আপনার নিজের ইসিজি তৈরি করুন !: 10 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

এটি একটি চিকিৎসা যন্ত্র নয়। এটি কেবলমাত্র সিমুলেটেড সিগন্যাল ব্যবহার করে শিক্ষাগত উদ্দেশ্যে। যদি সত্যিকারের ইসিজি পরিমাপের জন্য এই সার্কিটটি ব্যবহার করেন, দয়া করে সার্কিট এবং সার্কিট-টু-ইন্সট্রুমেন্ট সংযোগগুলি সঠিক বিচ্ছিন্নতা কৌশলগুলি ব্যবহার করছে তা নিশ্চিত করুন।

হার্টবিট কার্ডিয়াক মায়োসাইটস (হার্টের পেশী কোষ) এ বৈদ্যুতিক ডিপোলারাইজেশনের স্বতaneস্ফূর্ত উপস্থাপনা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত ছন্দময় সংকোচন নিয়ে গঠিত। এই ধরনের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ শরীরের বিভিন্ন অবস্থানে বরাবর noninvasive রেকর্ডিং ইলেক্ট্রোড স্থাপন করে ধরা যেতে পারে। এমনকি সার্কিট্রি এবং বায়োইলেক্ট্রিসিটি সম্পর্কে একটি প্রাথমিক বোঝার সাথে, এই সংকেতগুলি আপেক্ষিক স্বাচ্ছন্দ্যে ধরা যায়। এই নির্দেশনায় আমরা একটি সরল পদ্ধতি প্রবর্তন করি যা ব্যবহারিক এবং সস্তা সরঞ্জামগুলির সাথে একটি ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাফিক সংকেত ক্যাপচার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সর্বোপরি, আমরা এই জাতীয় সংকেত অর্জনের ক্ষেত্রে প্রয়োজনীয় বিবেচনার বিষয়গুলি তুলে ধরব এবং প্রোগ্রাম্যাটিক সংকেত বিশ্লেষণের জন্য বর্তমান কৌশলগুলি তুলে ধরব।

ধাপ 1: বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ

আপনি যে ডিভাইসটি তৈরি করছেন তা নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির মাধ্যমে কাজ করবে:

1. ইলেক্ট্রোড রেকর্ডিং
2. যন্ত্র পরিবর্ধক
3. খাঁজ ফিল্টার
4. কম পাস ফিল্টার
5. এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তর
6. LabView ব্যবহার করে সংকেত বিশ্লেষণ

কিছু মূল উপাদান যা আপনার প্রয়োজন হবে:

1. এনআই ল্যাবভিউ
2. এনআই ডেটা অধিগ্রহণ বোর্ড (ল্যাবভিউতে ইনপুটের জন্য)
3. ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই (পাওয়ার অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলিতে)
4. ইলেক্ট্রোড রেকর্ডিংয়ের জন্য স্কিন ইলেক্ট্রোড প্যাড
5. অথবা একটি ফাংশন জেনারেটর যা একটি সিমুলেটেড ইসিজি সিগন্যাল তৈরি করতে পারে

চল শুরু করি!

ধাপ 2: লো-পাস ফিল্টার ডিজাইন করুন

একটি সাধারণ ইসিজি সংকেত তরঙ্গরূপে চিহ্নিতযোগ্য বৈশিষ্ট্য ধারণ করে যা পি তরঙ্গ, কিউআরএস কমপ্লেক্স এবং টি তরঙ্গ নামে পরিচিত। ECG- এর সমস্ত বৈশিষ্ট্য 250 Hz এর নিচে ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জে উপস্থিত হবে এবং যেমন, ইলেক্ট্রোড থেকে ECG রেকর্ড করার সময় শুধুমাত্র আগ্রহের বৈশিষ্ট্যগুলি ধরা গুরুত্বপূর্ণ। 250 Hz এর কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি লো-পাস ফিল্টার নিশ্চিত করবে যে সিগন্যালে কোন উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ ধরা পড়বে না

ধাপ 3: একটি নচ ফিল্টার ডিজাইন করুন

ইসিজি রেকর্ডিং -এর সঙ্গে যুক্ত যেকোন পাওয়ার সাপ্লাই থেকে গোলমাল অপসারণের জন্য H০ হার্জের ফ্রিকোয়েন্সি একটি খাঁজ ফিল্টার দরকারী। 56.5 Hz এবং 64 Hz এর মধ্যে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সেই পরিসরের বাইরে ফ্রিকোয়েন্সি সহ সংকেতগুলি পাস করতে দেবে। ফিল্টারে 8 এর একটি গুণমান ফ্যাক্টর প্রয়োগ করা হয়েছিল। 0.1 uF এর ক্যাপ্যাসিট্যান্স নির্বাচন করা হয়েছিল। পরীক্ষামূলক প্রতিরোধকগুলি নিম্নরূপ নির্বাচিত হয়েছিল: R1 = R3 = 1.5 kOhms, R2 = 502 kOhms। এই মানগুলি খাঁজ ফিল্টার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

