-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Science Education
Engineering
الحصول على إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب الكهربائي) وتحليلها
الحصول على إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب الكهربائي) وتحليلها
JoVE Science Education
Biomedical Engineering
This content is Free Access.
JoVE Science Education Biomedical Engineering
Acquisition and Analysis of an ECG (electrocardiography) Signal

6: الحصول على إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب الكهربائي) وتحليلها

110,690 Views
11:17 min
January 16, 2018
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

المصدر: بيمان شاهبيجي رودبوشتي وسينا شهباز محمدي، قسم الهندسة الطبية الحيوية، جامعة كونيتيكت، ستورز، كونيتيكت

مخطط كهربية القلب هو رسم بياني مسجل بواسطة تغيرات الجهد الكهربائي التي تحدث بين الأقطاب الكهربائية الموضوعة على جذع المريض لإظهار نشاط القلب. تتعقب إشارة مخطط كهربية القلب نظم القلب والعديد من أمراض القلب ، مثل ضعف تدفق الدم إلى القلب والتشوهات الهيكلية. ينشر جهد الفعل الناتج عن تقلصات جدار القلب التيارات الكهربائية من القلب في جميع أنحاء الجسم. تخلق التيارات الكهربائية المنتشرة إمكانات مختلفة في نقاط من الجسم ، والتي يمكن استشعارها بواسطة الأقطاب الكهربائية الموضوعة على الجلد. الأقطاب الكهربائية عبارة عن محولات طاقة بيولوجية مصنوعة من المعادن والأملاح. من الناحية العملية ، يتم توصيل 10 أقطاب كهربائية بنقاط مختلفة من الجسم. هناك إجراء قياسي للحصول على إشارات تخطيط القلب وتحليلها. موجة تخطيط القلب النموذجية للفرد السليم هي كما يلي:

Figure 1
الشكل 1. موجة تخطيط القلب.

تتوافق الموجة "P" مع تقلص الأذين ، ومركب "QRS" مع تقلص البطينين. مجمع "QRS" أكبر بكثير من الموجة "P" بسبب الاختلاف النسبي في الكتلة العضلية للأذينين والبطينين ، والذي يخفي استرخاء الأذينين. يمكن رؤية استرخاء البطينين في شكل موجة "T".

هناك ثلاثة خيوط رئيسية مسؤولة عن قياس فرق الجهد الكهربائي بين الذراعين والساقين ، كما هو موضح في الشكل 2. في هذا العرض التوضيحي ، سيتم فحص أحد خيوط الأطراف ، الرصاص الأول ، وسيتم تسجيل فرق الجهد الكهربائي بين ذراعين. كما هو الحال في جميع قياسات الرصاص لتخطيط القلب ، يعتبر القطب المتصل بالساق اليمنى هو العقدة الأرضية. سيتم الحصول على إشارة ECG باستخدام مضخم جهد حيوي ثم يتم عرضها باستخدام برنامج الأجهزة ، حيث سيتم إنشاء التحكم في الكسب لضبط اتساعها. أخيرا ، سيتم تحليل مخطط كهربية القلب المسجل.

Figure 2
الشكل 2. يؤدي أطراف تخطيط القلب.

Procedure

1. الحصول على إشارة تخطيط القلب

  1. اضبط جهد المصادر على +5 فولت و -5 فولت وقم بتوصيلها في سلسلة.
  2. قم ببناء الدائرة الموضحة في <الفئة القوية = "xfig">الشكل 4. احسب قيم المقاومات والمكثفات. بالنسبة لمرشح التمرير العالي ، يجب أن يكون تردد القطع 0.5 هرتز. يجب اختيار قيمة المكثف من الجدول أدناه (حسب التوافر).
قيم المكثف المتوفرة (μF) 0.001 1 100 0.022 2.2 220 0.047 4.7 470 ريال 0.01 10 1000 0.1 47 2200 < p class = "jove_content" >المعادلة 4

  1. ضع أقطاب كهربائية على الذراع الأيمن والذراع اليسرى والساق اليمنى (هذا هو المرجع) للمريض ، وقم بتوصيلها بالدائرة.
  2. استخدم راسم الذبذبات لعرض إشارة تخطيط القلب (Vo). اضغط على "الضبط التلقائي" واضبط المقاييس الأفقية والرأسية حسب الحاجة. يجب أن تكون قادرا على رؤية قمم R على الرغم من الضوضاء في الإشارة.

