— ЭКГ-отведения
— Электрокардиографическая топография (ЭКГ топография).
— Расположение электродов. Точки наложения электродов для снятия ЭКГ.
— Компоненты электрокардиограммы и их нормальные величины .

ЭКГ – отведения.
Электрокардиографически регистрируются:
3 стандартных отведения:
I – левая рука (+) и правая рука (-),
II – левая нога (+) и правая рука (-),
III – левая нога (+) и левая рука (-);

3 усиленных однополюсных отведения от конечностей:
aVR – усиленное отведение от правой руки,
aVL – усиленное отведение от левой руки,
aVF – усиленное отведение от левой ноги;

6 грудных отведений:
V1, V2, V3, V4, V5, V6;

Также возможно снятие дополнительных отведений:
3 дополнительных грудных отведения (прицельная диагностика очаговых изменений миокарда в заднебазальных отделах ЛЖ):
V7, V8, V9;

3 двухполюсных отведения по Небу (дополнительная диагностика очаговых изменений миокарда задней, переднебоковой и верхних отделов передней стенки ЛЖ):
D – Dorsalis, I – Inferior, A – Anterior.

Встречаются также и крайне редкие варианты отведений:
Отведение S5 — применяется при плохо выраженном предсердном комплексе ЭКГ, помогает в дифференциальной диагностике желудочковых и наджелудочковых нарушений сердечного ритма.

Ортогональные отведения по Франку — в качестве ортогональных снимают ЭКГ в трех грудных отведениях. Наиболее простыми являются отведения X, Y, Z. Оси этих отведений расположены перпендикулярно друг другу и перпендикулярно горизонтальной, вертикальной и сагиттальной плоскости человека.

Пищеводные отведения — используются для выявления предсердного комплекса ЭКГ. Для их записи в пищевод с помощью зонда вводится электрод, связанный с кардиографом. В пищеводных отведениях хорошо выражен зубец, обусловленный возбуждением предсердий, что помогает в диагностике различных аритмий.

Внутрисердечные отведения — используются для регистрации ЭДС сердца в полости предсердия или желудочка. Для этого специальный зонд-электрод вводится в полость сердца во время зондирования.

Отведения по Арриги. Оси отведений по Арриги расположены в сагиттальной плоскости и образуют треугольник, в центре которого расположено сердце.

и любом варианте расположения сердца в грудной клетке (астеническом, гиперстеническом) одна из осей остается параллельной задней стенке левого желудочка и улавливает признаки инфаркта миокарда несколько лучше, чем стандартное III и отведение aVF.
Снимают ЭКГ в отведениях по Арриги в таких положениях переключателя: в первом положении регистрируют отведение А1, во втором - отведение А2, в третьем- А3.
Вверх

Обозначения:
— RCA-Right Coronary Artery (правая коронарная артерия);
— SVC-Superior Vena Cava (верхняя полая вена);
— IVC-Inferior Vena Cava (нижняя полая вена);
— RA-Right Atrium (правое предсердие);
— RV-Right Ventricle (правый желудочек);
— LAD-Left Anterior Descending artery (передняя нисходящая артерия);
— LV-Left Ventricle (левый желудочек);
— LCX-Left CircumfleX artery (огибающая артерия).

Если вспомнить скелетотопию сердца у здорового человека, то на переднюю поверхность грудной клетки проецируется 2/3 правых отделов сердца (правое предсердие и правый желудочек) и 1/3 левого желудочка. Т.к левый желудочек «электрически» более активный и сильнее,то ЭКГ топография воспринимается несколько иначе: 2/3 передней стенки занимает левый желудочек,а 1/3 правой границы — правый желудочек.
Соответственно, нижняя и левая боковая стенка представлена левым желудочком.

ЛОВНО!
Условно, принято, что первых два грудных электрода (V1,V2) стоят на границе правого и левого желудочков, то есть на перегородке. Поэтому, именно они демонстрируют, как электрофизиологические характеристики левого желудочка (перегородочный и задний-высокий инфаркты), так и деятельность правого (гипертрофия и блокада правой ножки пучка Гиса).

Отведения от конечностей, «смотрят» сердце в вертикальной плоскости, соответственно показывают, лишь, нижнюю и боковую стенки. Глядя на картинку,да и визуально, если, представить, то боковую стенку «показывают»:
l и aVL отведения.
Нижнюю стенку:lll, aVF и ll.

Грудные отведения «показывают» сердце в горизонтальной плоскости, своеобразным полукругом. Первые четыре отведения демонстрируют переднюю стенку, а последние два-боковую.
-V1-V2-перегородка;
-V3-V4-собственно,передняя стенка;
-V4-принято называть верхушкой.
-V5-V6-боковая стенка.

Дополнительные грудные отведения: V7-V9 показывают заднюю стенку, а дополнительные ПРАВЫЕ грудные отведения: V3R и V4R — показывают правый желудочек.
Вверх

Расположение электродов. Точки наложения электродов для снятия ЭКГ.
В стандартных отведения и 3 усиленных отведениях от конечностей электроды располагаются:
Красный – правая рука,
Желтый – левая рука,
Зеленый – левая нога,
Черный – правая нога.

В грудных отведениях электроды располагаются:
V1 (красный) – в четвертом межреберье по правому краю грудины,
V2 (желтый) – в четвертом межреберье по левому краю грудины,
V3 (зеленый) – примерно на уровне пятого ребра по левой окологрудинной линии, между четвертым и вторым электродами,
V4 (коричневый) – в пятом межреберье по левой средне-ключичной линии,
V5 (черный) – на горизонтальной линии V4 по левой передней подмышечной линии,
V6 (синий) – на горизонтальной линии V4- V5 по левой средней подмышечной линии.

В дополнительных грудных отведениях электроды располагаются:
V7 – на уровне V4- V6 по левой заднеподмышечной линии,
V8 – на уровне V4- V6 по левой лопаточной линии,
V9 – на уровне V4- V6 по левой околопозвоночной линии.

В отведениях по Небу электроды располагаются:
Красный стандартный – во втором межреберье по правому краю грудины,
Зеленый стандартный – в пятом межреберье по левой средне-ключичной линии,
Желтый стандартный – на горизонтальной линии с зеленым электродом по задней подмышечной линии.

В отведении S5 электроды располагаются:
Красный электрод устанавливается на рукоятку грудины,
Желтый — в пятое межреберье слева непосредственно рядом с грудиной.

В ортогональных отведениях по Франку электроды располагаются:
Грудные электроды располагают на уровне пятого межреберья при положении пациента сидя и на уровне четвертого - в положении лежа. Места наложения электродов следующие: точка Е расположена по средне- грудинной линии; точка М - на позвоночнике, симметрично точке Е; точка А - цо левой средней подмышечной линии; точка С - между электродами Е и А; точка I - по правой средней подмышечной линии; точка Н - на задней поверхности шеи или на голове и точка F - на левой ноге. Полярность, предложенная Франком, следующая: отведение X (горизонтальная пространственная компонента) получается в результате коммутации электродов Е, С и А (положительный полюс) и I (отрицательный полюс); отведение Z (сагиттальная пространственная компонента) - электроды А и М (положительный полюс) и 1, Е, С (отрицательный) и отведение V (вертикальная пространственная компонента) - электроды F и М (положительный полюс), а электрод Н - (отрицательный).

В отведениях по Арриги электроды располагаются:
Желтый (активный, положительный) с помощью плоской пластины укрепляют под углом левой лопатки,
Красный (отрицательный) электрод на груше-присоске - над серединой левой ключицы,
Зеленый - на левой голени.
Вверх

Вверх

Электрокардиография — один из базовых, не теряющих своей актуальности, метод исследования, позволяющий врачу любой специальности определиться с функциональным состоянием сердца и наличием возможной патологии, регистрируемой на электрокардиограмме (ЭКГ). Методика ЭКГ довольно проста, однако существует большое количество специфических отведений и применяемых для этого электродов. В данно категории Вы можете найти основные и редко используемые отведения ЭКГ, правила наложения электродов для снятия электрокардиограммы при регистрации различных ЭКГ-отведений.

kingmed.info

Общие правила наложения электродов

При записи электрокардиограммы совершается установка электродов на несколько участков тела. Таким образом обеспечивается проведение электрических импульсов через сердце, а результаты получаются более точными. Правильность расположения клемм является залогом достоверной записи работы сердца.

