilməsi. © Tibbi İmtahana Hazırlıq

  • LA - Sol qol (çiyin və dirsək arasında)
  • RA - Sağ qol (çiyin və dirsək arasında)
  • LL - Sol ayaq (topuqdan yuxarı və gövdənin altında)
  • RL - Sağ ayaq (topuqdan yuxarı və gövdənin altında)

Sağ ayağa bağlanan qurğu neytraldır və yalnız elektrik dövrəsini tamamlamaq üçün mövcuddur. EKQ-nin özünün formalaşmasında heç bir rol oynamır.

Aparıcı Qruplar

EKQ aparıcısı əslində fiziki aparıcı deyil, əksinə, ürəyin elektrik fəaliyyətinin bədən boyunca müəyyən bir açıdan görünüşüdür. 10 elektrod 12 görünüş təmin edir, buna görə də “12 aparıcı EKQ” termini.

EKQ aparatları üfüqi və şaquli olmaqla iki elektrik müstəvisinə qruplaşdırılır. Döş qəfəsi ürəyə üfüqi müstəvidən baxır, üzvlər isə ürəyi şaquli müstəvidən görür.

Altı döş qəfəsi V1, V2, V3, V4, V5 və V6 var. Bunlar birqütblü aparıcılardır, çünki onların yalnız bir əlaqəli elektrodu var. Müsbət qütb elektrodun özüdür, mənfi qütb isə ürəyin mərkəzidir. Bu aparıcılar ürəyə ön və sol tərəfdən üfüqi müstəvidə baxır. V1 və V2 aparıcıları sağ mədəciyə, V3 və V4 arakəsmələrə, V5 və V6 isə sol mədəciyin ön və yan divarlarına baxır.

Əza aparıcıları AVR, AVL, AVF, I, II və III aparıcılardır. Bu aparıcıların hər biri bir istiqamətə malik olan ölçülmüş bir gərginliyi təmsil edir. Ölçülmüş gərginliyin böyüklüyünü və gərginliyin istiqamətini birləşdirərək vektor əmələ gəlir.

Əza aparıcıları AVR, AVL, AVF də birqütblü aparıcılardır, çünki onların yalnız bir əlaqəli elektrodu var. Bu elektrodların gərginlikləri çox kiçikdir və quraşdırılmış gücləndiricilər tərəfindən "artırılmalıdır". Bu potensial müştərilər üçün terminologiyada istifadə olunan 'AV' buna görə də 'Genişləndirilmiş Vektor' deməkdir. Bu aparıcılar üçün mənfi qütb yenidən ürəyin mərkəzidir və üç aparıcı ürək ortada olan üçbucaq yaradır. Yaradılmış vektorlar aşağıda Şəkil 3-də göstərilmişdir:

Şəkil 3. Əzalar AVR, AVL və AVF-yə aparır. © Tibbi İmtahana Hazırlıq

I, II və III ekstremitələrə iki qütblü elektrodlar deyilir, çünki onların iki əlaqəli elektrodları var. AVR, AVL və AVF "Einthoven üçbucağı" olaraq bilinən bərabərtərəfli üçbucağı təşkil edir.

Şəkil 4. Eynthoven üçbucağı. © Tibbi İmtahana Hazırlıq

Daha üç vektor yaratmaq üçün bu aparıcılar arasında məlumat toplanır:

  • Qurğuşun I – AVR və AVL arasında məlumat
  • Qurğuşun II – AVR və AVF arasında məlumat
  • Qurğuşun III – AVL və AVF arasında məlumat

Bu vektorların cəmi aşağıda Şəkil 4-də göstərilmişdir:

Şəkil 5. Əzaların I, II və III aparatları. © Tibbi İmtahana Hazırlıq

Nəhayət, bu vektorların 6-nın hamısını birləşdirərək, altı akslı sistem yaradırıq ki, bu da bizə bütün altı ekstremitənin görünüşünün perspektivini verir.

Şəkil 6. “Heksaxial sistem”. © Tibbi İmtahana Hazırlıq

Daha sonra EKQ oxunun hesablanmasını nəzərdən keçirəndə "hexaxial sistem" anlayışına qayıdacağıq.

FRCEM Exam Prep-in birgə redaksiya komandasına təşəkkür edirik bunun üçün "İmtahan Məsləhətləri" bloqu post.


EKQ (elektrokardioqrafiya) Siqnalının Alınması və Təhlili

Elektrokardioqraf, ürəyin fəaliyyətini nümayiş etdirmək üçün xəstənin gövdəsinə yerləşdirilən elektrodlar arasında baş verən elektrik potensialının dəyişməsi ilə qeydə alınan qrafikdir. EKQ siqnalı ürək ritmini və ürəyə zəif qan axını və struktur anormallikləri kimi bir çox ürək xəstəliklərini izləyir. Ürək divarının daralması nəticəsində yaranan fəaliyyət potensialı ürəkdən gələn elektrik cərəyanlarını bütün bədənə yayır. Yayılan elektrik cərəyanları bədənin nöqtələrində dəriyə yerləşdirilən elektrodlarla hiss oluna bilən müxtəlif potensiallar yaradır. Elektrodlar metal və duzlardan hazırlanmış bioloji çeviricilərdir. Təcrübədə bədənin müxtəlif nöqtələrinə 10 elektrod bağlanır. EKQ siqnallarının alınması və təhlili üçün standart bir prosedur var. Sağlam bir insanın tipik EKQ dalğası aşağıdakı kimidir:


Şəkil 1. EKQ dalğası.

"P" dalğası qulaqcıqların daralmasına, "QRS" kompleksi isə mədəciklərin daralmasına uyğundur. "QRS' kompleksi qulaqcıqların və mədəciklərin əzələ kütləsindəki nisbi fərqə görə "P" dalğasından daha böyükdür, bu da qulaqcıqların rahatlamasını maskalayır. Mədəciklərin rahatlaması "T" dalğası şəklində görünə bilər.

