Проектиране на схема на устройство за контрол на честотата на сърдечния ритъм

[Mozo]

Технически университет − София, филиал Пловдив

Курсова работа

По: МЕ

ТЕМА: Да се проектира схема на устройство за контрол на честотата на сърдечния ритъм с възможност за задаване на прагови нива и сигнализация при излизане извън зададените граници


1 Сърце и функции
Сърцето е орган, отговорен за изпомпването на кръв в цялото на тялото. То се намира в средата на гръдния кош, леко отместване на ляво и заобиколен от белите дробове.Сърцето може да бъде разделено на две половини. Всяка половина от своя страна е изградена от две части – предсърдие (atrium) и камера (ventricule). Предсърдията приемат кръвта от вените, като в дясното предсърдие (right atrium) се вливат долна и горна празна вена (inferior vena cava and superior vena cava), а в лявото предсърдие се вливат белодробните вени (pulmonary vein). Връзката между предсърдията и камерите се осъществява посредством клапи, като между дясното предсърдие и дясната камера се намира триплатата клапа (tricuspid valve), а между лявото предсърдие и лявата камера – митралната клапа (mitral valve). Връзката между дясната камера и пулмонарната артерия (pulmonary artery) се осъществява посредством полу-лунната клапа (semilunar valve), а между лявата камера и аортата – посредством аортната клапа (aortic valve). Дясното предсърдие получава кръв обратно към сърцето от цялото тяло. Кръвта преминава през дясната сърдечна камера и се изпомпва към белите дробове, където тя се обогатява на кислород и си отива обратно към сърцето чрез лявото предсърдие, а след това кръвта преминава през лявата камера и се изпомпва отново в цялото тяло през артериите.

2 Сърце-електрическата активност
Електрически сърдечната дейност се основава на деполяризация и ре-поляризация на миокардните клетки. Първият възел е синусовият възел, разположен в горната част на стената на дясното предсърдие. Този възел е източник на възбуждащата вълна, която се разпространява през мускулите със скорост 1m/sec. Процеса на самовъзбуждане на синусовият възел се контролира от централната нервна система в съответствие със специфичните изисквания на организма. Вторият възел е атрио-вентрикулярният възел, разположен в стената на преградата между дясното предсърдие и дясната камера. В него възбудителната вълна се задържа около 110msec преди да се предаде към следващият елемент – снопчето на Хис, което след преминаване на предсърдно-камерната преграда се разделя на два клона (ляв и десен), разположени от двете страни на междукамерната преграда. Тези снопове се разклоняват на по-малки, вплетени в цялата стена на миокарда, наречени влакна на Пуркиние. Те установяват връзката със съкратителната мускулатура на сърцето и предизвикват съкращението и.
Фигура 2 показва сърдечните камери и тъкани, свързани към електрически сърдечната дейност.


Това е списък на събития, случващи се в сърцето на всеки сърдечен ритъм. Фигура 3 показва поведение то на сърцето и част от генерирания сигнал
известен също като QRS комплекс:
1. Атриум започва да depolarize
2. Атриум depolarizes
3. Камерите започват да depolarize най върха. Атриум repolarizes
4. вентрикулите depolarize
5. Камерите започват да repolarize при върха
6. вентрикулите repolarize

Схеми за сравнение.


3 Избор на схема.
Сърдечната честота е много важен параметър, който е пряко свързан със стабилността на човешката сърдечно-съдоват система. Този проект описва техника за измерване на сърдечния ритъм чрез върха на пръста, с помощта на PIC микроконтролер. Докато сърцето бие, всъщност се изпомпва кръв по цялото тяло, и това създава кръвен обем дори и в артерията на пръст. Това колебание на кръвта може да се открие чрез оптични сензори за наблюдение, разположени около върха на пръста.Сигналът се усилва допълнително за да бъде прочетен от микроконтролера и да се преброят броя на колебанията, който всъщност са сърдечната честота.
Сензорът за отчитане на преминаващия обем от кръв във върха на пръста се състои от инфрачервена светлина, излъчващ инфрачервен диод (IR LED) и преемник фото диод разположени един до друг,но без пряка видимост един към друг. IR LED излъчва инфрачервена светлина в края на пръстите, част от която се отразява обратно от кръвта във вътрешността на пръстите, което кара фотодиода да се отпуши. Интензитетът на отразената светлина зависи от обема на кръвта във вътрешността на върха на пръста. Така че, всеки път, щом сърцето бие по отразените инфрачервени промени ние ще отчитаме сърдечната честота. С високото усилване на операционите усилватели, тези малка промяна в амплитудата на отразената светлина може да се преобразуват в пулс.

Целият материал: