Elettrocardiogramma (ECG/EKG)

SEI UN MITO! ;-)

-Davide

Mi dai la tua email? La mia è the_ringmaster(at)tin.it Sono interessato alla tua realizzazione ;-)

-Davide

Si` e` corretto. Direi che non ci siano particolari incovenienti (tranne uno), le correnti di bias non dovrebbero fare troppo casino.

Un inconveniente che vedo e` il costo: usi tre ampli quando probabilmente ne bastano due. Se misuri la tensione fra a e b e quella fra b e c, per avere la tensione fra a e c dovrebbe essere sufficiente fare la somma numerica dentro al micro.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Il giorno Fri, 21 Nov 2003 18:59:06 +0100, "Josh" ha scritto:

Hai usato anche un filtro passa-basso?

Dovresti creare più canali di ingresso uguali, ognuno dei quali acquisisce una ddp bioelettrica diversa. Credo che gli ECGrafi commerciali siano progettati sulla base di questo principio.

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Il giorno Fri, 21 Nov 2003 23:50:16 GMT, Luigi C. ha scritto:

Non avevo letto bene il tuo messaggio, è quello che hai fatto tu.

Per la combinazione degli ingressi ribadisco quanto detto da Franco.

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Si, certo. Ho usato un passa-basso tagliato sui 100Hz da 6dB/ottava. In teoria basterebbe tagliarlo anche sotto i 10Hz, ma in questo modo si deforma troppo il picco corrispondente alla contrazione ventricolare. Ho provato vari tagli, ma questo sembra essere quello più efficace che non deforma il segnale originale.

Ora vorrei provare ad aggiungere anche un notch per i 50Hz.

Josh

Giusta osservazione, ma non sono convinto... Tutto il sistema, in forma molto semplificata (solo tre punti), misura un gradiente di potenziale elettrico su un piano (in questo caso il torace). O meglio, misura i vettori di potenziale tra i punti. Quello che tu dici sarebbe vero se tale gradiente fosse uniforme, ma siccome non lo è, non bastano due misure ad individuare le altre. Supponiamo che A, B e C siano i vertici di un triangolo e consideriamo il caso limite in cui il potenziale A-B e B-C siano entrambi 0, ciò non vuol dire che anche il potenziale A-C sia zero: in questo caso la differenza di potenziale si sviluppa interamente (e limitatamente) sul lato AC del triangolo. Solo misurando anche A-C ho quest'informazione e non potrei calcolarla da A-B e B-C.

Josh

"Josh" ha scritto nel messaggio news:lezvb.15608$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

O

siccome

vorresti cioè dire che il potenziale in quel caso non è irrotazionale?

Certamente non lo è in quanto non è rappresentabile da una funzione scalare. Se il campo elettrico avesse rotore nullo vorrebbe dire che è stato generato da un singolo impulso localizzato in un unico punto. Solo così (escludendo disomogeneità di propagazione dovute a ossa, muscoli e fluidi vari) si genererebbe un campo irrotazionale. Ma così non è. Gli impulsi elettrici nel cuore si sviluppano e si propagano in momenti, punti e direzioni diversi e ben precisi, il che crea un campo "irregolare". Misurando queste irregolarità a livello della pelle è possibile ricostruire la "storia" del segnale elettrico nel muscolo cardiaco e ogni sua difformità mostra un diverso tipo di disfunzione.

Ora io ho semplificato molto le cose considerando soli tre punti, ma tieni conto che normalmente in un elettrocardiogramma vengono rilevati 12 punti "strategici" per ricostruire i vettori di potenziale elettrico significativi.

Josh

Da studi fatti risulta che il centro banda del QRS(il picco insomma)in un ECG è sui 17Hz... quindi mantenendosi attorno tale valore dovrebbe andare bene.. che ne pensi?

Infatti...d'obbligo!:-) facci sapere che operazionale, o cmq che tecnica, userai...