Şəkil 2-də göstərildiyi kimi, qollar və ayaqlar arasında elektrik potensialı fərqinin ölçülməsinə cavabdeh olan üç əsas başlıq var. Bu nümayişdə, ekstremitə aparıcılarından biri, I qurğuşun araşdırılacaq və iki qol arasındakı elektrik potensial fərqi qeydə alınıb. Bütün EKQ qurğuşun ölçmələrində olduğu kimi, sağ ayağa birləşdirilmiş elektrod torpaq nodu hesab olunur. Bir biopotensial gücləndiricidən istifadə edərək EKQ siqnalı alınacaq və sonra onun amplitudasını tənzimləmək üçün qazanc nəzarəti yaradılacaq cihaz proqramından istifadə edilərək nümayiş etdiriləcək. Nəhayət, qeydə alınmış EKQ təhlil ediləcək.


Şəkil 2. EKQ-nin əza telləri.

Prinsiplər

Elektrokardioqraf təkcə 0,5 mV-dən 5,0 mV-ə qədər dəyişən son dərəcə zəif siqnalları deyil, həm də 𫒔 mV-ə qədər DC komponentini (elektrod-dəri təması nəticəsində) və ümumi rejim komponentini də aşkar edə bilməlidir. Elektrodlar və yer arasındakı potensial nəticəsində yaranan 1,5 V. EKQ siqnalının faydalı bant genişliyi tətbiqdən asılıdır və 0,5-100 Hz, bəzən 1 kHz-ə çata bilər. Daha böyük xarici yüksək tezlikli səs-küyün, 50 və ya 60 Hz müdaxilənin və DC elektrod ofset potensialının mövcudluğunda ümumiyyətlə 1 mV zirvədən zirvəyə yaxındır. Səs-küyün digər mənbələrinə dəri-elektrod interfeysinə təsir edən hərəkət, əzələ daralması və ya elektromioqrafik sünbüllər, tənəffüs (ritmik və ya sporadik ola bilər), elektromaqnit müdaxiləsi (EMI) və girişə qoşulan digər elektron cihazlardan gələn səs-küy daxildir.

Əvvəlcə EKQ-ni emal etmək üçün biopotensial gücləndirici istehsal ediləcək. Sonra iki qol arasındakı potensial fərqi ölçmək üçün xəstənin üzərinə elektrodlar yerləşdiriləcək. Biopotensial gücləndiricinin əsas funksiyası bioloji mənşəli zəif elektrik siqnalını qəbul etmək və onun amplitudasını artırmaqdır ki, onu daha da emal etmək, qeyd etmək və ya göstərmək olar.


Şəkil 3. EKQ gücləndiricisi.

Bioloji cəhətdən faydalı olmaq üçün bütün biopotensial gücləndiricilər müəyyən əsas tələblərə cavab verməlidir:

  • Onlar olmalıdır yüksək giriş empedansı belə ki, onlar ölçülən siqnalın minimal yüklənməsini təmin etsinlər. Biopotensial elektrodlar onların yükündən təsirlənə bilər ki, bu da siqnalın pozulmasına gətirib çıxarır.
  • Biopotensial gücləndiricinin giriş sxemi də olmalıdır mühafizəsini təmin etmək tədqiq olunan mövzuya. Gücləndirici elektrod dövrəsindən keçən cərəyanı təhlükəsiz səviyyədə saxlamaq üçün izolyasiya və qoruma sxeminə malik olmalıdır.
  • Çıxış dövrəsi yükü idarə edir, adətən göstərici və ya qeyd cihazıdır. Oxunmada maksimum dəqiqlik və diapazon əldə etmək üçün gücləndiricidə olmalıdır aşağı çıxış empedansı və yükün tələb etdiyi enerjini təmin etmək qabiliyyətinə malik olmalıdır.
  • Biopotensial gücləndiricilər gücləndirdikləri biopotensialların mövcud olduğu tezlik spektrində işləməlidir. Belə siqnalların aşağı səviyyədə olması vacibdir üçün bant genişliyini məhdudlaşdırın səs-küy nisbətlərinin optimal siqnalını əldə etmək üçün gücləndiricinin. Bu, filtrlərdən istifadə etməklə edilə bilər.

Şəkil 3 EKQ gücləndiricisinin nümunəsidir və Şəkil 4 bu nümayiş zamanı qurulmuş EKQ gücləndiricisinin dövrəsidir. Onun üç əsas mərhələsi var: qoruyucu dövrə, alət gücləndiricisi və yüksək keçid filtri.


Şəkil 4. Biopotensial gücləndirici.

Birinci mərhələ xəstənin qorunması dövrəsidir. Diod, cərəyanı bir istiqamətdə keçirən yarımkeçirici bir cihazdır. Bir diod irəli meylli olduqda, diod qısaqapanma kimi çıxış edir və elektrik cərəyanını keçirir. Diod əks istiqamətli olduqda, açıq dövrə kimi çıxış edir və elektrik cərəyanını keçirmir, mənr ≈ 0.

Diodlar irəli istiqamətli konfiqurasiyada olduqda, diodun cərəyan keçirməsi üçün aşmalı olan eşik gərginliyi (VT = təxminən 0,7 V) kimi tanınan bir gərginlik var. VT həddi keçdikdən sonra, dioddakı gərginlik düşməsi V-dən asılı olmayaraq VT-də sabit qalacaq.in edir.

Diod əks istiqamətli olduqda, diod açıq dövrə kimi fəaliyyət göstərəcək və diodda gərginlik düşməsi V-ə bərabər olacaqdır.in.

Şəkil 5 bu nümayişdə istifadə olunacaq diodlara əsaslanan sadə qoruyucu dövrə nümunəsidir. Rezistor xəstədən keçən cərəyanı məhdudlaşdırmaq üçün istifadə olunur. Cihaz gücləndiricisində və ya diodlarda nasazlıq xəstənin elektrik relslərindən biri ilə əlaqəsini qısa qapanarsa, cərəyan 0,11 mA-dan az olacaqdır. FDH333 aşağı sızma diodları alət gücləndiricisinin girişlərini qorumaq üçün istifadə olunur. Dövrədəki gərginlik 0,8 V böyüklüyünü keçdikdə, diodlar aktiv bölgəyə dəyişir və ya cərəyanın onlardan keçdiyini bildirir və həm xəstəni, həm də elektron komponentləri qoruyur.