2. عرض إشارة ECG باستخدام برنامج Instrumention

  1. في هذا العرض التوضيحي استخدمنا LabVIEW. اكتب برنامجا يعرض إشارة ECG باستخدام واجهة رسومية لتكوين القياسات ورسم بياني للشكل الموجي. بمجرد تحديد إدخال تناظري ، قم بتكوين البرنامج بالإعدادات التالية:
  • نطاق إدخال الإشارة >> الحد الأقصى = 0.5 ؛ الحد الأدنى = -0.5
  • تكوين المحطة الطرفية >> RSE
  • وضع الاستحواذ >> مستمر
  • عينات للقراءة = 2000
  • معدل أخذ العينات = 1000
  1. احصل على إشارة تخطيط القلب وراقب شكل الموجة. سترى إشارة مشابهة ل الشكل 1.
  2. اضبط مقياس المحور x لإظهار الوقت بالثواني.
  3. غالبا ما يكون من الضروري في الأجهزة تضخيم الإشارة ذات الأهمية لسعة معينة. قم بإنشاء عنصر تحكم في الكسب وضبطه بحيث يكون سعة ECG 2 Vp.

3. تحليل إشارة تخطيط القلب

في هذا القسم ، سيتم تصفية إشارة تخطيط القلب وتحليلها لتحديد معدل ضربات القلب. يوضح الرسم التخطيطي للكتلة التالي مكونات البرنامج.
الشكل 10

  1. استخدم الرسم البياني للشكل الموجي لعرض الإشارة.
  2. قم بتقييم طيف الإشارة باستخدام السعة وطيف الطور الفرعي (في معالجة الإشارة → الطيفي) وعرض حجمها باستخدام رسم بياني لشكل الموجة. يتوافق المحور الأفقي مع التردد. إنه منفصل لأن الكمبيوتر يستخدم خوارزمية تحويل فورييه السريع (FFT) لحساب طيف الإشارة. ينتقل التردد من k = 0 إلى k = (N-1) / 2 ، حيث N هو طول التسلسل ، في هذه الحالة 4000. لحساب التردد التناظري المقابل ، استخدم الصيغة التالية:
    المعادلة 5
    حيث FS هو تردد أخذ العينات. لاحظ أن معظم طاقة الإشارة تقع في نطاق التردد المنخفض وأيضا أن هناك ذروة عالية الكثافة في نطاق التردد المتوسط. احسب تكرار تلك الذروة باستخدام الصيغة المذكورة أعلاه.
  3. قم بتنفيذ مرشح التمرير المنخفض باستخدام وظائف Butterworth of Chebyshev. اختر تردد قطع يساوي 100 هرتز. تأكد من أن المرشح يوفر توهينا لا يقل عن -60 ديسيبل/عقد في نطاق الإيقاف.
  4. قم بتوصيل إشارة خرج القراءة من جدول البيانات subvi بإدخال مرشح التمرير المنخفض.
  5. قم بتنفيذ مرشح نطاق التوقف باستخدام وظائف Butterworth أو Chebyshev. الهدف هو تقليل تداخل 60 هرتز دون تعديل الترددات الأخرى. جرب ترددات الحدود القريبة من 60 هرتز.
  6. قم بتوصيل إخراج مرشح التمرير المنخفض بمدخل مرشح نطاق الإيقاف.
  7. ابحث عن القمم باستخدام كاشف الذروة subvi (يقع في معالجة الإشارة → عملية Sig). بالنسبة للعتبة ، انظر إلى سعة الإشارة واختر القيمة الأنسب.
  8. استخرج مواقع القمم باستخدام مصفوفة الفهرس subvi (في صفيف → البرمجة).
  9. اطرح الموضع السفلي من الموضع الأعلى ، ثم اضرب في فترة أخذ العينات T = 1 / fs للحصول على الفاصل
  10. الزمني RR.
  11. احسب الوحدات المقلوبة واضبطها ووضع مؤشرا لعرض BPM.

يسجل مخطط كهربية القلب نشاط القلب ويستخدم لتشخيص المرض واكتشاف التشوهات والتعرف على وظائف القلب بشكل عام. يتم إنتاج الإشارات الكهربائية عن طريق الانقباضات في جدران القلب التي تدفع التيارات الكهربائية وتخلق إمكانات مختلفة في جميع أنحاء الجسم. من خلال وضع أقطاب كهربائية على الجلد ، يمكن للمرء اكتشاف هذا النشاط الكهربائي وتسجيله في مخطط كهربية القلب. تخطيط كهربية القلب غير جراحية ، مما يجعلها أداة مفيدة لتقييم مدى جودة أداء قلب المريض ، مثل قياس مدى تدفق الدم إلى العضو.

