『心電計の製作』関連資料

【図１】
洞結節(SAノード)
右心房
左心房
ヒス(HIS)束
房室輪
房室結節(AVノード)
右束ブランチ
左束ブランチ
左心室
右心室
プルキンエ
繊維網
心室中隔
【表１】
組織名称
心筋
組織導電率[S/m]
0.943
骨格筋
体液
0.408
1.547
血液
0.606
骨
脂肪
0.00625
0.02～0.0667
麻酔下にある犬の肺組織
0.04608
L.A.Geddesらの文献より抜粋
【図２】
＋
興奮電流(電流源)
-
前
帰還電流
右肺
左肺
右側
左側
後ろ
【図３】
R波
T波
P波
U波
Q波
S波
右房興奮左房興奮
(a)心房興奮
(b)心房収縮
(c)心房弛緩
(d)心室興奮
(e)心室収縮
(f)心室弛緩
【図４】
標準１２誘導法
●標準肢誘導(Ⅰ､Ⅱ､Ⅲ)は四肢電極間の電位差
●単極肢誘導(aVR､aVL､aVF)はその四肢電極電位から残り２極の
平均電位を差し引いた電位差
Ⅰ誘導
－
＋
RA
－
LA
aVR
aVL
RA
－
LA
aVF
Ⅱ誘導
Ⅲ誘導
V1 V2
＋ LF
RF(基準電極)
＋
LF
V3
V6
V4 V5
胸部単極誘導法
(胸部電極電位)ー(RA,LA,LFの平均電位)
【図５】
R波
（ａ）
デルタ波
T波
P波
U波
Q波
S波
R波
（b）
T波
P波
U波
Q波
S波
STセグメントの下降例
前回計測したR-R間隔
【図６】
20代女性
６０代男性
私
今回計測したR-R間隔
電気絶縁対策
マイコン
心電計
アンプ
USBシリアル
フォトカプラコンバータ
AN0
USB
RxD
商用電源
TxD
絶縁型
DC/DCコンバータ
3.3V
5V
商用電源
心電計
アンプ
マイコンワイヤレス
通信
AN0
モジュール
RxD
TxD
ZigBee
Bluetooth
WiFi
電池3V
内蔵バッテリー
USBシリアル
マイコンコンバータ
心電計
アンプ
AN0
RxD
USB
TxD
5V
3.3V
3端子
レギュレータ
計装用アンプ
G=11
【図１】
非反転増幅器
G=51
LPF
fc=300Hz
AC結合
マイコン
USBシリアル
フォトカプラコンバータ
AN0
AC結合
Ref
3.3V
vout  
1
vin dt
RC 
USB
RxD
TxD
積分器
絶縁型
DC/DCコンバータ
1.65V
ボルテージフォロワ
3.3V
5V
ボルテージフォロワ
電気絶縁対策
Ⅰ誘導
－
RA
＋
LA
R波
1.5mVpp
LA
RA
T波
P波
RF(基準電極)
U波
Q波
S波
基線
【図７】
計装用アンプ
G=11
非反転増幅器
G=51
LPF
fc=300Hz
AC結合
マイコン
AN0
USBシリアル
フォトカプラコンバータ
AC結合
Ref
vout  
USB
RxD
3.3V
1
vin dt
RC 
TxD
積分器
絶縁型
DC/DCコンバータ
1.65V
ボルテージフォロワ
3.3V
ボルテージフォロワ
3端子レギュレータ
5V
電池
006P
9V
電気
絶縁
対策
Ⅰ誘導
－
RA
＋
R波
LA
1.5mVpp
LA
RA
T波
P波
RF(基準電極)
U波
Q波
S波
基線
miniUSB
コネクタ
歩行やジョギング時
の心電図計測
c
短距離走、マラソン
等の激しい運動時
の心電図計測
●安静時の心電図計測
●歩行やジョギング時の
心拍計測（ソフト処理必要）
心電図測定用電極
（ステンレスまたは
導電性ゲル電極）
ここに、ステンレス
または導電性ゲル
電極を取り付ける
miniUSB
コネクタ
c
心電図測定用電極
（ステンレスまたは
導電性ゲル電極）
蓋
【図１１】
【フィルタ・アルゴリズム】
毎回累積加算を行わず、前回との差分だけを計算して１周期分の移動加算を行う。
sum  d0  d1  d2  d3  d4  d5  d6  d7
sum  d1  d2  d3  d4  d5  d6  d7  d8
sum  sum  d0  d8
sum  d2  d3  d4  d5  d6  d7  d8  d9
sum  sum  d1  d9
sum  d3  d4  d5  d6  d7  d8  d9  d10
sum  sum  d2  d10
A/D
ＦＩＦO
+
-
ｵﾌｾｯﾄ値Oz2
除去周波数×ｎ
Sum
+
+
(ｎ＝２L)
【リングメモリFIFO・アルゴリズム】
ポインタｐｔｒによりリングメモリを構成し、FIFOとする。
FIFO
d6
din
d7
ｐｔｒ
d8
d1
din
dout
d2
d3
d4
d5
dout
dout=M(ptr); /* ①データを取り出す。 */
M(ptr)=din; /* ②データを入れる。 */
ptr=ptr+1; /* ③ポインタをインクリメント(+1) */
if( ptr==nFIFO) ptr=0;
/* ④循環するようにポインタを修正する。 */

Download Report