Şəkil 5. Mühafizə sxemi.

İkinci mərhələ üç əməliyyat gücləndiricisindən (op-amp) istifadə edən cihaz gücləndiricisidir, IA. Giriş müqavimətini artırmaq üçün hər girişə bir op-amp qoşulmuşdur. Üçüncü op-amp diferensial gücləndiricidir. Bu konfiqurasiya yerə istinad edilən müdaxiləni rədd etmək və yalnız giriş siqnalları arasındakı fərqi gücləndirmək qabiliyyətinə malikdir.


Şəkil 6. Alət gücləndiricisi.

Üçüncü mərhələ, böyük bir DC gərginliyinin üstünə çıxan kiçik bir AC gərginliyini gücləndirmək üçün istifadə olunan yüksək keçid filtridir. EKQ xəstənin hərəkətindən və tənəffüsündən gələn aşağı tezlikli siqnallardan təsirlənir. Yüksək keçid filtri bu səs-küyü azaldır.

Yüksək keçid filtrləri birinci dərəcəli RC sxemləri ilə həyata keçirilə bilər. Şəkil 7-də birinci dərəcəli yüksək ötürücü filtr və onun ötürmə funksiyası nümunəsi göstərilir. Kəsmə tezliyi aşağıdakı düsturla verilir:


  

Şəkil 7. Yüksək keçid filtri.

Prosedur

1. EKQ siqnalının əldə edilməsi

  1. Mənbələrin gərginliyini +5 V və -5 V-ə tənzimləyin və onları sıra ilə birləşdirin.
  2. Göstərilən dövrəni qurun Şəkil 4. Rezistorların və kondansatörlərin dəyərlərini hesablayın. Yüksək keçid filtri üçün kəsmə tezliyi 0,5 Hz olmalıdır. Kondansatörün dəyəri aşağıdakı cədvəldən seçilməlidir (mövcudluğa görə).

  1. Elektrodları xəstənin sağ qoluna, sol qoluna və sağ ayağına (bu istinaddır) yerləşdirin və onları dövrəyə birləşdirin.
  2. EKQ siqnalına baxmaq üçün osiloskopdan istifadə edin (Vo). Auto Set düyməsini basın və lazım olduqda üfüqi və şaquli tərəziləri tənzimləyin. Siqnaldakı səs-küyə baxmayaraq, R zirvələrini görə bilməlisiniz.

2. Alət Proqramından istifadə edərək EKQ siqnalının göstərilməsi

  1. Bu nümayişdə biz LabVIEW-dən istifadə etdik. Ölçmələri və dalğa forması qrafikini konfiqurasiya etmək üçün qrafik interfeysdən istifadə edərək EKQ siqnalını göstərən proqram yazın. Analoq giriş seçildikdən sonra proqramı aşağıdakı parametrlərlə konfiqurasiya edin:
  • Siqnal giriş diapazonu >> Max = 0,5 Min = -0,5
  • Terminal Konfiqurasiyası >> RSE
  • Alma rejimi >> davamlı
  • Oxumaq üçün nümunələr = 2000
  • Nümunə alma dərəcəsi = 1000
  1. EKQ siqnalını əldə edin və dalğa formasını müşahidə edin. Bənzər bir siqnal görəcəksiniz Şəkil 1.
  2. Vaxtı saniyələrlə göstərmək üçün x oxunun miqyasını tənzimləyin.
  3. Çox vaxt alətlərdə maraq siqnalını müəyyən bir amplituda gücləndirmək lazımdır. Qazanc nəzarəti yaradın və onu elə təyin edin ki, EKQ-nin amplitudası 2 Vp olsun.

3. EKQ siqnalının təhlili

Bu bölmədə ürək dərəcəsini təyin etmək üçün EKQ siqnalı süzüləcək və təhlil ediləcək. Aşağıdakı blok diaqram proqramın komponentlərini göstərir.

  1. Siqnalı göstərmək üçün dalğa forması qrafikindən istifadə edin.
  2. istifadə edərək siqnalın spektrini qiymətləndirin Amplituda və faza spektri subvi (Siqnal emalında → Spectral) və dalğa forması qrafikindən istifadə edərək onun böyüklüyünü göstərin. Üfüqi ox tezliyə uyğundur. Bu diskretdir, çünki kompüter siqnalın spektrini hesablamaq üçün Sürətli Furye Çevrilmə (FFT) alqoritmindən istifadə edir. Tezlik k = 0-dan k = (N-1)/2-yə keçir, burada N ardıcıllığın uzunluğudur, bu halda 4000-dir. Müvafiq analoq tezliyi hesablamaq üçün aşağıdakı düsturdan istifadə edin:

    harada fs seçmə tezliyidir. Qeyd edək ki, siqnalın enerjisinin böyük hissəsi aşağı tezlik diapazonundadır və həmçinin orta tezlik diapazonunda yüksək intensivliyin pik nöqtəsi var. Yuxarıda göstərilən düsturdan istifadə edərək həmin zirvənin tezliyini hesablayın.
  3. Butterworth of Chebyshev funksiyalarından istifadə edərək aşağı keçid filtrini həyata keçirin. 100 Hz-ə bərabər olan kəsmə tezliyini seçin. Süzgəcin dayandırma zolağında ən azı -60 dB/on il zəifləməsini təmin etdiyinə əmin olun.
  4. Çıxış siqnalını birləşdirin cədvəldən oxuyun subvi aşağı keçid filtrinin girişinə.
  5. Butterworth və ya Chebyshev funksiyalarından istifadə edərək stop-band filtrini həyata keçirin. Məqsəd digər tezlikləri dəyişdirmədən 60 Hz müdaxiləni azaltmaqdır. 60 Hz-ə yaxın sərhəd tezliklərini sınayın.
  6. Aşağı keçid filtrinin çıxışını dayandırıcı filtrin girişinə qoşun.
  7. istifadə edərək zirvələri tapın pik detektoru subvi (Siqnal emalında → Sig Əməliyyatında yerləşir). Eşik üçün siqnalın amplitudasına baxın və ən uyğun dəyəri seçin.
  8. istifadə edərək zirvələrin yerlərini çıxarın indeks massivi subvi (Proqramlaşdırma → Array-da).
  9. Daha yüksək mövqedən aşağı mövqeni çıxarın, sonra RR intervalını əldə etmək üçün seçmə dövrü T = 1/fs ilə çarpın.
  10. Qarşılıqlı hesablayın və vahidləri tənzimləyin və BPM-i göstərmək üçün bir göstərici qoyun.