سيوضح هذا الفيديو مبادئ تخطيط القلب ويوضح كيفية الحصول على إشارة تخطيط القلب النموذجية ومعالجتها وتحليلها باستخدام مضخم الجهد الحيوي. ستتم أيضا مناقشة التطبيقات الطبية الحيوية الأخرى التي تستخدم معالجة الإشارات الكهربائية لتشخيص المرض.

لفهم مبادئ تخطيط القلب ، دعنا أولا نفهم كيف ينتج القلب إشارات كهربائية. بالنسبة للقلب الطبيعي والصحي ، أثناء الراحة ، يعرض تخطيط القلب سلسلة من الموجات التي تعكس المراحل المختلفة لنبضات القلب. يبدأ مخطط كهربية القلب في العقدة الجيبية الأذينية ، والمعروفة أيضا باسم عقدة SA ، والتي تقع في الأذين الأيمن وتعمل كجهاز تنظيم ضربات القلب في القلب. تسبب الإشارات الكهربائية تقلصا أذينيا مما يجبر الدم على دخول البطينين. يتم تسجيل هذا التسلسل على أنه الموجة P على مخطط كهربية القلب. ثم تنتقل هذه الإشارة من الأذينين عبر البطينين، مما يتسبب في تقلصهما وضخ الدم إلى بقية الجسم. تم تسجيل هذا على أنه مجمع QRS.

أخيرا ، يسترخي البطينان ويتم تسجيل هذا على أنه موجة T. ثم تبدأ العملية مرة أخرى وتتكرر لكل نبضة قلب. لاحظ أن موجة QRS أكبر بكثير من الموجة P ، وذلك لأن البطينين أكبر من الأذينين. بمعنى أنها تخفي استرخاء الأذينين أو الموجة T. يمكن أن تتداخل العمليات الأخرى في الجسم ، مثل التنفس أو تقلصات العضلات ، مع قياس تخطيط القلب. كما يمكن التيارات من الدوائر المستخدمة للحصول عليها. في كثير من الأحيان ، تكون الإشارات الكهربائية التي يحاول تخطيط القلب تسجيلها ضعيفة للغاية. لذلك ، يتم استخدام مضخم الجهد الحيوي لزيادة اتساعها مما يسمح بمعالجتها وتسجيلها بشكل أكبر.

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لمضخم الجهد الحيوي ، ومرحلة حماية المريض ، ومضخم الأجهزة ، ومرشح التمرير العالي. كما يوحي الرئيسي ، تستخدم دائرة حماية المريض مزيجا من المقاومات والصمامات الثنائية لحماية كل من المريض والآلة والمعدات. تحد المقاومات من التيار الذي يتدفق عبر المريض ، حيث تحافظ الثنائيات على تدفق التيار في الاتجاه الصحيح.

المرحلة التالية هي مضخم الأجهزة ، والذي يضخم الفرق بين المدخلات من كل قطب. وهي تتألف من ثلاثة مكبرات صوت تشغيلية. اثنان لزيادة المقاومة من كل مدخل ، والثالث لتضخيم الفرق بين إشارات الإدخال.

المرحلة الأخيرة هي مرشح التمرير العالي ، والذي يقلل من الضوضاء ويقوم بتصفية إشارات التردد المنخفض الناشئة عن حركة المريض أو تنفسه. الآن بعد أن عرفت كيف يتم قياس مخطط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية إنشاء مضخم جهد حيوي ومعالجة البيانات للحصول على إشارة تخطيط كهربية القلب نظيفة.

بعد مراجعة المبادئ الرئيسية لتخطيط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية بناء مضخم جهد حيوي والحصول على إشارة تخطيط كهربية القلب. للبدء ، قم أولا بتجميع لوحة أولية ، ومكبر صوت أجهزة AD-620 ، وجميع مكونات الدائرة الضرورية. بعد ذلك ، احسب قيم جميع المقاومات والمكثفات في الدائرة باستخدام المعادلة التالية.

بالنسبة لمرشح التمرير العالي ، يجب أن يكون تردد القطع 0.5 هرتز.

