Traitement du signal ECG

Un électrocardiogramme (ECG) est utilisé pour capturer la réflexion de l'état du cœur sur une période de temps. Il est connecté à la peau à travers des électrodes externes et converti en signaux électriques pour la collecte. Chaque membrane cellulaire formée à l'extérieur du cœur a une charge associée, qui dépolarise pendant chaque rythme cardiaque. Il apparaît sur la peau sous la forme de minuscules signaux électriques, qui peuvent être détectés et élargis par électrocardiogramme.

Dès 1900, Willem Einthoven a inventé le premier électrocardiogramme pratique. Le système est encombrant et nécessite que de nombreuses personnes la manipulent. Le patient doit placer ses bras et ses jambes dans une grande électrode contenant un électrolyte. L'équipement de surveillance ECG d'aujourd'hui est compact et facile à transporter, afin que les patients puissent également le porter lorsqu'ils marchent. Un ECG à douze places pour un usage domestique peut être transporté dans une poche.

ECG Basics:

Le terme "plomb" sur l'électrocardiogramme dans cet article fait référence à la différence de tension entre les deux électrodes, qui est la différence enregistrée par l'appareil. Par exemple, "Lead_i" est la tension entre les électrodes de bras gauche et droite. Lead_i et lead_ii se réfèrent aux fils des membres. V1-V6 fait référence aux pistes de poitrine. Le suivi ECG V1 est la différence entre la tension VC1 (la tension de l'électrode thoracique) et la tension moyenne de Lead_i, Lead_II et Lead_III. Un système ECG à 12 dérivés standard comprend huit valeurs réelles et quatre valeurs dérivées. Le tableau 1 donne une brève description des différentes tensions de plomb (réelles et dérivées).

Notes de calcul du nom du plomb

Il s'agit d'une véritable avance, illustrée dans la trace ECG.

Tableau 1: Noms de plomb et lieux d'enregistrement ECG.

Une forme d'onde ECG typique est illustrée à la figure 1. L'axe x représente l'échelle de temps. Ici, chaque grille (5 mm) correspond à 20 ms. L'axe Y montre l'amplitude du signal capturé. Chaque division (5 mm) sur l'axe Y correspond à 0,5 mV. (10 mm / mV et 25 mm / s)

Figure 1: Forme d'onde ECG typique.

Caractéristiques ECG:

La première étape de la conception d'un système ECG comprend la compréhension des types de signaux qui doivent être acquis. Le signal d'électrocardiogramme comprend une tension à faible amplitude présente dans un biais et un bruit élevés. La figure 2 montre les caractéristiques du signal ECG. Il y a un décalage élevé dans le système en raison de la tension demi-cellule produite par les électrodes. L'AG / AGCL (chlorure d'argent-argent) est l'électrode la plus courante dans un système d'électrocardiogramme, et sa tension de décalage maximale est +/- 300 mV. Le signal attendu réel est de +/- 0,5 mV superposé au décalage de l'électrode. De plus, le système fermera également le bruit de 50/60 Hz de la ligne électrique pour former un signal de mode commun. L'amplitude du bruit de la ligne électrique peut être très grande et doit être filtrée.

Figure 2: Les caractéristiques du signal ECG à obtenir.

Acquisition de l'ECG

Le traitement analogique analogique est une partie importante du système ECG car il doit faire la distinction entre le bruit et le signal souhaité (l'amplitude est petite). Le circuit de traitement frontal analogique comprend un amplificateur de mesure pour réduire le signal en mode normal. L'amplificateur de mesure fonctionne à +/- 5V et est généralement utilisé pour augmenter la plage de tension d'entrée. Cet amplificateur de mesure devrait avoir une impédance d'entrée élevée car l'impédance de la peau peut être très grande. Un AMP OP est requis pour le traitement du signal du dispositif d'électrocardiogramme. La chaîne de signal du système d'acquisition ECG comprend des amplificateurs de mesure, des filtres (qui peuvent être mis en œuvre par les AMPS OP) et des ADC.