Elektrokardioqraflar ürəyin ürək fəaliyyətini qeyd edir və xəstəliklərə diaqnoz qoymaq, anormallıqları aşkar etmək və ürəyin ümumi funksiyasını öyrənmək üçün istifadə olunur. Elektrik siqnalları ürək divarlarında elektrik cərəyanlarını hərəkətə gətirən və bütün bədəndə müxtəlif potensiallar yaradan daralmalarla istehsal olunur. Dəriyə elektrodlar yerləşdirməklə bu elektrik fəaliyyətini EKQ-də aşkar etmək və qeyd etmək olar. EKQ-lər qeyri-invazivdir, bu da onları xəstənin ürəyinin nə qədər yaxşı işlədiyini qiymətləndirmək üçün faydalı bir vasitədir, məsələn, qanın orqana nə qədər yaxşı axdığını ölçməklə.

Bu video EKQ-lərin prinsiplərini təsvir edəcək və biopotensial gücləndiricidən istifadə edərək tipik EKQ siqnalını necə əldə etməyi, emal etməyi və təhlil etməyi nümayiş etdirəcək. Xəstəliyin diaqnozu üçün elektrik siqnalının emalından istifadə edən digər biotibbi tətbiqlər də müzakirə olunacaq.

EKQ-nin prinsiplərini başa düşmək üçün gəlin əvvəlcə ürəyin elektrik siqnallarını necə istehsal etdiyini anlayaq. Normal, sağlam bir ürək üçün, istirahətdə olan bir EKQ ürək döyüntüsünün müxtəlif fazalarını əks etdirən bir sıra dalğaları göstərir. EKQ, sağ atriumda yerləşən və ürəkdə kardiostimulyator rolunu oynayan SA düyünü kimi də tanınan sinoatrial düyündən başlayır. Elektrik siqnalları qanı mədəciklərə məcbur edən atriyal daralmaya səbəb olur. Bu ardıcıllıq EKQ-də P dalğası kimi qeyd olunur. Bu siqnal daha sonra qulaqcıqlardan mədəciklər arasından keçir və onların büzülməsinə və bədənin qalan hissəsinə qan pompalamasına səbəb olur. Bu QRS kompleksi kimi qeyd olunur.

Nəhayət, mədəciklər rahatlaşır və bu T dalğası kimi qeyd olunur. Sonra proses yenidən başlayır və hər ürək döyüntüsü üçün təkrarlanır. Diqqət yetirin ki, QRS dalğası P dalğasından daha böyükdür, bunun səbəbi mədəciklərin qulaqcıqlardan daha böyük olmasıdır. Onlar qulaqcıqların və ya T dalğasının rahatlamasını maskalayırlar. Tənəffüs və ya əzələ daralması kimi bədəndəki digər proseslər EKQ ölçülməsinə mane ola bilər. Onları əldə etmək üçün istifadə olunan dövrədən gələn cərəyanlar kimi. Çox vaxt EKQ-nin qeyd etməyə çalışdığı elektrik siqnalları olduqca zəif olur. Buna görə onların amplitudasını artırmaq üçün biopotensial gücləndirici istifadə olunur ki, bu da onları daha da emal etməyə və qeyd etməyə imkan verir.

Biopotensial gücləndiricinin üç əsas komponenti var, xəstənin mühafizəsi mərhələsi, cihaz gücləndiricisi və yüksək keçid filtri. Əsas təklif etdiyi kimi, xəstənin mühafizəsi sxemi həm xəstəni, həm də maşın və avadanlıqları qorumaq üçün rezistorlar və diodların birləşməsindən istifadə edir. Rezistorlar xəstədən keçən cərəyanı məhdudlaşdırır, burada diodlar cərəyanın düzgün istiqamətdə axmasını saxlayır.

Növbəti mərhələ, hər bir elektroddan gələn girişlər arasındakı fərqi gücləndirən alət gücləndiricisidir. O, üç əməliyyat gücləndiricisindən ibarətdir. Hər bir girişdən müqaviməti artırmaq üçün iki, giriş siqnalları arasındakı fərqi gücləndirmək üçün üçüncü.

Son mərhələ səs-küyü azaldan və xəstənin hərəkətindən və ya tənəffüsündən yaranan aşağı tezlikli siqnalları süzən yüksək keçid filtridir. İndi EKQ-nin necə ölçüldüyünü bildiyiniz üçün gəlin biopotensial gücləndiricinin necə qurulacağına və təmiz EKQ siqnalı əldə etmək üçün məlumatları emal etməyə baxaq.

Elektrokardioqrafiyanın əsas prinsiplərini nəzərdən keçirərək, biopotensial gücləndiricinin necə qurulacağını və EKQ siqnalını necə əldə edəcəyini görək. Başlamaq üçün əvvəlcə proto-board, AD-620 cihaz gücləndiricisi və bütün zəruri dövrə komponentlərini toplayın. Sonra, aşağıdakı tənlikdən istifadə edərək dövrədəki bütün rezistorların və kondansatörlərin dəyərlərini hesablayın.

Yüksək keçid filtri üçün kəsilmə tezliyi 0,5 herts olmalıdır.

Sonra müqaviməti təyin etmək üçün kondansatörün dəyərini bağlayın. Sonra, verilmiş diaqrama uyğun olaraq biopotensial gücləndirici qurun. Son dövrə necə görünməlidir. Alliqator klipləri olan üç naqi DC enerji təchizatının bağlama dirəklərinə bağlayın, sonra enerji mənbəyini yandırın. Gərginliyi artı beş volta və mənfi beş volta tənzimləyin və naqilləri ardıcıl olaraq dövrəyə qoşun.