Общие правила установки электродов:

• Кожа в месте наложения электрода обезжиривается с помощью спирта;
• Выраженный волосяной покров при использовании многоразовых электродов обрабатывается мыльным раствором (в противном случае волосы сбриваются);
• Электроды покрываются специальным гелем, который улучшает электропроводимость (его можно заменить изотоническим раствором, однако делать это не рекомендуется, так как контакт ухудшится);
• Использование марлевых прокладок вместо специального геля также не является альтернативой гелю, так как они быстро высыхают (абсолютно запрещены такие прокладки для длительных исследований, например, холтеровского мониторирования);
• Важно соблюдение правил техники безопасности при работе с электроприборами, в частности заземление (не требуется при записи ЭКГ с помощью портативных электрокардиографов, работающих на батарейках).

Все электроды подразделяются на многоразовые и одноразовые. Преимущества и недостатки есть у каждого вида и, как правило, вариант для записи подбирает медицинский персонал.

Особенности одноразовых электродов

Приобрести одноразовые электроды можно в интернет-магазине Авицена-мед, где продаются только качественные элементы итальянского производства. Они подойдут для суточных мониторингов или стрессовых тестов, где подразумевается физическая активность пациента.

Достоинства одноразовых электродов:

• Отсутствие риска передачи инфекционных заболеваний;
• Простота в установке (медики считают их более практичными);
• Высокая степень приклеивания (не спадают при длительном использовании);
• Хорошая проводимость и качественный контакт;
• Подходят для пациентов с усиленным потоотделением.

В отличие от одноразовых электродов, многоразовые конструкции часто используются в государственных учреждениях, так как более экономичные и крепкие.

Куда и как накладывать электроды?

В электрокардиограмме существует 12 отведений: 3 основных, 3 усиливающих и 6 грудных. Для снятия данных устанавливается 10 электродов: на все конечности и грудную клетку. Для удобства использования они часто отличаются по внешнему виду и цветовой гамме.

Особенности установки электродов на конечностях

Накладывание электродов на конечности подразумевает всем известный цветовой порядок светофора. Установка клемм выглядит следующим образом:

• На правую руку накладывается красный электрод;
• К левой руке крепится желтый электрод;
• На левую ногу устанавливается зеленый электрод;
• Правая нога подразумевает заземление и на нее крепится черный электрод.

Электроды устанавливаются на проксимальные отделы конечностей: запястья и лодыжки, которые предварительно обрабатывают и наносят гель. Если у человека отсутствует та или иная конечность, то клемму располагают на культе. Иногда электроды дополнительно закрепляют резиновыми лентами.

Нюансы расположения электродов на грудной клетке

Грудные электроды могут выглядеть по-разному. Чаще всего они представляют собой резиновые присоски. Иногда электроды похожи на обычные прямоугольные пластины, тогда их дополнительно закрепляют резинкой.

Всего имеется 6 грудных отведений. В зависимости от оснащенности ЭКГ-кабинета, все электроды накладываются сразу или у медсестры имеется лишь одна ветвь, которую она устанавливает поочередно и записывает каждое отведение отдельно.

Порядок установки грудных электродов:

• Первый – четвертое межреберье справа от грудины;
• Второй – четвертое межреберье слева от грудины;
• Третий – пятое ребро по левой парастернальной линии;
• Четвертый – пятое межреберье по левой среднеключичной линии (либо точно в месте, где проецируется верхушечный толчок, то есть на 1,5 сантиметра внутрь от среднеключичной линии в норме);
• Пятый – пятое межреберье по передней подмышечной линии;
• Шестой – пятое межреберье по средней подмышечной линии.

Каждое грудное отведение отвечает за определенный отдел сердца, поэтому их правильное наложение имеет огромное значение.

avicenna-med.org

Немного истории о появлении ЭКГ

Ещё в середине 19-го века лекари начали задумываться о том, как же отследить работу, вовремя выявить отклонения и предупредить страшные последствия функционирования больного сердца. Уже в то время врачи выявили, что в сокращающейся сердечной мышце происходят электрические явления, и стали проводить первые наблюдения и исследования на животных. Учёные из Европы начали работать над созданием специального аппарата или уникальной методики для наблюдения за работой сердца, и наконец-то был создан первый в мире электрокардиограф. Все это время наука не стояла на месте, таким образом, и в современном мире используют этот уникальный и уже усовершенствованный аппарат, на котором производят так называемую электрокардиографию, ее ещё называют сокращённо ЭКГ. Об этой методике регистрации биотоков сердца и пойдёт речь в статье.

Процедура ЭКГ

На сегодняшний день это абсолютно безболезненная и доступная каждому процедура. ЭКГ можно сделать практически в любом медицинском учреждении. Проконсультируйтесь с вашим семейным врачом, и он вам подробно расскажет, для чего необходима данная процедура, как снимать ЭКГ и где её можно пройти в вашем городе.

Краткое описание

Рассмотрим этапы того, как снимать ЭКГ. Алгоритм действий такой:

1. Подготовка пациента к будущей манипуляции. Укладывая его на кушетку, медработник просит расслабиться и не напрягаться. Убирают все лишние предметы, если такие имеются и могут помешать записи кардиографа. Освобождают от одежды необходимые участки кожи.
2. Приступают к наложению электродов строго в определённой последовательности и очерёдности наложения электродов.
3. Подключают аппарат к работе при соблюдении всех правил.
4. После того как аппарат подключён и готов к работе, приступают к записи.
5. Снимают бумагу с записанной электрокардиограммой сердца.
6. Выдают результат ЭКГ пациенту или доктору на руки для последующей расшифровки.

Подготовка к снятию ЭКГ

До того как вы узнаете, как снимать ЭКГ, рассмотрим, какие действия нужно произвести, чтобы подготовить пациента.

Аппарат ЭКГ есть в каждом медицинском учреждении, он находится в отдельной комнате с кушеткой для удобства пациента и медперсонала. Помещение должно быть светлым и уютным, с температурой воздуха +22…+24 градуса по Цельсию. Так как правильно снять ЭКГ можно только при условии полного спокойствия пациента, такая обстановка очень важна для проведения данной манипуляции.

Укладывают обследуемого на медицинскую кушетку. В положении лёжа тело легко расслабляется, что важно для будущей записи кардиографа и для оценки работы самого сердца. Перед тем как накладывать электроды для ЭКГ, смоченным медицинским спиртом ватным тампоном необходимо обработать нужные области рук и ног пациента. Повторная обработка этих мест производится физиологическим раствором или специальным медицинским гелем, предназначенным для этих целей. Ппациенту необходимо сохранять спокойствие во время записи кардиографа, дышать ровно, умеренно, не волноваться.

Как правильно снять ЭКГ: наложение электродов

Необходимо знать, в какой последовательности нужно накладывать электроды. Для удобства персонала, проводящего данную манипуляцию, изобретатели аппарата ЭКГ определили 4 цвета для электродов: красный, жёлтый, зелёный и чёрный. Накладываются они именно в таком порядке и никак по-другому, иначе проведение ЭКГ не будет целесообразным. Перепутать их просто недопустимо. Поэтому медперсонал, который работает с аппаратом ЭКГ, проходит специальное обучение с последующей сдачей экзамена и получением допуска или сертификата, позволяющего ему работать именно с данным аппаратом. Медработник в кабинете ЭКГ, согласно своей рабочей инструкции, должен чётко знать места наложения электродов и правильно выполнять последовательность.