Ehy.. mi potresti dire perchè hai scelto, tra i tanti, proprio quei due amplificatori? e come li hai disposti? Quali tra i tanti Ampl. hai considerato per poi scegliere quelli là ? Io avevo adocchiato l'INA131 e un INA103 casomai a valle.. ma mi son reso cmq conto che tra i tanti dispositivi la scelta non è tanto facile... Che mi dici?

Sai, sarei anche io interessato a realizzare un buon "bioamplificatore", quanto più sensibile e meno rumoroso possibile... ..casomai anche per farmi passare lo "sfizio" di un EEG (microVolt.. gghggh!!) o potenziale evocato!;-p

Ciao!

Hai ragione, anche io ho avuto lo stesso imbarazzo di scelta. Sicuramente serviva non un comune OpAmp, ma uno che è stato progettato per "strumentazione" ovvero con caratteristiche di linearità ed immunità ai disturbi articolarmente severe dati gli alti guadagni necessari e i disturbi in gioco. La linearità e la precisione del guadagno sono importanti per essee sicuri che la grandezza misurata sia esattamente quella rilevata. Ad esempio se ho un guadagno di 1000 e leggo 1V in uscita devo essere sicuro che l'ingresso è di 1mV. Poi doveva essere di tipo "differenziale". Questi OpAmp, in realtà, contengono al loro interno 3 operazionali configurati proprio come amplificatore differenziale e le resistenze interne sono super-precise. Ad essere sincero gli stessi risultati si possono ottenere anche con OpAmp "standard" con ingresso a FET per garantire un'altissima impedenza d'ingresso (tipo TL084) ed utilizzando resistenze con tolleranza dello

0.01%, ma a mio avviso si complica inutilmente il circuito ed aumenta l'instabilità generale (ed il costo). Quindi le caratteristiche DC/AC. Tra i molti disponibili era inutile scegliere quelli con banda passante elevata dato che la frequenza di un ECG è dell'ordine delle decine di Hertz. Inoltre era importante che potesse funzionare anche con tensioni di alimentazione molto basse (+/- 2.5V) per poterlo usare alimentato da pile e con una tensione nominale di 5V che è quella usata per il microprocessore e tutta la logica. In sintesi le caratteristiche principali ricercate erano:

1. Linearità
2. Alto guadagno
3. Configurazione differenziale
4. CMR > 100dB
5. Alimentazione +/- 2.5V Anche così, comunque, ce n'erano molti tra cui scegliere. Dalle caratteristiche sicuramente l'AD624 era molto valido e preciso, ma mi ha bloccato il prezzo: intorno ai 45 euro solo lui. Allora ne ho valutati altri e siccome nel datasheet dell'INA121 tra gli schemi applicativi ho trovato proprio un'applicazione ECG, ho pensato che fosse adatto ed ho optato per quello (7 euro) anche se poi ho apportato delle modifiche allo schema. Ho utilizzato, poi, degli operazionali "standard" tipo TL082 e 84 per gli adattamenti di impedenza, i filtri, ecc. Questa è la storia della mia scelta. Certo non è definitiva ed è probabile che ci sia di meglio. Anzi se qualcuno ha dei suggerimenti in merito benvengano!

E' come un ECG solo molto più complicato.

1. Difficoltà nel posizionamento degli elettrodi.
2. Tensioni ancora più irrisorie e disturbi che aumentano esponenzialmente.
3. Anche rilevando i segnali, la loro interpretazione e significato clinico è qualcosa che sconfina nell'esoterico, quindi rischiano di essere dei grafici inutili. Al contrario la curva di un ECG è abbastanza "semplice" e una volta capito il suo andamento standard anche una persona "non addetta ai lavori" con un buon occhio si può accorgere se c'è qualcosa che non va e richiede un approfondimento. E sopratutto si può scrivere software di analisi del segnale e predizione delle disfunzioni.