بعد ذلك ، قم بتوصيل قيمة المكثف لتحديد المقاومة. بعد ذلك ، قم ببناء مضخم جهد حيوي وفقا للرسم البياني المقدم. إليك ما يجب أن تبدو عليه الدائرة النهائية. قم بتوصيل ثلاثة أسلاك بمشابك التمساح بأعمدة الربط لمصدر طاقة التيار المستمر ، ثم قم بتشغيل مصدر الطاقة. اضبط الجهد على زائد خمسة فولت وناقص خمسة فولت ، وقم بتوصيل الأسلاك ، على التوالي ، بالدائرة.

الآن ، استخدم وسادة تحضير الكحول لمسح الرسغ الأيمن والمعصم الأيسر والكاحل الأيمن للمرضى. أضف جل لاصق موصل إلى الأقطاب الكهربائية قبل وضعها على المريض. ثم قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بالدائرة باستخدام أسلاك بمشابك التمساح. قم بتشغيل راسم الذبذبات واحصل على إشارة تخطيط القلب. اضبط المقاييس الأفقية والرأسية حسب الحاجة. باستخدام هذه التعديلات ، يجب أن تكون قادرا على رؤية ذروة R لشكل الموجة.

قم بتوصيل الدائرة بهيكل PXI ، ثم افتح برنامج الأجهزة ، وإما ، استخدم أو اكتب برنامجا يعرض إشارة ECG ورسم بياني لشكل الموجة.

قم بتكوين واجهة الحصول على البيانات باستخدام الإعدادات التالية. قم بتسمية مقياس المحور x لعرض الوقت والثواني، ثم اعرض إشارة تخطيط القلب كشكل موجة. إذا كانت الإشارة بحاجة إلى تضخيم ، فقم بإنشاء عنصر تحكم في الكسب وضبطه بحيث يكون سعة ECG اثنين من VP.

الآن بعد أن أوضحنا كيفية الحصول على إشارة مخطط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية تحليل النتائج. هنا إشارة تخطيط القلب التمثيلية. بالكاد يمكن تمييز موجات P و QRS و T لأنها محجوبة بالضوضاء والتقلبات. هذه الإشارة تحتاج إلى تصفيت. لتحويل هذه الإشارة ، أولا ، حدد معالجة الإشارة ثم الطيفية في القائمة. تقوم خوارزمية تحويل فورييه السريع بحساب ورسم طيف الإشارة التي تعرض التردد كقيم سرية على المحور الأفقي. معظم الطاقة في الإشارة تكون بترددات منخفضة.

ولكن ، هناك ذروة عالية الكثافة في نطاق التردد المتوسط ، والتي يفترض أنها ضوضاء. يتم رسم التردد ك على المحور الأفقي وينتقل من صفر إلى N ناقص واحد على اثنين ، حيث N هو طول التسلسل. في هذه التجربة، N يساوي 2,000. احسب التردد التناظري لكل قيمة k باستخدام المعادلة التالية ، حيث f s هو تردد أخذ العينات وحدد تردد ذروة الكثافة العالية بناء على الرسم البياني FFT.

بعد ذلك ، قم بإنشاء مرشح تمرير منخفض بتردد قطع يبلغ 100 هرتز. استخدم ، إما ، وظيفة Butterworth أو Chebyshev لتصفية الإشارة ، والتي يجب أن تخفف ما لا يقل عن 60 ديسيبل كل عقد في نطاق التوقف. قم بتوصيل إشارة الخرج للبيانات الفرعية VI بإدخال مرشح التمرير المنخفض. يزيل هذا المرشح الموجات الدخيلة عالية التردد لتخطيط القلب. الآن ، قم بإنشاء مرشح Bandstop واضبط ترددات القطع عند حوالي 55 و 70 هرتز.

لإزالة الإشارة الصاخبة ، حوالي 60 هرتز. بعد ذلك، قم بتوصيل إخراج مرشح التردد المنخفض بإدخال مرشح Bandstop. جرب ترددات الحدود التي تقترب من 60 هرتز. سيؤدي ذلك إلى تقليل التداخل دون التأثير على ترددات أخرى. يجب أن تكون إشارة ECG واضحة الآن مع مجمعات P و QRS و T المميزة.

الآن ، دعنا نحدد معدل ضربات القلب باستخدام إشارة تخطيط القلب التي تمت تصفيتها . أولا ، استخدم كاشف الذروة الفرعي السادس للعثور على قمم الإشارة. اختر القيمة الأنسب بناء على اتساع إشارات الموجة R للعتبة. بعد ذلك، استخدم صفيف الفهرس الفرعي VI لتحديد موقع القمم.