Итак, электроды для рук и ног имеют вид больших зажимов, но не стоит волноваться, зажим располагается на конечности абсолютно безболезненно, эти зажимы разных цветов и накладываются на определённые места тела следующим образом:

• Красный — запястье правой руки.
• Жёлтый — запястье левой руки.
• Зелёный — левая нога.
• Чёрный — правая нога.

Наложение грудных электродов

Грудные электроды в наше время бывают разных видов, всё зависит от фирмы производителя самого аппарата ЭКГ. Они бывают одноразовыми и многоразовыми. Одноразовые более удобны в использовании, не оставляют неприятных следов раздражения на коже после снятия. Но если нет одноразовых, тогда применяют многоразовые, они по своей форме похожи на полусферы и имеют свойство присасываться. Это свойство необходимо для чёткой постановки именно в нужное место с последующей фиксацией на нужное время.

Медицинский работник, уже знающий, как снять ЭКГ, справа от пациента располагается у кушетки, для того чтобы правильно наложить электроды. Необходимо, как уже сказано, предварительно обработать кожу груди пациента спиртом, затем физиологическим раствором или медицинским гелем. Каждый грудной электрод промаркирован. Чтобы было понятнее, как снять ЭКГ, схема наложения электродов представлена ниже.

Приступаем к наложению электродов на грудь:

1. Предварительно находим у пациента 4-е ребро и ставим под ребро первый электрод, на котором стоит цифра 1. Для того чтобы электрод успешно стал на необходимое место, нужно использовать его свойство присасывания.
2. 2-й электрод ставим также под 4-й ребро, только с левой стороны.
3. Затем приступаем к наложению не 3-го, а сразу 4-го электрода. Он накладывается под 5-е ребро.
4. Электрод под номером 3 необходимо расположить между 2-м и 4-м ребром.
5. 5-й электрод устанавливается на 5-е ребро.
6. 6-й электрод накладываем на уровне с 5-м, но на пару сантиметров ближе к кушетке.

Перед включением аппарата для записи ЭКГ ещё раз проверяем правильность и надёжность наложенных электродов. Только после этого можно включить электрокардиограф. Перед этим необходимо выставить скорость движения бумаги и настроить другие показатели. Во время записи пациент должен находиться в состоянии полного покоя! По окончании работы аппарата можно снять бумагу с записью кардиографа и отпустить пациента.

Снимаем ЭКГ детям

Поскольку возрастных ограничений для проведения ЭКГ нет, снимать ЭКГ детям тоже можно. Делают эту процедуру так же, как и взрослым, начиная с любого возраста, включая период новорожденности (как правило, в таком раннем возрасте ЭКГ делают исключительно для устранения подозрений на порок сердца).

Единственное различие между тем, как снять ЭКГ взрослому и ребенку, заключается в том, что к ребёнку нужен особый подход, ему нужно всё объяснить и показать, успокоить при необходимости. Электроды на теле ребёнка фиксируются на тех же местах, что и у взрослых, и должны соответствовать возрасту ребёнка. Как накладывать электроды для ЭКГ на тело, вы уже ознакомлены. Чтобы не разволновать маленького пациента, важно следить за тем, чтобы ребёнок не двигался во время проведения процедуры, всячески поддерживать его и объяснять всё, что происходит.

Очень часто педиатры при назначении ЭКГ детям рекомендуют дополнительные пробы, с физической нагрузкой или с назначением того или иного препарата. Эти пробы проводятся для того, чтобы вовремя выявить отклонения в работе сердца ребёнка, правильно диагностировать то или иное заболевание сердца, вовремя назначить лечение или развеять страхи родителей и врачей.

Как снять ЭКГ. Схема

Для того чтобы прочитать правильно запись на бумажной ленте, которую в конце процедуры выдаёт нам аппарат ЭКГ, безусловно, необходимо иметь медицинское образование. Запись должен внимательно изучить врач — терапевт или кардиолог, для того чтобы своевременно и точно установить диагноз пациенту. Итак, о чём же может нам рассказать непонятная кривая линия, состоящая из зубцов, отдельных сегментов с интервалами? Попробуем разобраться в этом.

Запись проанализирует, насколько регулярны сокращения сердца, выявит частоту сердечных сокращений, очаг возбуждения, проводящую способность сердечной мышцы, определение сердца по отношению к осям, состояние так называемого в медицине сердечных зубцов.

Сразу после прочтения кардиограммы опытный доктор сможет поставить диагноз и назначить лечение либо даст необходимые рекомендации, что значительно ускорит процесс выздоровления или убережёт от серьёзных осложнений, и самое главное — вовремя произведённая ЭКГ сможет спасти жизнь человека.

Нужно учесть то, что кардиограмма взрослого отличается от кардиограммы ребёнка или беременной женщины.

Снимают ли ЭКГ беременным женщинам

В каких же случаях назначают пройти электрокардиограмму сердца беременной женщине? Если на очередном приёме у акушера-гинеколога пациентка пожалуется на боль за грудиной, одышку, большие колебания при контроле артериального давления, головные боли, обмороки, головокружения, то, скорее всего, опытный врач назначит эту процедуру, дабы вовремя отклонить плохие подозрения и избежать неприятных последствий для здоровья будущей мамочки и её малыша. Противопоказаний для прохождения ЭКГ во время беременности нет.

Некоторые рекомендации перед запланированной процедурой прохождения ЭКГ

Перед тем как снимать ЭКГ, пациент обязательно должен быть проинструктирован о том, какие условия нужно выполнить накануне и в день снятия.

• Накануне рекомендуют избегать нервных перенапряжений, а длительность сна должна быть не менее 8 часов.
• В день сдачи необходим небольшой завтрак из пищи, которая легко усваивается, обязательное условие — не переедать.
• Исключить за 1 день продукты, которые влияют на работу сердца, например, крепкий кофе или чай, острые приправы, алкогольные напитки, а также курение.
• Не наносить на кожу рук, ног, грудной клетки крем и лосьоны, действие жирных кислот которых могут ухудшить впоследствии проводимость медицинского геля на коже перед наложением электродов.
• Необходимо абсолютное спокойствие, перед тем как сдать ЭКГ и во время самой процедуры.
• Обязательно в день процедуры исключить физические нагрузки.
• Перед самой процедурой необходимо спокойно посидеть около 15-20 минут, дыхание спокойное, равномерное.

Если у обследуемого наблюдается сильная одышка, то ему нужно проходить ЭКГ не лежа, а сидя, поскольку именно в таком положении тела аппарат сможет чётко записать сердечную аритмию.

Безусловно, есть состояния, при которых проводить ЭКГ категорически нельзя, а именно:

• При остром инфаркте миокарда.
• Нестабильной стенокардии.
• Сердечной недостаточности.
• Некоторых видах аритмии неясной этиологии.
• Тяжёлых формах стеноза аорты.
• Синдроме ТЭЛА (тромбоэмболии легочной артерии).
• Расслоении аневризмы аорты.
• Острых воспалительных заболеваниях мышцы сердца и околосердечных мышц.
• Тяжёлых инфекционных заболеваниях.
• Тяжёлых психических заболеваниях.

ЭКГ при зеркальном расположением внутренних органов

Ззеркальное расположение внутренних органов подразумевает их расположение в другом порядке, когда сердце находится не слева, а справа. То же касается и других органов. Это довольно редкое явление, тем не менее оно встречается. Когда пациенту с зеркальным расположением внутренних органов назначают пройти ЭКГ, он должен предупредить о своей особенности медсестру, которая будет производить данную процедуру. У молодых специалистов, работающих с людьми с зеркальным расположением внутренних органов, в таком случае возникает вопрос: как снять ЭКГ? Справа (алгоритм снятия в принципе тот же) электроды располагаются на теле в том же порядке, что у обычных пациентов ставились бы слева.

Берегите своё здоровье и здоровье своих близких!

fb.ru

Использование электрокардиографов для медицинского исследования

Электрокардиография, представляющая собой методику регистрации электрических полей, которые возникают в процессе деятельности сердца, позволяет провести запись полученного изображения на дисплее или бумаге.