Un'applicazione interessante, invece, può essere l'EMG che misura l'attività elettrica dei muscoli. Fantascientificamente (ma neanche tanto) parlando, si potrebbe rilevare l'attività dei muscoli oculari e realizzare un VERO mouse ottico ;)

Ciao Josh

Non credo. Visto che sei a lunghezze d'onda grandi rispetto alle dimensioni fisiche della misura, se due tensioni di lato sono nulle, anche la terza e` nulla (kirchhoff).

Il motivo per cui in altri strumenti si hanno piu` punti di misura e` di migliorare la risoluzione spaziale, ma kirchhoff vale sempre.

Ciao

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Si.. ed infatti anche io mi sono orientato verso un differenziale ad alta impedenza, guadagno e soprattutto CMRR.. oltre alla configurazione a tre AO per strumentazioni importante nel nostro caso soprattutto a causa dei inevitabili squilibri tra i due ingressi.... Altra cosa su cui mi sono soffermato e su cui non mi sento ancora di aver risolto è... il RUMORE!!! il rumore generato dagli stessi componenti... ... che mi rimane la cosa su cui mi sto soffermando ancora di +.... e sto cercando di ottimizzare... per cui mi faceva piacere se avevi fatto delle considerazioni particolari, dei conti precisi e relative considerazioni per la tua scelta... ma non ho ben capito...

Cmq sia ho fatto studi di "bioingegneria" al riguardo e cmq conosco le difficoltà dei casi... Mi faceva piacere scambiare considerazioni reali sui particolari componendi da poter utilizzare... riguardo l'EEG era un esempio per voler enfatizzare il desiderio di realizzare un circuito funzionante al meglio anche nelle condizioni peggiori...

Che modifiche?

mmmm io non li avrei usati.. al massimo un TL072 e meglio qualcuno che mi introduca il minimo rumore possibile... vabbeh che io ragiono per segnali ancora più piccoli dei tuoi (ad es. EEG)...

Ne ho parlato.... ma ora mi chiedo... per le "sonde" ed i collegamenti con queste, gli schermi, come ti sei regolato?

Ciao!!!

(PIC)

nella

per

funziona

Qui un progetto di EEG

ByeBye

"Franco" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@hotmail.com...

il

vuol

di

vale sempre se il campo elettrico(mi scuso con josh, prima ho parlato di potenziale..) è irrotazionale e sinceramente non ho capito perchè secondo josh non lo è.

Se tagli a 17 Hz la distorsione di fase e` molto elevata in banda, e visto che il segnale dell'ECG e` letto nel dominio del tempo, questo puo` dare origine a deformazioni troppo pronunciate.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Non ho detto di tagliare a 17Hz (che poi è solo il centro della banda a maggior contenuto.. ) :-) ma solo di considerare tale contenuto spettrale.. ;-) Poi sono fatti suoi di come filtra!:-)

La "questione" dell'elettrocardiografia classica si basa sul considerare semplicemente un piano, passando così il corpo umano "sotto un rullo compressore", assumendo il corpo come un mezzo normalmente lineare, omogeneo, uniforme ed isotropico. Se il vettore, rappresentativo dell'attività elettrica del cuore in un certo istante, si trovasse su tale piano allora basterebbero si 2 componenti...siamo su un piano infatti e le sue componenti, secondo le ipotesi precedentemente fatte, arrivano "indistorte" sugli assi di riferimento.. Ma in realtà non è così.. il vettore si muove nello spazio... da cui la necessità di altre 6 laterali (le precordiali..) o almeno le 3 componenti del triangolo di Einthoven...

Insomma bisogna sempre considerare i reali "sistemi fisici"... ..e madre natura non sempre ci viene in contro!:-) Attualmente poi per rilevare ancora meglio il vettore nella sua natura tridimensionale si è ricorso alla vettorcardiografia dove si circonda praticamente il corpo di elettrodi... :-) ..per non parlare poi delle mappe isopotenziali.. lassamo sta...

Bye Bye.