اطرح موضع الذروة السفلي من الموضع الأعلى ، ثم اضرب هذه القيمة في فترة أخذ العينات ، T ، والتي تساوي واحدا على f s. هذه القيمة هي المدة الزمنية بين موجتين R. اضبط الوحدات لتحديد النبضات في الدقيقة.

في هذا العرض التوضيحي ، كان معدل ضربات القلب المقاس حوالي 60 نبضة في الدقيقة.

تخطيط القلب ومعالجة الإشارات لهما تطبيقات مهمة في كل من الطب والبحث. بالإضافة إلى كونها غير جراحية ، فإن تخطيط القلب غير مكلف نسبيا. مما يجعلها أداة مفيدة ويمكن الوصول إليها في المستشفيات. يمكن حتى تكييف تخطيط القلب مع مراقبة أكثر تعقيدا وطويلة الأمد للمرضى الذين يعالجون من متلازمة الشريان التاجي الحادة.

لهذا الغرض ، يتم استخدام 12 خيوط تخطيط القلب ، والتي يمكنها تحديد نقص تروية عضلة القلب العابر في المرضى الذين لا تظهر عليهم أعراض. يستخدم أخذ عينات الإشارات ومعالجتها أيضا في تخطيط كهربية الدماغ لقياس الإشارات الكهربائية من الدماغ. تستخدم مخطط كهربية الدماغ بشكل شائع جنبا إلى جنب مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي كتقنية تصوير متعددة الوسائط.

تولد

الطريقة بشكل غير جراحي خرائط قشرية لنشاط الدماغ للعديد من تطبيقات التصوير العصبي ، مثل بعد التنشيط البصري أو الحركي.

لقد شاهدت للتو مقدمة Jove للحصول على إشارات تخطيط القلب وتحليلها. يجب أن تفهم الآن كيفية إنتاج إشارة تخطيط القلب وكيفية إنشاء مضخم جهد حيوي لاكتشاف الإشارات الكهربائية الضعيفة. لقد رأيت أيضا بعض التطبيقات الطبية الحيوية لمعالجة الإشارات للتشخيص الطبي.

شكرا للمشاهدة.

Transcript

يسجل مخطط كهربية القلب نشاط القلب ويستخدم لتشخيص المرض واكتشاف التشوهات والتعرف على وظائف القلب بشكل عام. يتم إنتاج الإشارات الكهربائية عن طريق الانقباضات في جدران القلب التي تدفع التيارات الكهربائية وتخلق إمكانات مختلفة في جميع أنحاء الجسم. من خلال وضع أقطاب كهربائية على الجلد ، يمكن للمرء اكتشاف هذا النشاط الكهربائي وتسجيله في مخطط كهربية القلب. تخطيط كهربية القلب غير جراحية ، مما يجعلها أداة مفيدة لتقييم مدى جودة أداء قلب المريض ، مثل قياس مدى تدفق الدم إلى العضو.

سيوضح هذا الفيديو مبادئ تخطيط القلب ويوضح كيفية الحصول على إشارة تخطيط القلب النموذجية ومعالجتها وتحليلها باستخدام مضخم الجهد الحيوي. ستتم أيضا مناقشة التطبيقات الطبية الحيوية الأخرى التي تستخدم معالجة الإشارات الكهربائية لتشخيص المرض.

لفهم مبادئ تخطيط القلب ، دعنا أولا نفهم كيف ينتج القلب إشارات كهربائية. بالنسبة للقلب الطبيعي والصحي ، أثناء الراحة ، يعرض تخطيط القلب سلسلة من الموجات التي تعكس المراحل المختلفة لنبضات القلب. يبدأ مخطط كهربية القلب في العقدة الجيبية الأذينية ، والمعروفة أيضا باسم عقدة SA ، والتي تقع في الأذين الأيمن وتعمل كجهاز تنظيم ضربات القلب في القلب. تسبب الإشارات الكهربائية تقلصا أذينيا مما يجبر الدم على دخول البطينين. يتم تسجيل هذا التسلسل على أنه الموجة P على مخطط كهربية القلب. ثم تنتقل هذه الإشارة من الأذينين عبر البطينين، مما يتسبب في تقلصهما وضخ الدم إلى بقية الجسم. تم تسجيل هذا على أنه مجمع QRS.