В результате прочтения анализа ЭКГ как наиболее информативного и неинвазивного способа медицинского исследования врач сможет легко определиться не только с правильной диагностикой, но и с последующим назначением адекватной терапии.

Электрокардиограмма пациента записывается с помощью специального медицинского оборудования – электрокардиографа. Главными составляющими такого прибора являются:

• входные устройства (кабель отведений, электроды);
• усилители биопотенциалов сердца;
• регистрирующий датчик.

Особенности проведения ЭКГ

Электрокардиограмма проводится в отдельном кабинете медицинского учреждения, хотя при необходимости может записываться на дому, в палате больного или в машине неотложной помощи. Отведенное помещение должно находиться на достаточном расстоянии от возможных помех в виде источников электричества. Кушетка располагается на отдалении 1,5-2 м от провода электросети. Также рекомендуется провести экранирование кушетки, для чего нужно использовать одеяло с металлической сеткой, имеющей заземление.

Запись ЭКГ обычно проводится в положении больного лежа на кушетке с оголенными голенями, руками и верхней частью тела. При наличии противопоказаний, пациент может пребывать во время электрокардиографии в сидячем положении.

Перед процедурой пациент должен избегать чрезмерных физических нагрузок, употребления напитков и пищи, активизирующих работу сердца.

В зависимости от поставленных врачом-диагностом задач ЭКГ может проводиться как в расслабленном состоянии пациента, так и после специальных дополнительных нагрузок.

Методика наложения электродов

Обязательным элементом проведения ЭКГ являются, кроме аппарата, специальные спреи и электропроводящие гели (для ЭКГ или ультразвука).

Непосредственно наложению электродов предшествует обезжиривание кожи (с помощью спиртового раствора или используя 0,9% хлорид натрия). Под электроды следует нанести гель, обеспечивая при этом наличие некоторого расстояния между прикрепленными датчиками, что защитит от возникновения токопроводящей дорожки между соседними электродами.

Для проведения электрокардиографии накладываются:

• 4 электрода пластинчатой формы – на нижние части внутренних поверхностей предплечий и голеней;
• 1 (в случае одноканальной записи) или 6 (при многоканальной) электродов, снабженных грушами-присосками, – на область груди.

Каждый электрод присоединен к прибору проводом определенного цвета. Сегодня используется следующая маркировка проводов:

• к правой руке – красного цвета;
• к левой руке — желтого;
• к левой ноге – зеленого;
• к правой ноге – черного;
• к грудному отделу – белого.

В свою очередь, использование шестиканального кардиографа имеет свою маркировку для наконечников грудных электродов:

• V1 – красного цвета;
• V2 – желтого;
• V3 – зеленого;
• V4 – коричневого;
• V5 – черного;
• V6 – синего.

Грудные электроды также имеют свои определенные места наложения:

• V1 – у правого края грудной клетки в зоне IV межреберья;
Пониженное давление симптомы и лечение

Рассматривается простой кардиограф, умещающийся в кармане и обеспечивающий регистрацию электрокардиограммы (частоты пульса), температуры и положения тела человека. Эти параметры запоминаются на карте памяти micro SD, откуда в последствии могут быть переписаны на персональный компьютер (ПК) и при помощи специальной программы отображены в виде графиков (привязанных к времени и дате съемки) для детального изучения.

Устройство разрабатывалось для изучения поведения человека во сне, но может быть также полезно спортсменам и медикам. Начинающих радиолюбителей заинтересует схема регистрации биотоков (когда источником сигнала становится человеческое тело) и пример применения широко распространенных карт памяти SD для сохранения разнородной информации.

Принципиальная схема кардиографа приведена на рис. 1.

Рис 1 - Принципиальная схема простого кардиографа

На элементах DA1, DA2, DA3 собран усилитель кардиосигнала. Это обычный УНЧ с дифференциальным входом и высоким входным сопротивлением . К входам усилителя E+ и E- подключается пара электродов, закрепленных на теле в области сердца для съема исходного кардиосигнала. Элементы DA1.1 и DA1.2 работают как повторители, обеспечивающие высокое входное сопротивление. Инструментальный усилитель DA3 усиливает сигнал примерно в 6 раз (коэффициент задается резистором R4) перед подачей на АЦП микроконтроллера DD1.

Помимо полезного сигнала биологического происхождения на электродах E+ и E- присутствуют синфазные помехи (прежде всего 50 Гц от осветительной сети), амплитуда которых в тысячи раз превышает полезный сигнал. Для их подавления используется «активная земля» : на теле закрепляется третий электрод E0, на который с выхода DA2.1 в противофазе подаётся синфазная составляющая входного сигнала. Её выделение выполняет сумматор на R1 и R2, а DA2.1 – усиление и инверсию. Благодаря такой своеобразной отрицательной обратной связи величина синфазных помех резко снижается, и далее они эффективно подавляются DA3. Для формирования опорного напряжения (средней точки) для ОУ DA2.1 и DA3 используются элементы R6, R7, С1, С2, DA2.2.

Для измерения температуры и положения тела к микроконтроллеру DD1 по двухпроводному интерфейсу I 2 C подключены интегральные датчики температуры ВК1 и ускорения ВК2. Спецификация шины I 2 C реализуется программно. Резисторы R8 и R10 служат нагрузками линий интерфейса. Резисторы R9, R11, также как R5, R12, R14, R15 защищают выводы микроконтроллера и периферии от перегрузок при сбоях МК (в отлаженное устройство их можно не устанавливать).

Питание акселерометра BK2 осуществляется через диод VD1, который снижает напряжение питания BK2 на 0.7 в, чтобы напряжение "свежезаряженного" Ni-MH аккумулятора GB1 (4.2 в) не превышало паспортного значения для BK2 MMA7455LT (3.6 в). Положение тела определяется по проекции силы тяжести на оси чувствительности BK2, что например позволяет четко различить следующие положения тела: стоя, лежа на спине, на животе, на левом или на правом боку. По изменению ускорения фиксируется двигательная активность.

Функционирование устройства как единого целого осуществляется под управлением микроконтроллера DD1. Сразу после подачи питания устройство работает в режиме записи: DD1 выполняет периодический опрос датчиков BK1 и BK2, измерение частоты на входе CCP1 и оцифровку кардиосигнала. Объединенный информационный поток записывается в файл на карту памяти micro SD (разъем X1), а также выдаётся в ПК по интерфейсу RS-232 (разъем X2) для контроля и визуализации. Командой с компьютера можно остановить запись и перевести устройство в режим скачивания сохраненных файлов.

Сохранение информации осуществляется на карте памяти micro SD , которая подключается через разъем X1. В процессе работы карта может потреблять до 100 мА (в импульсе), создавая мощные помехи по питанию, поэтому она запитана от источника GB1 напрямую, а остальная схема через RC - фильтр R16 C5.

От использования стандартной файловой системы FAT на карте SD пришлось отказаться: она не устойчива к внезапному исчезновению питания, а памяти МК не достаточно для буферизации поступающих в реальном времени данных. Разработан альтернативный формат хранения информации. Запись на карту осуществляется последовательно, сектор за сектором. Четырехбайтный номер первого свободного сектора EmptyPos, в который должна осуществляться запись новых данных, хранится в EEPROM микроконтроллера. После записи очередного сектора номер EmptyPos инкрементируется.

В каждом секторе SD-карты (размером 512 байт) наряду с полезными данными сохраняется сигнатура и 4-байтный номер первого сектора файла. Таким образом, хотя данные на карту пишутся строго последовательно, они структурированы в виде файлов, рис. 2. Логика получения списка всех файлов реализуется программой на персональном компьютере; при этом предпринимаются дополнительные меры по контролю и коррекции ошибок.

Рис 2 - Механизм последовательной записи файлов на SD-карту

Вместо привычных операций форматирования (при установке новой SD-карты) и удаления файлов (при исчерпании объема карты) пользователем выполняется операция установки EmptyPos на начальный сектор с номером 65536. Первые 65536 секторов карты не используются ради сохранения существующей на карте «настоящей» файловой системы.