İndi xəstələrin sağ biləyi, sol biləyi və sağ topuqlarını silmək üçün spirt hazırlayıcı pad istifadə edin. Elektrodları xəstənin üzərinə qoymazdan əvvəl onlara keçirici yapışan gel əlavə edin. Sonra, alligator klipləri olan tellərdən istifadə edərək elektrodları dövrəyə qoşun. Osiloskopu yandırın və EKQ siqnalını əldə edin. Lazım gələrsə, üfüqi və şaquli tərəziləri tənzimləyin. Bu tənzimləmələrlə siz dalğa formasının R zirvəsini görə bilməlisiniz.

Dövrəni PXI şassisinə qoşun, sonra cihaz proqramını açın və ya EKQ siqnalını və dalğa forması qrafikini göstərəcək proqramdan istifadə edin və ya yazın.

Aşağıdakı parametrlərlə məlumat toplama interfeysini konfiqurasiya edin. Vaxt və saniyələri göstərmək üçün x oxunun miqyasını etiketləyin, sonra EKQ siqnalını dalğa forması kimi göstərin. Siqnalın gücləndirilməsi lazımdırsa, qazanc nəzarəti yaradın və onu EKQ-nin amplitudasının iki VP olması üçün təyin edin.

Now that we have demonstrated how to acquire an ECG signal, let's see how to analyze the results. Here is a representative ECG signal. The P, QRS, and T waves are barely discernible because they are obscured by noise and fluctuations. This signal needs to be filtered. To transform this signal, first, select Signal Processing then Spectral on the menu. A Fast Fourier Transform algorithm calculates and plots the spectrum of the signal displaying the frequency as discreet values on the horizontal axis. Most of the energy in the signal is at low frequencies.

But, there is a high intensity peak in the medium frequency range, which is assumed to be noise. Frequency is plotted as k on the horizontal axis and goes from zero to N minus one over two, where N is the length of the sequence. For this experiment, N equals 2,000. Calculate the analog frequency for each k value using the following equation, where f s is the sampling frequency and determine the frequency of the high intensity peak based on the FFT graph.

Then, create a low pass filter with a cutoff frequency of 100 hertz. Use, either, the Butterworth or Chebyshev function to filter the signal, which should attenuate at least 60 decibels per decade in the stop band. Connect the output signal of the data sub VI to the input of the low pass filter. This filter removes the extraneous high frequency waves of the ECG. Now, create a Bandstop filter and set the cutoff frequencies at around 55 and 70 hertz.

To remove the noisy signal, around 60 hertz. Then, connect the output of the low pass filter to the input of the Bandstop filter. Try border frequencies that are close to 60 hertz. This will reduce interference without effecting other frequencies. The ECG signal should now be clear with distinct P, QRS, and T complexes.

Now, let's determine the heart rate using the filtered ECG signal. First, use the peak detector sub VI to find the peaks of the signal. Choose the most appropriate value based on the signals amplitude of the R wave for the threshold. Then, use the Index Array sub VI to determine the location of the peaks.

Subtract the lower peak position from the higher position, then multiply this value by the sampling period, T, which is equal to one over f s. This value is the length of time between two R waves. Adjust the units to determine the beats per minute.

In this demonstration, the measured heart rate was approximately 60 beats per minute.

ECG and signal processing have important applications in, both, medicine and research. In addition to being non-invasive, ECGs are relatively inexpensive. Making it a useful and accessible tool in hospitals. ECGs can even be adapted to more complex and longterm monitoring of patients who are being treated for Acute Coronary Syndrome.

For this, 12 ECG leads are used, which can identify transient myocardial ischemia in asymptomatic patients. Signal sampling and processing is also used in electroencephalography to measure electrical signals from the brain. EEGs are commonly used in conjunction with functional MRI as a multimodal imaging technique.

The method noninvasively generates cortical maps of brain activity for many neuroimaging applications, such as after visual or motor activation.

You've just watched Jove's introduction to acquiring and analyzing ECG signals. You should now understand how an ECG signal is produced and how to create a biopotential amplifier to detect weak electrical signals. You have also seen some biomedical applications of signal processing for medical diagnosis.

Nəticələr

In this demonstration, three electrodes were connected to an individual, and the output passed through a biopotential amplifier. A sample ECG graph prior to digital filtering is shown below (Şəkil 8).


Şəkil 8. ECG signal without digital filtering.

After designing the filters and feeding the data to the developed algorithm, the peaks on the graph were detected and used to calculate heart beat rate (BPM). Figure 9 displays the raw data an ECG signal (before any filtering) in time and frequency domain. Figure 10 shows the result of filtering that signal.

Figure 9. ECG signal before filtering.


Figure 10. Filtered ECG signal.

The original ECG plot had slightly visible P, QRS, and T complexes that presented many fluctuations from the noise. The spectrum of the ECG signal also showed a clear spike at 65 Hz, which was assumed to be noise. When the signal was processed using a low-pass filter to remove extraneous high frequency portions and then a band-stop filter to remove the 65 Hz signal component, the output appeared significantly cleaner. The ECG shows each component of the signal clearly with all noise removed.

In addition, the measured heart rate was approximately 61.8609 beats per minute.

Applications and Summary

Contraction of cardiac muscle during the heart cycle produces electric currents within the thorax. Voltage drops across resistive tissue are detected by electrodes placed on the skin and recorded by an electrocardiograph. Since the voltage is weak, in the range of 0.5 mV, and small compared to the magnitude of noise, processing and filtering the signal is necessary. In this experiment, an electrocardiograph device consisting of a two part analog and digital signal processing circuit was designed to analyzing the resulting ECG signal, and calculate the heartbeat rate.

This demonstration introduced the fundamentals of electronic circuitry and filtering of ECG signals. Here, practical signal processing techniques were used to extract a weak signal from a noisy background. These techniques can be used in other similar applications where signal amplification and noise reduction is required.

Materials List

ad Şirkət Catalog Number Şərhlər
Avadanlıq
Power supply B&K Precision 1760A
Multimetr
Oscilloscope
Proto-board
4 FDH333 diodes
1 AD620
3 47k rezistor
2 100nF capacitors
3 ECG electrodes
Several alligator clips and Tektronix probe.