ধাপ 4: একটি যন্ত্র পরিবর্ধক ডিজাইন করুন

1000 V/V লাভের সাথে একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার পরিমাপের সহজতার জন্য সমস্ত ফিল্টার করা সিগন্যালকে বাড়িয়ে তুলবে। পরিবর্ধক অপারেশন পরিবর্ধক একটি সিরিজ ব্যবহার করে এবং দুটি পর্যায়ে বিভক্ত হয় (বাম এবং ডান) সংশ্লিষ্ট লাভ K1 এবং K2 সহ। উপরের ছবিটি সার্কিটারের একটি পরিকল্পিত প্রদর্শন করে যা এই ফলাফল অর্জন করতে পারে এবং চিত্র 6 তৈরি করা গণনার বিবরণ দেয়।

ধাপ 5: এটি সব একসাথে সংযুক্ত করুন

পরিবর্ধন এবং ফিল্টারিং এর তিনটি ধাপ নীচের চিত্র 7 এ মিলিত হয়েছে। ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার 1000V/V লাভের সাথে সাইনোসয়েডাল ফ্রিকোয়েন্সি ইনপুটকে বাড়িয়ে তোলে। পরবর্তী, খাঁজ ফিল্টার H০ গুণের গুণমানের সাথে H০ হার্জের সমস্ত সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি সরিয়ে দেয়। পরিশেষে, সংকেতটি একটি নিম্ন পাস ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যায় যা ২৫০ হার্জের ফ্রিকোয়েন্সি অতিক্রম করে সংকেতকে ক্ষয় করে। উপরের চিত্রটি পরীক্ষামূলকভাবে তৈরি করা সম্পূর্ণ সিস্টেম প্রদর্শন করে।

ধাপ 6: … এবং নিশ্চিত করুন যে এটি কাজ করে।

যদি আপনার একটি ফাংশন জেনারেটর থাকে, তাহলে সঠিক প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করতে আপনার একটি ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স কার্ভ তৈরি করা উচিত। উপরের ছবিটি সম্পূর্ণ সিস্টেম এবং ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স কার্ভ দেখায় যা আপনার আশা করা উচিত। যদি আপনার সিস্টেম কাজ করে বলে মনে হয়, তাহলে আপনি পরবর্তী ধাপে যাওয়ার জন্য প্রস্তুত: এনালগ সিগন্যালকে ডিজিটাল রূপান্তর!

ধাপ 7: (alচ্ছিক) অসিলোস্কোপে আপনার ইসিজি দেখুন

ইসিজি দুটি ইলেক্ট্রোড সহ একটি সংকেত রেকর্ড করে এবং তৃতীয় ইলেক্ট্রোডকে স্থল হিসাবে ব্যবহার করে। আপনার ইসিজি রেকর্ডিং ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে, ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের একটি ইনপুট,োকান, অন্যটি অন্য ইন্সট্রুমেন্টেশন এমপি ইনপুট -এ andোকান এবং তৃতীয়টিকে আপনার রুটিবোর্ডে মাটিতে সংযুক্ত করুন। এরপরে, একটি কব্জিতে একটি ইলেক্ট্রোড রাখুন, অন্যটি অন্য কব্জিতে রাখুন এবং আপনার গোড়ালিতে মাটি রাখুন। এটি একটি ইসিজির জন্য লিড 1 কনফিগারেশন। আপনার অসিলোস্কোপে সংকেতটি কল্পনা করতে, আপনার তৃতীয় পর্যায়ের আউটপুট পরিমাপ করতে একটি অসিলোস্কোপ প্রোব ব্যবহার করুন।