Устройство соединяется с компьютером по интерфейсу RS-232 через разъем X2. Резистор R13 ограничивает ток через вывод RX МК в условиях, когда напряжение входного сигнала выше напряжения питания МК. Сигналы на разъёме X2 имеют уровни TTL, поэтому непосредственно подключать компьютер к разъему X2 нельзя! Следует использовать готовый переходник USB-COM от сотового телефона (обычно такие переходники имеют уровни TTL) или изготовить такой переходник самостоятельно на базе микросхемы FT232R по типовой схеме . В крайнем случаем можно собрать преобразователь уровней в TTL на микросхеме MAX232 или по схеме на рис. 3. Через разъем X2 (контакты 5 и 8) может также осуществляться зарядка аккумулятора GB1.

Скорость обмена устройства с компьютером фиксированная: 57600 бод. Только для ускорения переписывания файлов с SD - карты в ПК скорость может быть повышена до 460800, 806400 или 921600 бод (если компьютер их поддерживает). Выдача данных при этом осуществляется МК программно на вывод RC0 (а выход TX отключается).

Рис. 3 - Простой преобразователь ТТЛ – RS-232

Для работы с устройством разработана специальная программа для ПК (файл программы EKG_SD_2010.exe прилагается), которая позволяет визуализировать кардиограмму и показания датчиков во время записи, считывать с SD-карты список файлов и копировать нужные на компьютер, сохранять кардиосигнал в стандартном формате WAVE PCM, обрабатывать записи с целью выделения R-зубцов и расчета частоты пульса, визуализировать и сохранять в унифицированном формате полученные временные зависимости. Более подробно работа с программой описана в прилагаемом «руководстве оператора» EKG_SD_2010.doc.

МК DD1 измеряется частоту сигнала на выводе 13, что можно использовать для подключения к устройству дополнительных датчиков. Частота сигнала не должна превышать 8 КГц (относительная погрешность измерения не хуже 10 -6 , период измерения ~ 0.25 сек).

Детали и конструкция. В качестве DA1 и DA2 можно применять любые ОУ широкого применения, работоспособные в диапазоне питающих напряжений от 2.7 до 4.2 в. Инструментальный усилитель DA3 заменим обычным ОУ, включенным по схеме на рис. 4. Однако при этом желательно подобрать близкими сопротивления резисторов R18 и R19, R20 и R21 (а также R1 и R2).

Для микроконтроллера DD1 должна быть предусмотрена панелька. В него следует занести программу из прилагаемого файла EKG_SD_Pic.hex ("фьюзы" хранятся внутри прошивки).

Рис. 4 - Функциональная замена DA3 AD623

Устройство может работать без SD - карты или датчиков BK1 и BK2 с соответствующим снижением функциональности. Это позволяет начинающим радиолюбителям упрощать устройство по своему усмотрению без необходимости изменения прошивки DD1 или программ для компьютера. Например, если надо только наблюдать биотоки в реальном времени, а запись на SD-карту не требуется, то карту (как и дополнительные датчики) можно не устанавливать.

В качестве разъема X1 для подключения micro SD-карты используется переходник micro SD ® SD (они продаются вместе с micro SD картами). Контакты переходника аккуратно лудят, после чего подсоединяют к схеме короткими проводками МГТФ-0.05. На рис. 5 показана нумерация и обозначения контрактов для макро SD - карты (т.е. переходника). Желательно применять карты SD class 4 и выше (из-за малого объема памяти МК максимальная задержка записи одного сектора должна быть меньше 40 мс). Поддерживаются карты HC (ёмкостью ³ 4 Гб).

Рис. 5 - Нумерация контактов обычной SD-карты (переходника)

Разъем X2 – типа DB9F или более миниатюрный (подходящий к применяемому переходнику COM-USB).

Датчик температуры BK1 фиксируется на теле пластырем, а к основной схеме подключается 4-мя свитыми в жгут проводами МГТФ-0.05 длиной до 50 см.

Монтаж акселерометра BK2 MMA7455LT (размерами 3´5´1 мм) требует определенной ловкости. Проше всего приклеить датчик к плате контактами вверх и подпаять к схеме проволочками 0.1 мм. Конденсаторы С3, С4 должны стоять в непосредственной близости от ВК2. По задумке датчик должен сохранять достаточно постоянное положение относительно торса (или другой выбранной части тела). Чтобы достичь этого, BK2 можно расположить либо в корпусе кардиографа, либо сделать выносным, подключив к основной схеме проводами также как BK1.

Электроды E+, E-, E0 – металлические кружки Æ 10 мм из титана, которые закрепляются в области сердца пластырем. Для экспериментов можно использовать мелкие монеты – но от длительного контакта с телом они начинают ржаветь! Подключаются электроды неэкранированными проводами МГТФ-0.05 (по возможности провода к E+ и E- следует скрутить, а вокруг обвить провод к E0).

Электрод E0 крепится в любом месте (например, приблизительно между E+ и E-). В медицине используют специальные схемы расположения электродов на теле и соответствующие методики анализа кардиограмм . Однако для определения частоты пульса электроды E+ и E- можно располагать в области сердца достаточно произвольно, лишь бы наблюдались достаточно четкие импульсы положительной полярности (как на рис. 6). Кардиосигнал также можно снимать с рук, но импульсы при этом слабее (и их автоматическое выделение затруднительно).

Рис. 6 - Пример исходного кардиосигнала

Питается устройство от аккумулятора на 3.6 в. Потребляемый ток зависит от SD-карты и в среднем составляет 20-30 мА. Емкость GB1 более 400 мА/час выбирается исходя из требуемого времени записи (8 - 12 часов). Следует отметить, что напряжение свежего аккумулятора доходит до 4.2 в, превышая установленный предел для SD-карты (3.6 в). Однако практика показала, что они повышенное напряжение выдерживают.

Налаживание . Цифровая часть схемы в налаживании не нуждается. После инициализации SD-карты через 1-2 сек от включения SA1 на выходе TX DD1 должен появиться сигнал передачи потока данных в ПК. Если теперь соединить ПК к устройством и выбрать в программе EKG_SD_2010.exe правильный COM-порт, на экране должны отображаться состояние записи, номер сектора EmptyPos, показания датчиков BK1, BK2 и график оцифрованного кардиосигнала. Далее следует нажать кнопку «СТОП» и выполнить «форматирование». Успех выполнения этих операции свидетельствует о корректной связи устройства с ПК. Нажатием кнопки «Инициализация» проверяется, правильно ли устройство опознаёт SD-карту.

Пока электроды E+, E-, E0 никуда не подключены, исправный усилитель кардиосигнала должен «ловить» (а компьютер отображать) сигнал помехи 50 Гц от сети. При замыкании между собой E+, E-, E0, амплитуда помехи должна резко уменьшаться, причем на выводе 6 DA3 должна быть примерно половина питающего напряжения.

Далее электроды E+, E-, E0 крепят к телу и пытаются засечь импульсы, коррелированные с ударами сердца. При проблемах следует обеспечить увлажнение кожи в месте контакта с электродом и варьировать их положение в поисках лучшего сигнала. Можно также увеличить усиление DA3, уменьшив сопротивление R4.

1. Барановский А.Л. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ. М.: Радио и связь, 1993. – 248 с.
2. Авербух В. Инструментальные усилители. Схемотехника, 2001. – № 1. – С. 26.
3. Гордейчук А.П. Система "активной земли" в электрокардиографах. – Петербургский журнал электроники, 2005. – №2. – C. 37.
4. http://www.sdcard.org/developers/tech/sdcard/pls/Simplified_Physical_Layer_Spec.pdf
5. Терехин Ю. Музыкальный звонок с картой MMC. Радио, 2009. ­– №9. – С. 24-27.
6. http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT232R.pdf
7. Сизенцева Г.П. - Методическое пособие по электрокардиографии (в помощь медицинской сестре). – М.: Издательство НЦССХ им. Бакулева РАМН, 1998. – 68 с.

