Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thực hành điện tâm đồ phục vụ đào tạo

Trong quá trình đào tạo, sinh viên các chuyên ngành Điện tử y sinh, cơ sinh học... rất cần các thiết bị thực hành, được dàn trải thành các khâu xử lý từ đầu vào tới đầu ra, để có thể nắm bắt kỹ càng lý thuyết đã học. Bài báo trình bày quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thực hành điện tâm đồ ứng dụng trong đào tạo. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thực hành điện tâm đồ phục vụ đào tạo Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thực hành điện tâm đồ phục vụ đào tạo TS. Nguyễn Lê Cường, Ths.Hoàng Vân Đông, Ths. Đinh Văn Tuấn Khoa Điện tử viễn thông - Trường Đại học Điện Lực Email: cuongnl@epu.edu.vn, tuandv85@epu.edu.vn, hoangvandong@epu.edu.vn Tóm tắt – Sử dụng Điện tâm đồ để chẩn đoán là một khâu Tuy nhiên nhiễu từ mạng cung cấp điện 50Hz (hoặc 60Hz)quan trọng trong cấp cứu hay điều trị các bệnh về tim mạch. có ảnh hưởng nhiều nhất vì tính chất phổ biến và khó kiểmTrong quá trình đào tạo, sinh viên các chuyên ngành Điện tử y soát của loại nhiễu này. Các loại can nhiễu còn lại, do có dảisinh, cơ sinh học…rất cần các thiết bị thực hành, được dàn trải tần ổn định nên có thể giải quyết triệt để bằng các bộ lọc cốthành các khâu xử lý từ đầu vào tới đầu ra, để có thể nắm bắt định. Chính vì vậy trong bài báo này chúng tôi sẽ tập trungkỹ càng lý thuyết đã học. Bài báo trình bày quá trình nghiêncứu, thiết kế, chế tạo bộ thiết bị thực hành điện tâm đồ ứng vào hướng triệt nhiễu 50Hz từ lưới điện cung cấp, để thiếtdụng trong đào tạo. kế, chế tạo bộ công cụ thực hành điện tâm đồ, nhằm giúp Abstract – Using ECG (Electrocardiogram) for diagnosis is cho người thực hành có thể quan sát và hiểu chính xác cơan important step in emergency or treat heart disease. During chế tác động và hậu quả do nhiễu này gây ra đối với tín hiệutraining, students of specialized biomedical electronics, điện tim. Có hai trường do lưới điện sinh ra có thể gây tácbiomechanics… needed practice equipment which is động lên thiết bị đo điện tim. Đó là điện trường và từ trường.widespread to describe clearly the process steps from input tooutput. This paper presents the research, design and produce a 1. Ảnh hưởng của điện trường 50/60Hzpractical device for applications in education. Từ khóa –Thiết bị thực hành ECG. Những dây điện lưới và những vật dẫn nối với lưới điện đều sinh ra điện trường quanh nó. Điện trường này tác động tới I. TÍN HIỆU ĐIỆN TIM thiết bị đo điện tim, dây điện cực và cơ thể bệnh nhân. VìTín hiệu ECG (Electrocardiogram) ghi lại những hoạt động vậy điện áp lưới dao động tuần hoàn với tần số 50Hz hoặcmang tính chất điện của tim. Tín hiệu ECG thông thường 60Hz nên điện trường do nó sinh ra cũng biến thiên tuầnbao gồm các đỉnh lồi và lõm được đặt tên theo thứ tự các hoàn cùng tần số. Dòng điện dịch mà nó ảnh hưởng tới cácchữ cái P, Q, R, S, T, U, như hình 1 dưới đây. vật khác có thể mô tả qua điện dung tạp tán giữa vùng điện lưới sinh ra điện trường đó và vật thể. Hình 1. Tín hiệu điện tim thông thường  Đoạn PQ gồm thời gian khử cực nhĩ và truyền xung động từ nhĩ tới thất. Hình 2. Dòng điện từ dây nóng lưới điện qua trở kháng giữa  Phức bộ QS: Khử cực của tâm thất. cơ thể và đất.  Đoạn ST: Thời kỳ khử cực hoàn toàn của thất.  Sóng T: Tái cực của tâm thất. Hình 2 cho thấy ảnh hưởng của điện trường 50/60Hz lên cơĐể thực hiện việc đo lường các đạo trình trên, người ta chế thể bệnh nhân làm sai lệch kết quả đo điện tim. Dòng điệntạo ra các thiết bị đo ECG. Các tín hiệu của điện tâm đồ có dịch Idb qua điện dung tạp tán Cb vào cơ thể bệnh nhân,dải tần trong khoảng 0.05-150Hz, biên độ: 0.5-5mV. Sóng qua trở kháng Zg xuống đất. Điện áp đồng pha Vcm sẽ xuấtđiện tim có biên độ nhỏ, cho nên rất dễ bị ảnh hưởng bởi hiện trên cơ thể bệnh nhân.nhiễu. Các can nhiễu chính ảnh hưởng đến chất lượng ghi Vcm = Idb.Zd (1)tín hiệu điện tim là: Nếu dòng Idb = 1µA, Zd = 50 KΩ thì  Nhiễu từ mạng cung cấp điện có tần số thay đổi ngẫu Vcm = x5x = 50mV nhiên.  Nhiễu sóng cơ do bệnh nhân mất bình tĩnh k ...