Transkript

Electrocardiographs record cardiac activity of the heart and are used to diagnose disease, detect abnormalities, and learn about overall heart function. Electrical signals are produced by contractions in the heart walls which drive electrical currents and create different potentials throughout the body. By placing electrodes on the skin, one can detect and record this electrical activity in an ECG. ECGs are non-invasive, making them a useful tool to assess how well a patients heart is performing, such as by measuring how well blood flows to the organ.

This video will illustrate the principals of ECGs and demonstrate how to acquire, process, and analyze a typical ECG signal using a biopotential amplifier. Other biomedical applications that utilize electrical signal processing to diagnose disease will also be discussed.

To understand the principles of an ECG, let's first understand how the heart produces electrical signals. For a normal, healthy heart, at rest, an ECG displays a series of waves that reflect the different phases of a heartbeat. The ECG starts in the sinoatrial node, also known as the SA node, which is located in the right atrium and acts as a pacemaker in the heart. The electrical signals cause atrial contraction forcing blood into the ventricles. This sequence is recorded as the P wave on the ECG. This signal then passes from the atria across the ventricles, causing them to contract and pump blood to the rest of the body. This is recorded as the QRS complex.

Finally, the ventricles relax and this is recorded as the T wave. The process then begins again and is repeated for every heartbeat. Notice that the QRS wave is much larger than the P wave, this is because the ventricles are larger than the atria. Meaning they mask the relaxation of the atria or the T wave. Other processes in the body, like respiration or muscle contractions, can interfere with the ECG measurement. As can currents from the circuitry used to obtain them. Often, the electrical signals that the ECG is attempting to record are quite weak. Therefor, a biopotential amplifier is used to increase their amplitude which allows them to be further processed and recorded.

There are three main components to the biopotential amplifier, the patient protection stage, the instrumentation amplifier, and the high pass filter. As the main suggests, the patient protection circuit uses a combination of resistors and diodes to protect, both, the patient and the machine and equipment. The resistors limit the current that flows through the patient, where as the diodes keep the current flowing in the correct direction.

The next stage is the instrumentation amplifier, which amplifies the difference between the inputs from each electrode. It is composed of three operational amplifiers. Two to increase the resistance from each input, and the third to amplify the difference between the input signals.

The last stage is the high pass filter, which reduces the noise and filters out low frequency signals arising from patient movement or respiration. Now that you know how an ECG is measured, let's see how to construct a biopotential amplifier and process the data to get a clean ECG signal.

Having reviewed the main principals of electrocardiography, let's see how to build a biopotential amplifier and acquire an ECG signal. To begin, first gather a proto-board, an AD-620 instrumentation amplifier, and all necessary circuit components. Then, calculate the values of all of the resistors and capacitors in the circuit using the following equation.

For the high pass filter, the cut off frequency should be 0.5 hertz.

Then, plug in the capacitor value to determine the resistance. Next, build a biopotential amplifier according to the provided diagram. Here is what the final circuit should look like. Attach three wires with alligator clips to the binding posts of a DC power supply, then turn on the power source. Adjust the voltage to plus five volts and minus five volts, and connect the the wires, in series, to the circuit.

Now, use an alcohol prep pad to wipe the patients right wrist, left wrist, and right ankle. Add conductive adhesive gel to the electrodes before placing them on the patient. Then, connect the electrodes to the circuit using wires with alligator clips. Turn on the oscilloscope and acquire the ECG signal. Adjust the horizontal and vertical scales as needed. With these adjustments, you should be able to see the R peak of the wave form.

Connect the circuit to the PXI chassis, then open the instrumentation software and, either, use or write a program that will display the ECG signal and a wave form graph.

Configure the data acquisition interface with the following settings. Label the scale of the x-axis to display time and seconds, then display the ECG signal as a waveform. If the signal needs to be amplified, create a gain control and set it so that the amplitude of the ECG is two VP.

Now that we have demonstrated how to acquire an ECG signal, let's see how to analyze the results. Here is a representative ECG signal. The P, QRS, and T waves are barely discernible because they are obscured by noise and fluctuations. This signal needs to be filtered. To transform this signal, first, select Signal Processing then Spectral on the menu. A Fast Fourier Transform algorithm calculates and plots the spectrum of the signal displaying the frequency as discreet values on the horizontal axis. Most of the energy in the signal is at low frequencies.

But, there is a high intensity peak in the medium frequency range, which is assumed to be noise. Frequency is plotted as k on the horizontal axis and goes from zero to N minus one over two, where N is the length of the sequence. For this experiment, N equals 2,000. Calculate the analog frequency for each k value using the following equation, where f s is the sampling frequency and determine the frequency of the high intensity peak based on the FFT graph.

Then, create a low pass filter with a cutoff frequency of 100 hertz. Use, either, the Butterworth or Chebyshev function to filter the signal, which should attenuate at least 60 decibels per decade in the stop band. Connect the output signal of the data sub VI to the input of the low pass filter. This filter removes the extraneous high frequency waves of the ECG. Now, create a Bandstop filter and set the cutoff frequencies at around 55 and 70 hertz.

To remove the noisy signal, around 60 hertz. Then, connect the output of the low pass filter to the input of the Bandstop filter. Try border frequencies that are close to 60 hertz. This will reduce interference without effecting other frequencies. The ECG signal should now be clear with distinct P, QRS, and T complexes.

Now, let's determine the heart rate using the filtered ECG signal. First, use the peak detector sub VI to find the peaks of the signal. Choose the most appropriate value based on the signals amplitude of the R wave for the threshold. Then, use the Index Array sub VI to determine the location of the peaks.

Subtract the lower peak position from the higher position, then multiply this value by the sampling period, T, which is equal to one over f s. This value is the length of time between two R waves. Adjust the units to determine the beats per minute.

In this demonstration, the measured heart rate was approximately 60 beats per minute.

ECG and signal processing have important applications in, both, medicine and research. In addition to being non-invasive, ECGs are relatively inexpensive. Making it a useful and accessible tool in hospitals. ECGs can even be adapted to more complex and longterm monitoring of patients who are being treated for Acute Coronary Syndrome.