Скачать исходники, прошивки, ПО и др. файлы к проекту вы можете ниже

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Рис. 1
DD1	МК PIC 8-бит	PIC16F873	1			В блокнот
DA1, DA2	ОУ	КР1446УД1	2			В блокнот
DA3	Инструментальный усилитель	AD623	1			В блокнот
BK1	Датчик температуры	DS1621	1			В блокнот
BK2	Акселерометр	MMA7455LT	1			В блокнот
VD1	Диод	КД522А	1			В блокнот
С1, С2	Конденсатор	0.22 мкФ	2			В блокнот
С3	Конденсатор	2.2 мкФ	1			В блокнот
С4, С6, С8	Конденсатор	0.1 мкФ	3			В блокнот
С5, С7	Электролитический конденсатор	1000 мкФ	2			В блокнот
R1, R2, R4	Резистор	20 кОм	3			В блокнот
R3	Резистор	720 кОм	1			В блокнот
R5, R9, R11, R13-R15	Резистор	300 Ом	6			В блокнот
R6, R7	Резистор	150 кОм	2			В блокнот
R8, R10	Резистор	4.7 кОм	2			В блокнот
R12	Резистор	150 Ом	1			В блокнот
R16	Резистор	10 Ом	1

Бродя по интернету, часто натыкаешься на изобретения "домашних мастеров" - то прибор для ионизации воды, то лампу кварцевую "своими руками". Но чтоб карманный электрокардиограф, да еще- собственными руками...

Рассматривается простой кардиограф, умещающийся в кармане и обеспечивающий регистрацию электрокардиограммы (частоты пульса), температуры и положения тела человека. Эти параметры запоминаются на карте памяти micro SD, откуда в последствии могут быть переписаны на персональный компьютер (ПК) и при помощи специальной программы отображены в виде графиков (привязанных к времени и дате съемки) для детального изучения.

Устройство разрабатывалось для изучения поведения человека во сне, но может быть также полезно спортсменам и медикам. Начинающих радиолюбителей заинтересует схема регистрации биотоков (когда источником сигнала становится человеческое тело) и пример применения широко распространенных карт памяти SD для сохранения разнородной информации.

Принципиальная схема кардиографа приведена на рис. 1.

Рис 1 - Принципиальная схема простого кардиографа

На элементах DA1, DA2, DA3 собран усилитель кардиосигнала. Это обычный УНЧ с дифференциальным входом и высоким входным сопротивлением . К входам усилителя E+ и E- подключается пара электродов, закрепленных на теле в области сердца для съема исходного кардиосигнала. Элементы DA1.1 и DA1.2 работают как повторители, обеспечивающие высокое входное сопротивление. Инструментальный усилитель DA3 усиливает сигнал примерно в 6 раз (коэффициент задается резистором R4) перед подачей на АЦП микроконтроллера DD1.

Помимо полезного сигнала биологического происхождения на электродах E+ и E- присутствуют синфазные помехи (прежде всего 50 Гц от осветительной сети), амплитуда которых в тысячи раз превышает полезный сигнал. Для их подавления используется «активная земля» : на теле закрепляется третий электрод E0, на который с выхода DA2.1 в противофазе подаётся синфазная составляющая входного сигнала. Её выделение выполняет сумматор на R1 и R2, а DA2.1 - усиление и инверсию. Благодаря такой своеобразной отрицательной обратной связи величина синфазных помех резко снижается, и далее они эффективно подавляются DA3. Для формирования опорного напряжения (средней точки) для ОУ DA2.1 и DA3 используются элементы R6, R7, С1, С2, DA2.2.

Для измерения температуры и положения тела к микроконтроллеру DD1 по двухпроводному интерфейсу I 2 C подключены интегральные датчики температуры ВК1 и ускорения ВК2. Спецификация шины I 2 C реализуется программно. Резисторы R8 и R10 служат нагрузками линий интерфейса. Резисторы R9, R11, также как R5, R12, R14, R15 защищают выводы микроконтроллера и периферии от перегрузок при сбоях МК (в отлаженное устройство их можно не устанавливать).

Питание акселерометра BK2 осуществляется через диод VD1, который снижает напряжение питания BK2 на 0.7 в, чтобы напряжение "свежезаряженного" Ni-MH аккумулятора GB1 (4.2 в) не превышало паспортного значения для BK2 MMA7455LT (3.6 в). Положение тела определяется по проекции силы тяжести на оси чувствительности BK2, что например позволяет четко различить следующие положения тела: стоя, лежа на спине, на животе, на левом или на правом боку. По изменению ускорения фиксируется двигательная активность.

Функционирование устройства как единого целого осуществляется под управлением микроконтроллера DD1. Сразу после подачи питания устройство работает в режиме записи: DD1 выполняет периодический опрос датчиков BK1 и BK2, измерение частоты на входе CCP1 и оцифровку кардиосигнала. Объединенный информационный поток записывается в файл на карту памяти micro SD (разъем X1), а также выдаётся в ПК по интерфейсу RS-232 (разъем X2) для контроля и визуализации. Командой с компьютера можно остановить запись и перевести устройство в режим скачивания сохраненных файлов.

Сохранение информации осуществляется на карте памяти micro SD , которая подключается через разъем X1. В процессе работы карта может потреблять до 100 мА (в импульсе), создавая мощные помехи по питанию, поэтому она запитана от источника GB1 напрямую, а остальная схема через RC - фильтр R16 C5.

От использования стандартной файловой системы FAT на карте SD пришлось отказаться: она не устойчива к внезапному исчезновению питания, а памяти МК не достаточно для буферизации поступающих в реальном времени данных. Разработан альтернативный формат хранения информации. Запись на карту осуществляется последовательно, сектор за сектором. Четырехбайтный номер первого свободного сектора EmptyPos, в который должна осуществляться запись новых данных, хранится в EEPROM микроконтроллера. После записи очередного сектора номер EmptyPos инкрементируется.

В каждом секторе SD-карты (размером 512 байт) наряду с полезными данными сохраняется сигнатура и 4-байтный номер первого сектора файла. Таким образом, хотя данные на карту пишутся строго последовательно, они структурированы в виде файлов, рис. 2. Логика получения списка всех файлов реализуется программой на персональном компьютере; при этом предпринимаются дополнительные меры по контролю и коррекции ошибок.

Рис 2 - Механизм последовательной записи файлов на SD-карту

Вместо привычных операций форматирования (при установке новой SD-карты) и удаления файлов (при исчерпании объема карты) пользователем выполняется операция установки EmptyPos на начальный сектор с номером 65536. Первые 65536 секторов карты не используются ради сохранения существующей на карте «настоящей» файловой системы.

Устройство соединяется с компьютером по интерфейсу RS-232 через разъем X2. Резистор R13 ограничивает ток через вывод RX МК в условиях, когда напряжение входного сигнала выше напряжения питания МК. Сигналы на разъёме X2 имеют уровни TTL, поэтому непосредственно подключать компьютер к разъему X2 нельзя! Следует использовать готовый переходник USB-COM от сотового телефона (обычно такие переходники имеют уровни TTL) или изготовить такой переходник самостоятельно на базе микросхемы FT232R по типовой схеме . В крайнем случаем можно собрать преобразователь уровней в TTL на микросхеме MAX232 или по схеме на рис. 3. Через разъем X2 (контакты 5 и 8) может также осуществляться зарядка аккумулятора GB1.

Скорость обмена устройства с компьютером фиксированная: 57600 бод. Только для ускорения переписывания файлов с SD - карты в ПК скорость может быть повышена до 460800, 806400 или 921600 бод (если компьютер их поддерживает). Выдача данных при этом осуществляется МК программно на вывод RC0 (а выход TX отключается).