أخيرا ، يسترخي البطينان ويتم تسجيل هذا على أنه موجة T. ثم تبدأ العملية مرة أخرى وتتكرر لكل نبضة قلب. لاحظ أن موجة QRS أكبر بكثير من الموجة P ، وذلك لأن البطينين أكبر من الأذينين. بمعنى أنها تخفي استرخاء الأذينين أو الموجة T. يمكن أن تتداخل العمليات الأخرى في الجسم ، مثل التنفس أو تقلصات العضلات ، مع قياس تخطيط القلب. كما يمكن التيارات من الدوائر المستخدمة للحصول عليها. في كثير من الأحيان ، تكون الإشارات الكهربائية التي يحاول تخطيط القلب تسجيلها ضعيفة للغاية. لذلك ، يتم استخدام مضخم الجهد الحيوي لزيادة اتساعها مما يسمح بمعالجتها وتسجيلها بشكل أكبر.

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لمضخم الجهد الحيوي ، ومرحلة حماية المريض ، ومضخم الأجهزة ، ومرشح التمرير العالي. كما يوحي الرئيسي ، تستخدم دائرة حماية المريض مزيجا من المقاومات والصمامات الثنائية لحماية كل من المريض والآلة والمعدات. تحد المقاومات من التيار الذي يتدفق عبر المريض ، حيث تحافظ الثنائيات على تدفق التيار في الاتجاه الصحيح.

المرحلة التالية هي مضخم الأجهزة ، والذي يضخم الفرق بين المدخلات من كل قطب. وهي تتألف من ثلاثة مكبرات صوت تشغيلية. اثنان لزيادة المقاومة من كل مدخل ، والثالث لتضخيم الفرق بين إشارات الإدخال.

المرحلة الأخيرة هي مرشح التمرير العالي ، والذي يقلل من الضوضاء ويقوم بتصفية إشارات التردد المنخفض الناشئة عن حركة المريض أو تنفسه. الآن بعد أن عرفت كيف يتم قياس مخطط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية إنشاء مضخم جهد حيوي ومعالجة البيانات للحصول على إشارة تخطيط كهربية القلب نظيفة.

بعد مراجعة المبادئ الرئيسية لتخطيط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية بناء مضخم جهد حيوي والحصول على إشارة تخطيط كهربية القلب. للبدء ، قم أولا بتجميع لوحة أولية ، ومكبر صوت أجهزة AD-620 ، وجميع مكونات الدائرة الضرورية. بعد ذلك ، احسب قيم جميع المقاومات والمكثفات في الدائرة باستخدام المعادلة التالية.

بالنسبة لمرشح التمرير العالي ، يجب أن يكون تردد القطع 0.5 هرتز.

بعد ذلك ، قم بتوصيل قيمة المكثف لتحديد المقاومة. بعد ذلك ، قم ببناء مضخم جهد حيوي وفقا للرسم البياني المقدم. إليك ما يجب أن تبدو عليه الدائرة النهائية. قم بتوصيل ثلاثة أسلاك بمشابك التمساح بأعمدة الربط لمصدر طاقة التيار المستمر ، ثم قم بتشغيل مصدر الطاقة. اضبط الجهد على زائد خمسة فولت وناقص خمسة فولت ، وقم بتوصيل الأسلاك ، على التوالي ، بالدائرة.

الآن ، استخدم وسادة تحضير الكحول لمسح الرسغ الأيمن والمعصم الأيسر والكاحل الأيمن للمرضى. أضف جل لاصق موصل إلى الأقطاب الكهربائية قبل وضعها على المريض. ثم قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بالدائرة باستخدام أسلاك بمشابك التمساح. قم بتشغيل راسم الذبذبات واحصل على إشارة تخطيط القلب. اضبط المقاييس الأفقية والرأسية حسب الحاجة. باستخدام هذه التعديلات ، يجب أن تكون قادرا على رؤية ذروة R لشكل الموجة.

قم بتوصيل الدائرة بهيكل PXI ، ثم افتح برنامج الأجهزة ، وإما ، استخدم أو اكتب برنامجا يعرض إشارة ECG ورسم بياني لشكل الموجة.

قم بتكوين واجهة الحصول على البيانات باستخدام الإعدادات التالية. قم بتسمية مقياس المحور x لعرض الوقت والثواني، ثم اعرض إشارة تخطيط القلب كشكل موجة. إذا كانت الإشارة بحاجة إلى تضخيم ، فقم بإنشاء عنصر تحكم في الكسب وضبطه بحيث يكون سعة ECG اثنين من VP.