ধাপ 8: জাতীয় যন্ত্র DAQ দিয়ে ডেটা অর্জন করুন

আপনি যদি ল্যাবভিউতে আপনার সংকেত বিশ্লেষণ করতে চান, তাহলে আপনার ইসিজি থেকে এনালগ ডেটা সংগ্রহ করে কম্পিউটারে স্থানান্তর করার কিছু উপায় প্রয়োজন হবে। ডেটা অর্জনের সব ধরণের উপায় রয়েছে! ন্যাশনাল ইন্সট্রুমেন্টস একটি কোম্পানি যা ডেটা অর্জনের ডিভাইস এবং ডেটা বিশ্লেষণের যন্ত্রগুলিতে বিশেষজ্ঞ। ডেটা সংগ্রহের জন্য সরঞ্জামগুলি দেখার জন্য এগুলি একটি ভাল জায়গা। আপনি ডিজিটাল কনভার্টার চিপ থেকে আপনার নিজের সস্তা এনালগ কিনতে পারেন এবং আপনার সংকেত প্রেরণের জন্য রাস্পবেরি পাই ব্যবহার করতে পারেন! এটি সম্ভবত সস্তা বিকল্প। এই ক্ষেত্রে, আমরা ইতিমধ্যে একটি NI DAQ মডিউল একটি NI ADC এবং LabView বাড়িতে ছিল, তাই আমরা কঠোরভাবে জাতীয় যন্ত্রপাতি হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার সঙ্গে আটকে।

ধাপ 9: LabVIEW এ ডেটা আমদানি করুন

ভিজ্যুয়াল প্রোগ্রামিং ল্যাঙ্গুয়েজ LabVIEW এনালগ পরিবর্ধন/ফিল্টারিং সিস্টেম থেকে সংগৃহীত ডেটা বিশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। ল্যাবভিউতে একটি অন্তর্নির্মিত ডেটা সংগ্রহ ফাংশন, DAQ সহকারীর সাথে NI DAQ ইউনিট থেকে ডেটা সংগ্রহ করা হয়েছিল। ল্যাবভিউ নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে, নমুনার সংখ্যা এবং নমুনা সংগ্রহের সময়কাল প্রোগ্রামগতভাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছিল। নিয়ন্ত্রণগুলি ম্যানুয়ালি সামঞ্জস্যযোগ্য, ব্যবহারকারীকে সহজেই ইনপুট পরামিতিগুলি সূক্ষ্ম করতে দেয়। নমুনার মোট সংখ্যা এবং সময়কালের সাথে পরিচিত, প্রতিটি সূচকের মান দিয়ে একটি সময় ভেক্টর তৈরি করা হয়েছিল যা ধরা পড়া সংকেতের প্রতিটি নমুনায় সংশ্লিষ্ট সময়কে উপস্থাপন করে।

ধাপ 10: বিন্যাস, বিশ্লেষণ, এবং আপনি সম্পন্ন

DAQ সহকারী ফাংশন থেকে ডেটা ব্যবহারযোগ্য বিন্যাসে রূপান্তরিত করা হয়েছিল। প্রথমে DAQ আউটপুট ডেটা টাইপকে ওয়েভফর্ম ডেটা টাইপ এবং তারপর (X, Y) ক্লাস্টার্ড ডাবলস -এ রূপান্তর করে সিগন্যালটি ডাবলস এর 1D অ্যারে হিসাবে পুনreনির্মাণ করা হয়েছিল। (X, Y) জোড়া থেকে প্রতিটি Y মান নির্বাচন করা হয়েছিল এবং একটি লুপিং কাঠামোর সাহায্যে প্রাথমিকভাবে খালি 1D অ্যারে ডাবলগুলির মধ্যে োকানো হয়েছিল। ডাবলস এবং সংশ্লিষ্ট সময় ভেক্টরের 1D অ্যারে একটি XY গ্রাফে প্লট করা হয়েছিল। একই সাথে, দ্বিগুণের 1D অ্যারের সর্বাধিক মান একটি সর্বোচ্চ মান সনাক্তকরণ ফাংশন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল। সর্বোচ্চ মূল্যের ছয় দশমাংশ ল্যাবভিউতে অন্তর্নির্মিত একটি শীর্ষ সনাক্তকরণ অ্যালগরিদমের জন্য একটি থ্রেশহোল্ড হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। পিক ডিটেকশন ফাংশনের সাথে দ্বিগুণের 1 ডি অ্যারের সর্বোচ্চ মান চিহ্নিত করা হয়েছিল। চূড়ার অবস্থানগুলি পরিচিত হওয়ায়, প্রতিটি শিখরের মধ্যে সময়ের পার্থক্য গণনা করা হয়েছিল। এই সময় পার্থক্য, প্রতি শিখরে প্রতি সেকেন্ডের ইউনিটে, প্রতি মিনিটে শিখরে রূপান্তরিত হয়েছিল। ফলে মানটি প্রতি মিনিটে হার্টের হারকে প্রতিনিধিত্ব করে বলে মনে করা হত।

এটাই! আপনি এখন একটি ইসিজি সংকেত সংগ্রহ এবং বিশ্লেষণ করেছেন!