Рис. 3 - Простой преобразователь ТТЛ - RS-232

Для работы с устройством разработана специальная программа для ПК (файл программы EKG_SD_2010.exe прилагается), которая позволяет визуализировать кардиограмму и показания датчиков во время записи, считывать с SD-карты список файлов и копировать нужные на компьютер, сохранять кардиосигнал в стандартном формате WAVE PCM, обрабатывать записи с целью выделения R-зубцов и расчета частоты пульса, визуализировать и сохранять в унифицированном формате полученные временные зависимости. Более подробно работа с программой описана в прилагаемом «руководстве оператора» EKG_SD_2010.doc.

МК DD1 измеряется частоту сигнала на выводе 13, что можно использовать для подключения к устройству дополнительных датчиков. Частота сигнала не должна превышать 8 КГц (относительная погрешность измерения не хуже 10 -6 , период измерения ~ 0.25 сек).

Детали и конструкция. В качестве DA1 и DA2 можно применять любые ОУ широкого применения, работоспособные в диапазоне питающих напряжений от 2.7 до 4.2 в. Инструментальный усилитель DA3 заменим обычным ОУ, включенным по схеме на рис. 4. Однако при этом желательно подобрать близкими сопротивления резисторов R18 и R19, R20 и R21 (а также R1 и R2).

Для микроконтроллера DD1 должна быть предусмотрена панелька. В него следует занести программу из прилагаемого файла EKG_SD_Pic.hex ("фьюзы" хранятся внутри прошивки).

Рис. 4 - Функциональная замена DA3 AD623

Устройство может работать без SD - карты или датчиков BK1 и BK2 с соответствующим снижением функциональности. Это позволяет начинающим радиолюбителям упрощать устройство по своему усмотрению без необходимости изменения прошивки DD1 или программ для компьютера. Например, если надо только наблюдать биотоки в реальном времени, а запись на SD-карту не требуется, то карту (как и дополнительные датчики) можно не устанавливать.

В качестве разъема X1 для подключения micro SD-карты используется переходник micro SD ® SD (они продаются вместе с micro SD картами). Контакты переходника аккуратно лудят, после чего подсоединяют к схеме короткими проводками МГТФ-0.05. На рис. 5 показана нумерация и обозначения контрактов для макро SD - карты (т.е. переходника). Желательно применять карты SD class 4 и выше (из-за малого объема памяти МК максимальная задержка записи одного сектора должна быть меньше 40 мс). Поддерживаются карты HC (ёмкостью ³ 4 Гб).

Рис. 5 - Нумерация контактов обычной SD-карты (переходника)

Разъем X2 - типа DB9F или более миниатюрный (подходящий к применяемому переходнику COM-USB).

Датчик температуры BK1 фиксируется на теле пластырем, а к основной схеме подключается 4-мя свитыми в жгут проводами МГТФ-0.05 длиной до 50 см.

Монтаж акселерометра BK2 MMA7455LT (размерами 3´5´1 мм) требует определенной ловкости. Проше всего приклеить датчик к плате контактами вверх и подпаять к схеме проволочками 0.1 мм. Конденсаторы С3, С4 должны стоять в непосредственной близости от ВК2. По задумке датчик должен сохранять достаточно постоянное положение относительно торса (или другой выбранной части тела). Чтобы достичь этого, BK2 можно расположить либо в корпусе кардиографа, либо сделать выносным, подключив к основной схеме проводами также как BK1.

Электроды E+, E-, E0 - металлические кружки Æ 10 мм из титана, которые закрепляются в области сердца пластырем. Для экспериментов можно использовать мелкие монеты - но от длительного контакта с телом они начинают ржаветь! Подключаются электроды неэкранированными проводами МГТФ-0.05 (по возможности провода к E+ и E- следует скрутить, а вокруг обвить провод к E0).

Электрод E0 крепится в любом месте (например, приблизительно между E+ и E-). В медицине используют специальные схемы расположения электродов на теле и соответствующие методики анализа кардиограмм . Однако для определения частоты пульса электроды E+ и E- можно располагать в области сердца достаточно произвольно, лишь бы наблюдались достаточно четкие импульсы положительной полярности (как на рис. 6). Кардиосигнал также можно снимать с рук, но импульсы при этом слабее (и их автоматическое выделение затруднительно).

Рис. 6 - Пример исходного кардиосигнала

Питается устройство от аккумулятора на 3.6 в. Потребляемый ток зависит от SD-карты и в среднем составляет 20-30 мА. Емкость GB1 более 400 мА/час выбирается исходя из требуемого времени записи (8 - 12 часов). Следует отметить, что напряжение свежего аккумулятора доходит до 4.2 в, превышая установленный предел для SD-карты (3.6 в). Однако практика показала, что они повышенное напряжение выдерживают.

Налаживание . Цифровая часть схемы в налаживании не нуждается. После инициализации SD-карты через 1-2 сек от включения SA1 на выходе TX DD1 должен появиться сигнал передачи потока данных в ПК. Если теперь соединить ПК к устройством и выбрать в программе EKG_SD_2010.exe правильный COM-порт, на экране должны отображаться состояние записи, номер сектора EmptyPos, показания датчиков BK1, BK2 и график оцифрованного кардиосигнала. Далее следует нажать кнопку «СТОП» и выполнить «форматирование». Успех выполнения этих операции свидетельствует о корректной связи устройства с ПК. Нажатием кнопки «Инициализация» проверяется, правильно ли устройство опознаёт SD-карту.

Пока электроды E+, E-, E0 никуда не подключены, исправный усилитель кардиосигнала должен «ловить» (а компьютер отображать) сигнал помехи 50 Гц от сети. При замыкании между собой E+, E-, E0, амплитуда помехи должна резко уменьшаться, причем на выводе 6 DA3 должна быть примерно половина питающего напряжения.

Далее электроды E+, E-, E0 крепят к телу и пытаются засечь импульсы, коррелированные с ударами сердца. При проблемах следует обеспечить увлажнение кожи в месте контакта с электродом и варьировать их положение в поисках лучшего сигнала. Можно также увеличить усиление DA3, уменьшив сопротивление R4.

15-04-2008

Самодельный простой электрокардиограф (ЭКГ)

LTC1044

Refik Hadzialic

В данной статье рассматривается простое устройство мониторинга сердца, ЭКГ электрокардиограф. Прежде чем я продолжу объяснения, мне необходимо вас предупредить ! 500 мА на 220 В полностью разрушат вашу нервную систему (лучше воспользоваться аккумулятором), поэтому проверьте все дважды, так как ответственность за нежелательные результаты будет лежать именно на вас.

Деполяризованное поле в сердце представляет собой вектор, который меняет направление и величину в течение сердечного цикла. Размещение электродов на пациенте позволяет получить вид данного вектора как функцию времени. Наиболее часто используемая схема размещения электродов показана на рис. 1. На рисунке разность потенциалов измеряется между левой и правой рукой, правой рукой и левой ногой, левой рукой и правой ногой. Три данных измерения от датчиков привязаны к указателям I, II, III соответственно. Измерение при таком размещении датчиков было разработано Айнтховеном, который установил, что при наличии измерений I и II, можно вычислить вид сигнала при измерении III. Это основной вариант размещения датчиков ЭКГ: при наличии различных характеристик сердца можно получить его деполяризацию. В клинике в диапазон схем размещения датчиков включены датчики на конечностях и нагрудные.

Следовательно, диаграмма ЭКГ демонстрирует врачу электрические сигналы, связанные с работой предсердия и желудочков. Благодаря ЭКГ врач может определить время сжатия предсердия и желудочков и оценить его амплитуду, а также желудочковую реполяризацию и деполяризацию. Такая информация позволяет выявить состояние сердечного клапана. У пациента после инфаркта ЭКГ покажет изменения диаграммы по форме и времени, в зависимости от скорости похождения сигнала через мускульную ткань. Такие изменения ишемического мускула связаны с инфарктом.