الآن بعد أن أوضحنا كيفية الحصول على إشارة مخطط كهربية القلب ، دعنا نرى كيفية تحليل النتائج. هنا إشارة تخطيط القلب التمثيلية. بالكاد يمكن تمييز موجات P و QRS و T لأنها محجوبة بالضوضاء والتقلبات. هذه الإشارة تحتاج إلى تصفيت. لتحويل هذه الإشارة ، أولا ، حدد معالجة الإشارة ثم الطيفية في القائمة. تقوم خوارزمية تحويل فورييه السريع بحساب ورسم طيف الإشارة التي تعرض التردد كقيم سرية على المحور الأفقي. معظم الطاقة في الإشارة تكون بترددات منخفضة.

ولكن ، هناك ذروة عالية الكثافة في نطاق التردد المتوسط ، والتي يفترض أنها ضوضاء. يتم رسم التردد ك على المحور الأفقي وينتقل من صفر إلى N ناقص واحد على اثنين ، حيث N هو طول التسلسل. في هذه التجربة، N يساوي 2,000. احسب التردد التناظري لكل قيمة k باستخدام المعادلة التالية ، حيث f s هو تردد أخذ العينات وحدد تردد ذروة الكثافة العالية بناء على الرسم البياني FFT.

بعد ذلك ، قم بإنشاء مرشح تمرير منخفض بتردد قطع يبلغ 100 هرتز. استخدم ، إما ، وظيفة Butterworth أو Chebyshev لتصفية الإشارة ، والتي يجب أن تخفف ما لا يقل عن 60 ديسيبل كل عقد في نطاق التوقف. قم بتوصيل إشارة الخرج للبيانات الفرعية VI بإدخال مرشح التمرير المنخفض. يزيل هذا المرشح الموجات الدخيلة عالية التردد لتخطيط القلب. الآن ، قم بإنشاء مرشح Bandstop واضبط ترددات القطع عند حوالي 55 و 70 هرتز.

لإزالة الإشارة الصاخبة ، حوالي 60 هرتز. بعد ذلك، قم بتوصيل إخراج مرشح التردد المنخفض بإدخال مرشح Bandstop. جرب ترددات الحدود التي تقترب من 60 هرتز. سيؤدي ذلك إلى تقليل التداخل دون التأثير على ترددات أخرى. يجب أن تكون إشارة ECG واضحة الآن مع مجمعات P و QRS و T المميزة.

الآن ، دعنا نحدد معدل ضربات القلب باستخدام إشارة تخطيط القلب التي تمت تصفيتها . أولا ، استخدم كاشف الذروة الفرعي السادس للعثور على قمم الإشارة. اختر القيمة الأنسب بناء على اتساع إشارات الموجة R للعتبة. بعد ذلك، استخدم صفيف الفهرس الفرعي VI لتحديد موقع القمم.

اطرح موضع الذروة السفلي من الموضع الأعلى ، ثم اضرب هذه القيمة في فترة أخذ العينات ، T ، والتي تساوي واحدا على f s. هذه القيمة هي المدة الزمنية بين موجتين R. اضبط الوحدات لتحديد النبضات في الدقيقة.

في هذا العرض التوضيحي ، كان معدل ضربات القلب المقاس حوالي 60 نبضة في الدقيقة.

تخطيط القلب ومعالجة الإشارات لهما تطبيقات مهمة في كل من الطب والبحث. بالإضافة إلى كونها غير جراحية ، فإن تخطيط القلب غير مكلف نسبيا. مما يجعلها أداة مفيدة ويمكن الوصول إليها في المستشفيات. يمكن حتى تكييف تخطيط القلب مع مراقبة أكثر تعقيدا وطويلة الأمد للمرضى الذين يعالجون من متلازمة الشريان التاجي الحادة.

لهذا الغرض ، يتم استخدام 12 خيوط تخطيط القلب ، والتي يمكنها تحديد نقص تروية عضلة القلب العابر في المرضى الذين لا تظهر عليهم أعراض. يستخدم أخذ عينات الإشارات ومعالجتها أيضا في تخطيط كهربية الدماغ لقياس الإشارات الكهربائية من الدماغ. تستخدم مخطط كهربية الدماغ بشكل شائع جنبا إلى جنب مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي كتقنية تصوير متعددة الوسائط.