For this, 12 ECG leads are used, which can identify transient myocardial ischemia in asymptomatic patients. Signal sampling and processing is also used in electroencephalography to measure electrical signals from the brain. EEGs are commonly used in conjunction with functional MRI as a multimodal imaging technique.

The method noninvasively generates cortical maps of brain activity for many neuroimaging applications, such as after visual or motor activation.

You've just watched Jove's introduction to acquiring and analyzing ECG signals. You should now understand how an ECG signal is produced and how to create a biopotential amplifier to detect weak electrical signals. You have also seen some biomedical applications of signal processing for medical diagnosis.


QRS Amplitiude & Respiratory Modulation

Several anatomical and physiological factors determine the amplitudes of the Q, R, and S waves in the ECG of a normal person. These factors include the physical mass of the heart (particularly the left ventricle), the path the electrical current takes as it spreads from the AV node through the conduction system of the ventricles, the position of the recording and ground electrodes on the skin surface, and the position of the heart with respect to the positive (+) and the negative (-) electrodes.

During one cardiac cycle, electrical current flows from the SA node through the atria to the AV node, and then from the AV node through the AV bundle, bundle branches, and Purkinje fibers to ventricular muscle. The preponderant direction and magnitude of current flow varies from moment to moment, and at any given moment can be expressed as a vektor. All of the individual momentary vectors measured during the spread of current through the ventricular conduction system during one cardiac cycle can be summed and expressed as a single resultant vector.

The direction of the resultant vector with respect to a horizontal line (180°- 0°) running through the base of the heart is known as the mean QRS axis , or the mean electrical axis of the ventricles. The magnitude of the resultant vector, measured in millivolts, is known as the mean QRS potential , or the mean ventricular potential. In the frontal plane, the mean QRS axis is typically between 0° and +90°, usually around +50°. The anatomical axis of the adult heart is around +55°, meaning the apex of the heart points to the lower left rib cage. The electrical axis of Lead II is +60°, therefore both the anatomical axis of the heart and the mean electrical axis of the ventricles are usually close to the electrical axis of Lead II.

Qeyd : To simplify this discussion

  • The dominant positive R wave is discussed the Q wave and S wave are not discussed. In the bipolar limb leads (Lead I, Lead II, and Lead III), the Q wave and the S wave are usually negative and low-amplitude compared to the dominant positive R wave.
  • Lead II (right arm (-), left leg (+), right leg (gnd)) is used for explanatory purpose other standard electrocardiographic leads are not discussed.

In electrocardiography, electrical current flowing toward a positive electrode results in a positive (upright) waveform display. Electrical current flowing away from the positive electrode results in a negative (downward) waveform display. In Lead II, the R wave is therefore positive. If a positive electrode is placed on the right 4th intercostal space and a negative electrode is placed on the left mid-clavicular line, a lead arrangement designated MCL1, the R wave becomes inverted (negative) because the current is now flowing away from the positive electrode.

The amplitude and direction of the R wave depends on the “electrical picture” the recording electrodes “see” as current spreads through the ventricular conduction system. The closer the mean QRS axis is to the electrical axis of Lead II, the larger the amplitude of the R wave. This means that if the anatomical axis of the heart, in other words the position of the heart in the chest, were to shift toward or away from the electrical axis of Lead II, the amplitude of the R wave would increase or decrease.

The size, shape, and position of the heart may vary from individual to individual, and also from time to time in the same individual. The variations are related to body type (tall and slender vs. short and stocky), age, posture (prone, supine, sitting or standing), and respiration (quiet respiration vs. deep inspiration and expiration).

The position and movements of the diaphragm determine the position of the heart because the pericardium is firmly attached to the central tendon of the diaphragm. With deep inspiration, the diaphragm contracts and becomes flatter and less dome-shaped. As it does, the heart descends, moves backward, and rotates to the right so that it becomes narrower and more vertical. The apex beat is lower and more medial. During deep expiration, the diaphragm relaxes, elevates, and becomes more dome-shaped, and movements of the heart are the converse of those that occur during deep inspiration. The degree of the directional movements of the heart during quiet breathing is similar but reduced compared to deep breathing and, in some persons, may be hardly noticeable.

Thus, diaphragmatic breathing cyclically affects the position of the heart with respect to the position of the electrodes on the skin, causing the “electrical picture” the recording electrodes “see” to change, and along with it, the amplitude of the R wave.


Products and Solutions

Record multiple
signals at
bir dəfə

Specialized tools for analysis

Integrate with
other physiological
recording options

For ECG recording, our single, dual and octal Bio Amps are tested to meet the standards for certified patient isolation.

Record and analyze your ECG data within a single, streamlined system. Bio Amps interface seamlessly with PowerLab for high quality signal acquisition, with data flowing directly into LabChart for analysis, with specialized features and modules including the ECG Analysis Add-On and Heart Rate Variability Add-On designed for the analysis of signals from humans.

All of our hardware recommended for human use is backed by the appropriate safety certification standards. More information on safety standards.


ECG Analysis

An electrocardiogram (ECG) is a graphical recording of the changes occurring in the electrical potentials between different sites on the skin as a result of cardiac activity. The electrical activity of the heart is a sequence of depolarizations and repolarizations. Depolarization occurs when the cardiac cells, which are electrically polarized, lose their internal negativity. The spread of depolarization travels from cell to cell, producing a wave of depolarization across the entire heart. This wave represents a flow of electricity that can be detected by electrodes placed on the surface of the body. Once depolarization is complete, the cardiac cells are restored to their resting potential, a process called repolarization.

This flow of energy takes on the form of the ECG wave and is characterized by an initial P wave, followed by the QRS complex, and then the T wave. The P wave is associated with depolarization of the atria, the QRS complex is associated with depolarization of the ventricles, and the T wave with repolarization of the ventricles.