Рис. 2, Диаграмма связи

Сигнал от тела усиливается (сигналы от тела очень слабые и находятся в диапазоне от 0.5 мВ до 5.0 мВ), фильтруется (удаляется шум), преобразуется (имеется в виду преобразование аналогового сигнала в цифровой посредством ADC) и затем передается компьютеру по интерфейсу RS232 (беспроводным способом или как-то иначе, но данный интерфейс был выбран из-за простоты изготовления). Первые два шага показаны на рисунке 3.

Рис. 3, ЭКГ схема

Усилители, которые используются в биомедицине для работы с сигналами, имеющими очень небольшие колебания напряжения вместе с напряжением смещения, называются инструментальными операционными усилителями. Инструментальные усилители имеют высокую CMRR (высокая степень подавления синфазных помех), что означает способность к дифференциальному усилению сигнала на входах + и - . Самыми известными производителями инструментальных усилителей являются Texas Instruments и Analog Devices. Я использовал усилители производства второй компании, Analog Devices. , инструментальный усилитель, и OP97, высокоточный операционный усилитель. Так как данным усилителям необходимо подавать на вход отрицательное напряжение, то оно было получено с помощью линейного устройства LTC1044, коммутируемого конденсаторного преобразователя напряжения, рис. 4. Подаваемое напряжение составляло 5 В. Схема показана на рисунке 5 и взята из описания, где есть более подробные объяснения.

Чтобы увидеть ЭКГ сердца, я воспользовался программой LABView.

Рис. 7. Результаты ЭКГ в программе LABView (нажмите на изображение для увеличения)

Рис. 8, Результаты ЭКГ в программе LABView (нажмите на изображение для увеличения)

Рис. 9, Я с электродами

Рис. 10, Плата ЭКГ, которую я сделал сам, вид спереди

PMIC; преобразователь DC/DC; Uвх:1,5÷9В; Uвых:18В; DIP8; boost

Поставщик	Производитель	Наименование	Цена
Триема		LTC1044CS8 SOIC8	62 руб.
ЭИК	Linear Technology	LTC1044CN8#PBF	от 113 руб.
T-electron	Linear Technology	LTC1044CS8#PBF	188 руб.
Контест	Linear Technology	LTC1044AIS8	по запросу

• Здравствуйте! А не могли бы Вы скинуть схему на LabView на адрес [email protected]?
• Sergey57 Вас ввели в заблуждение. Для получения такой услуги требуется КАРДИОРЕГИСТРАТОР. Он записывае кардиограмму, а затем её можно передать по акустическому телефонному каналу. В Москве практически все бригады скорой помощи имеют такие приборы.
• А вот здесь кардиограф на Arduino: http://www.prointellekt.ru/EKG1.php По-моему сборка упрощается на порядок. Собственно нужно лишь собрать аналоговую часть (которая до безобразия проста) и настроить Arduino. На том же сайте плавный переход на энцефалограф и так же просто.
• Здравствуйте, сейчас собираю ваш электрокардиограф, немного запутался в принципиальной схеме, не могли бы вы прислать полную принципиальную схему? могу выслать электронную почту. Спасибо за потраченное время.
• Вы о каком именно приборе спрашиваете? Электрокардиографов очень много конструкций - ведь в плане железа это довольно простое устройство. Только нужно помнить, что без адекватной программы (а это 95% современного кардиографа) даже очень качественное и дорогое железо не очень-то полезно.
• Здравствуйте! Если вы о моей схеме, то на сайте планируется разместить более подробный её вариант. К сожалению за неимением свободного времени это будет сделано не немедленно, но планирую до конца этого месяца. Тем не менее могу попробовать оперативно ответить на ваши вопросы здесь или на моём сайте - как вам удобнее.
• http://www..html?di=47010 Хотел бы узнать точную принципиальную схему вот этого электрокардиографа который вы сделали, чтобы развести её в программе. Я понимаю схему которая представлена на данной странице "Рис. 5, схема ЭКГ" , но что надо к ней добавить, чтобы можно было корректно её развести на плате и соответственно чтобы она заработала. С программой вопросов нету. Интересует принципиальная электрическая схема. Спасибо.
• Здравствуйте, необходимо спаять электрокардиограф, посоветуйте, пожалуста, схему, желательно простую, так как ранее этим не занимался
• в журнале Elektor №7-8 за 2013г приводится схема многоканальной кардиографической приставки, которая по Bluetooth передает кардиограмму на Android устройство (планшет). Приставка питается от автономного источника, что немаловажно, учитывая величину полезного сигнала и уровень помех. Кому интересно, могу скинуть на почту оригинал статьи на английском.
• Тоже собирал простейший прибор для регистрации ЭКГ (но не тот, что в первом сообщении).:) Вроде ничего сложного. Подключал к компьютеру через линейный вход звуковой карты. С установленной программой СпектраПлюс возможно не только просматривать сигналы, но и записывать в течении продолжительного времени. Подробное описание здесь - http://cxem.net/medic/medic31.php Если в схеме убрать проходные конденсаторы, применить фильтры только для вырезания 50 Гц на заграждающих мостах Вина-Робинсона и «открыть входа» звуковой карте (как здесь - http://cxem.net/sound/raznoe/via_termor.php), то показания получаются более качественные и широкополосные.:)
• YY=,Прошивки нет, печатной платы нет. И как можно сделать этот прибор? Глаз видит, да зуб не ймёт.
• r9o-11, Техника безопасности превыше всего. А в этой конструкции нет изоляции человека от электросети. Не будьте самоубийцами.
• erhfbytw1111, а я тоже согласен с правилами ТБ.:) Поэтому, если почитать описание конструкции – то там, после рис.12, написано, что пользоваться заземлением обязательно.:)
• Если сеть электропитания в доме - по советским стандартам, то это надежный способ поиграть со смертью, а если по европейским, то всего-лишь вероятный. Хрен, конечно, может оказаться слаще редьки, но проверять это такой ценой не стоит. :D
• Интересная статья, но скажите, в условиях современных, усовершенствованных моделей электрокардиографов, как вот например эти https://bimedis.ru/search/search-ite...incategory=266 , будет ли она актуальной?
• Это плохая статья и вредная. Разве что для крайне поверхностного ознакомления с предметом. Лет 12 назад делал собственный кардиограф и начинал как раз с этой схемы. Сразу скажу, схема - чисто теоретическая, тем не менее я ее повторил и провел сотни часов, экспериментируя с ней и совершенствуя ее. Она работает очень неважно, и то только в том случае, если пациент неподвижен, например, лежит на кушетке. Т.е., для фитнеса, например, схема принципиально непригодна. Брать сигнал с запястий рук бесполезно, как предлагают в статье бесполезно - схема его почти не чувствует. Сигнал приемлемой величины получается, если снимать его с груди. При этом нужно испольовать гель для ЭКГ. Короче, схема - полный трэш, как говорят сейчас. Приводится в даташите на инструментальный ОУ не более чем в ознакомительных целях. И статья эта - такой же трэш... А вы дали ссылку на профессиональные модели. Они стоят как Боинг, зато действительно работают. А эта штука стоит копейки, и, конечно же, к использованию непригодна...
• Плохому танцору яйца мешают. См. пост № 10 с первой страницы этой же темы.
• Посмотрите такой... Лично собрал и испытал, для дома самое то! http://vdd-pro.ru/ru/
• Ну так повторите эту схему и осциллографом проконтроируйте, что будет на выходе. Узнаете много нового. Схема приведена в даташите на AD620 исключительно в ознакомительных целях. Может использоваться как основа для экспериментов, не более того. Интересно, почему настоящие кардиографы стоят не одну тысячу уе, а AD620 - порядка бакса. А эта схемка на нем - бакса два-три. Как думаете, с чего бы это? Да, хамить не есть гут, я, кажется, вам не хамлю...
• Вьюнош, кончайте по-дурному теоретизировать! Эта схема ПРАКТИЧЕСКИ работала у меня более 8 лет в составе реографического комплекса. Я тоже не хамлю. Я просто обозначаю действительность такой, какой она реально есть.