تولد الطريقة بشكل غير جراحي خرائط قشرية لنشاط الدماغ للعديد من تطبيقات التصوير العصبي ، مثل بعد التنشيط البصري أو الحركي.

لقد شاهدت للتو مقدمة Jove للحصول على إشارات تخطيط القلب وتحليلها. يجب أن تفهم الآن كيفية إنتاج إشارة تخطيط القلب وكيفية إنشاء مضخم جهد حيوي لاكتشاف الإشارات الكهربائية الضعيفة. لقد رأيت أيضا بعض التطبيقات الطبية الحيوية لمعالجة الإشارات للتشخيص الطبي.

شكرا للمشاهدة.

Explore More Videos

تخطيط كهربية القلب تخطيط كهربية القلب نشاط القلب وظائف القلب تشخيص الأمراض كشف التشوهات الإشارات الكهربائية الأقطاب الكهربائية غير الغازية قياس تدفق الدم مضخم الجهد الحيوي التطبيقات الطبية الحيوية معالجة الإشارات الكهربائية العقدة الجيبية عقدة SA جهاز تنظيم ضربات القلب الانقباض الأذيني البطينين

Related Videos

تصوير العينات البيولوجية بالفحص المجهري البصري ومتحد البؤر

تصوير العينات البيولوجية بالفحص المجهري البصري ومتحد البؤر

Biomedical Engineering

37.2K المشاهدات

تصوير SEM للعينات البيولوجية

تصوير SEM للعينات البيولوجية

Biomedical Engineering

25.2K المشاهدات

التوزيع الحيوي لناقلات الأدوية النانوية: تطبيقات SEM

التوزيع الحيوي لناقلات الأدوية النانوية: تطبيقات SEM

Biomedical Engineering

9.9K المشاهدات

التصوير بالموجات فوق الصوتية عالي التردد للشريان الأورطي البطني

التصوير بالموجات فوق الصوتية عالي التردد للشريان الأورطي البطني

Biomedical Engineering

15.2K المشاهدات

رسم خرائط الإجهاد الكمي لتمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني

رسم خرائط الإجهاد الكمي لتمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني

Biomedical Engineering

4.8K المشاهدات

التصوير المقطعي الضوئي لتصوير الدم والدهون في الشريان الأورطي تحت الكلوي

التصوير المقطعي الضوئي لتصوير الدم والدهون في الشريان الأورطي تحت الكلوي

Biomedical Engineering

6.1K المشاهدات

التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب

التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب

Biomedical Engineering

15.5K المشاهدات

محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية لتدفق الدم في تمدد الأوعية الدموية الدماغية

محاكاة ديناميكيات السوائل الحسابية لتدفق الدم في تمدد الأوعية الدموية الدماغية

Biomedical Engineering

12.3K المشاهدات

التصوير الفلوري بالأشعة تحت الحمراء القريبة لتمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني

التصوير الفلوري بالأشعة تحت الحمراء القريبة لتمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني

Biomedical Engineering

8.7K المشاهدات

تقنيات قياس ضغط الدم غير الغازية

تقنيات قياس ضغط الدم غير الغازية

Biomedical Engineering

12.6K المشاهدات

الحصول على إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب الكهربائي) وتحليلها

الحصول على إشارة تخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب الكهربائي) وتحليلها

Biomedical Engineering

110.7K المشاهدات

قوة الشد للمواد الحيوية القابلة للامتصاص

قوة الشد للمواد الحيوية القابلة للامتصاص

Biomedical Engineering

8.0K المشاهدات

التصوير المصغر بالتصوير المقطعي المحوسب للحبل الشوكي للفأر

التصوير المصغر بالتصوير المقطعي المحوسب للحبل الشوكي للفأر

Biomedical Engineering

8.6K المشاهدات

تصور تنكس مفصل الركبة بعد إصابة الرباط الصليبي الأمامي غير الغازية في الفئران

تصور تنكس مفصل الركبة بعد إصابة الرباط الصليبي الأمامي غير الغازية في الفئران

Biomedical Engineering

8.6K المشاهدات

التصوير المتقاطع مع التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي المحوسب لتصور وظائف القلب

التصوير المتقاطع مع التصوير المقطعي المحوسب والتصوير المقطعي المحوسب لتصور وظائف القلب

Biomedical Engineering

11.5K المشاهدات

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code