Associated Files

Associated Applications

    - Record cardiac output, thoracic impedance changes, or any kind of bioimpedance signal. Use AcqBilik for a fully automated ICG analysis and dZ/dt waveform classifier. - Long term recordings with up to 16 channels of data. Record EEG, EOG, EMG, respiration, temp., sound, limb position and more. Filter out EEG frequencies to score sleep stages. - Connect up to 16 ECG input leads with MP160 system. Use automated analysis features for HRV, RSA, to classify heartbeats, identify arrhythmias, and perform ECG averaging. - Hardware for human and animals. Measure continuous BP, ECG, stroke volume, cardiac output, PPG, etc. For animal and tissue look at acute and chronic dose-response. - Record from tissue bath, isolated organ, Ussing chamber, or use field stimulation. Advanced algorithms analyze Langendorff, working heart, and isolated perfused lung data. - Examine ventilation, oxygen uptake, carbon dioxide production, biopotentials, temp., and biomechanical signals simultaneously. Record wirelessly with BioNomadix. - Use BIOPAC amplifiers with MP Systems, as stand-alone devices, or with 3rd-party flow meters, force plates, sono-micrometers, telemetry equipment, metabolic carts, etc. - Electrodes, electrode leads, transducers, and stimulus options for safe data acquisition in the MRI. Record biopotentials, temperature, respiration, EDA, dynamometry, blood pressure, etc. - Synchronize events from a virtual world with physiological data from an MP150 system. Use feedback loops for greater control and automation—change the VR world in real time.

Multiparticipant or Large Groups | Recording from Multiple Participants Part II

Get targeted solutions specific to the demands of recording data from large groups of people at the same time. Learn about Workflow when recording from multiple participants Synchronizing all the data Setting up participants efficiently Tips and tricks for planning ahead Using biopotential data, FNIRS, eye tracking, and more Data monitoring and batch analysis techniques.

New Citations | Large Group Studies

BIOPAC provides software and hardware that allows research teams to study large group interactions. Here are a few notable studies using BIOPAC equipment for large group research focusing on participation and EDA data. Participation is Key Active participation in education is always thought to lead to better results. Using two groups of six students, TA’s led labs using [&hellip]

Electrocardiography Guide Now Available

BIOPAC’s comprehensive Introductory ECG Guide addresses fundamental to advanced concerns to optimize electrocardiography data recording and analysis. Topics include: ECG Complex Electrical and Mechanical Sequence of a Heartbeat Systole and Diastole Configurations for Lead I, Lead II, Lead III, 6-lead ECG, 12-lead ECG, precordial leads Ventricular Late Potentials (VLPs) ECG Measurement Tools Automated Analysis Routines for extracting, [&hellip]


Use automated tools including classify beats, ECG interval extraction, HRV, RSA, and more to automatically analyze data. Apply AcqBilik ECG analysis tools to ECG data from one-, three- or multi-lead montages. Analyze heart rate variability with the online R-R calculator and automated HRV analysis. HRV data can be defined on time periods, events, or a user defined selection. Use the powerful ECG averaging function to evaluate changes in the ECG complex before, during and after exercise or dosing.

Combine ECG analysis results with other parameters to perform a complete physiological examination. Apply the Template functions to isolate certain phenomena within the ECG recording and analyze data over user-defined time periods with the automated data reduction function. Compare waveforms, find peaks and perform complex analyses in real time or after data collection as your ECG analysis protocol demands.

  • Heart rate
  • R-R interval
  • R height
  • Powerful ECG averaging function
  • Multi-lead recording (3-, 6-, and 12-lead)

The automated ECG Analysis routine extracts the following values from the data:


Adding calculations in LabChart

In addition to using the ECG Module, you may wish to analyze other parameters such as the heart rate or breathing rate of the subject over the course of the experiment.

To do this you will need to create a new channel by right clicking on an existing channel and selecting ‘Add Channel’. Click on the name of the new channel to open a drop down menu and select ‘cyclic measurements.’ This will bring up a new window.

Make sure that 'ECG' is selected under source and that you change your measurement to ‘rate.’ Under detection settings, make sure that you select the appropriate preset. In this case, we will select ‘ECG-human’. Now, if you click ‘OK’ you should have a heart rate channel (BPM).

To add a respiratory rate calculation, follow the same set of instructions as above, but this time you will select ‘chest expansion’ as the signal of interest under source and ‘Respiration-respiratory Belt’ as the preset.


10. The further a point from the origin, the stronger their positive or negative association

The visualization below shows movement of Yahoo's perceptions from 2012 to 2017, with the arrow head showing 2017 and the base of the arrow showing 2012. The obvious way to read this is that Yahoo has become more fun, more innovative, and easier-to-use. However, such a conclusion would be misplaced.

A better interpretation is:

  • In 2012, the angle formed by connecting the base of Yahoo to the origin and back to Fun is very small, which tells us that they are associated.
  • As Fun is relatively far from the origin we know that Fun is a relatively good discriminator between the brands.
  • As Yahoo was very far from the origin, and associated with Fun, we can conclude that Yahoo and Fun were closely associated in 2012 (remember, correspondence analysis focuses on relativities in 2012 Yahoo's Fun score was half of Google's).
  • From 2012 to 2017, Yahoo moved much closer to the origin, which tells us that Yahoo's relative strengths in terms of Fun, Easy-to-Use, and Innovative, have likely declined (and, in reality, they have declined sharply Google is now more than four times as fun).


Videoya baxın: EKQ dərsi 1 (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Hekli

    Mənə kimdən soruşa biləcəyimi söylə

  2. Kejar

    Məlumat üçün çox sağ olun, indi biləcəyəm.

  3. Southwell

    Bu möhtəşəm söz yalnız yol ilə lazımdır

  4. Jessie

    Xəbər üçün təşəkkürlər! Mən sadəcə bu barədə düşünürdüm! Yeri gəlmişkən, hamınızın Yeni iliniz mübarək ;)

  5. Taaveti

    Növlərdə daha asandır!

  6. Rowland

    Aramızda danışanda, məncə, bu, göz qabağındadır. Mən sizə google.com-a baxmağı tövsiyə edirəm

  7. Meztigor

    Sözünüzü kəsdiyim üçün üzr istəyirəm, amma mənim fikrimcə, bu mövzu artıq aktual deyil.



Mesaj yazmaq