RU174958U1 - Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов - Google Patents

Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов Download PDF

Info

Publication number
RU174958U1
RU174958U1 RU2017112520U RU2017112520U RU174958U1 RU 174958 U1 RU174958 U1 RU 174958U1 RU 2017112520 U RU2017112520 U RU 2017112520U RU 2017112520 U RU2017112520 U RU 2017112520U RU 174958 U1 RU174958 U1 RU 174958U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
output
biopotential
inputs
amplifier
Prior art date
Application number
RU2017112520U
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Владимирович Давыдов
Алексей Игоревич Егоров
Павел Викторович Филимонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Элитроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Элитроника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Элитроника"
Priority to RU2017112520U priority Critical patent/RU174958U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU174958U1 publication Critical patent/RU174958U1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]

Abstract

Полезная модель относится к технике измерений биоэлектрических сигналов организма человека и быть может быть использована в многоканальных цифровых электрокардиографах. Технический результат заключается в повышении надежности работы усилителя биопотенциалов для многоканального электрокардиографирования в реальных условиях эксплуатации. Данный технический эффект достигается благодаря тому, что в известный усилитель биопотенциалов, содержащий М входов для подключения М сигнальных электродов электрографических отведений и два входа для подключения соответственно опорного R-электрода и N-электрода, а также М+2 фильтра нижних частот (ФНЧ), входы которых являются входами указанного усилителя биопотенциалов, при этом вход каждого ФНЧ подключен к соответствующему сигнальному электроду либо к R- или N-электроду, а также управляющий микропроцессор, универсальную интегральную схему АЦП, включающую в себя программируемый генератор, М опорных источников тока, каждый из которых подключен к соответствующему плюсовому входу мультиплексора, а также два масштабирующих резистора, параллельно одному из которых включен конденсатор, введены М+1 высокоомный резистор, каждый из которых включен между земляной шиной и плюсовым входом мультиплексора, а также цепь накачки из последовательно соединенных конденсатора цепи накачки и резистора цепи накачки, второй вывод которого соединен со входом операционного усилителя биопотенциала N-электрода, операционный усилитель биопотенциала R-электрода, при этом в управляющий микроконтроллер встроен дополнительно АЦП микроконтроллера, который подключен к выходу ФНЧ канала N-электрода, а выход операционного усилителя биопотенциала R-электрода соединен со вторым выводом второго из указанных масштабирующих резисторов и с общей шиной, соединяющей М минусовых входов мультиплексора друг с другом. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к технике измерений биоэлектрических сигналов организма человека и может быть использована для электрокардиографирования человека с помощью цифровых стационарых и мобильных устройст.
Согласно «Медицинской энциклопедии» (dic.academic.ru), принадлежностью любого электрокардиографа, как аналогового, так и цифрового, являются: система электродов, коммутатор (селектор) отведений, обеспечивающие восприятие биопотенциалов с разных точек поверхности тела человека, а также усилитель биопотенциалов и регистрирующее устройство с лентопротяжным механизмом, обеспечивающим точно установленные скорости движения диаграммной ленты, на которой записывается электрокардиограмма (ЭКГ).
Для современных цифровых электрокардиографов характерно наличие также микропроцессора с запоминающими устройствами и программным обеспечением, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) усиленных биосигналов, монитора и цифрового пульта управления.
Одной из основных характеристик, определяющих технические и эксплуатационные возможности любого электрокардиографа является качество (надежность) съема биопотенциалов с тела пациента. Контролю этого параметра всегда уделяется повышенное внимание.
Известен многоканальный усилитель биосигналов, описанный в работе «Sigma-delta techniques reduce hardware count and power consumption in biomedical analog front ends». Analog dialoge 28-2, 1994, hh/ 6-7, содержащий электроды для съема биопотенциалов с грудной клетки пациента, электроды для съема биопотенциалов с конечностей и двенадцать инструментальных (сигнальных) усилителей. Этот прибор обеспечивает съем биопотенциалов, которые используются для формирования двенадцати общепринятых отведений ЭКГ.
Его недостатком является отсутствие анализа качества установки электродов на тело пациента и оценки работоспособности каналов усиления снимаемых биопотенциалов.
Известен многоканальный усилитель биопотенциалов, который содержит электроды для снятия биопотенциалов, мультиплексор, блок управления мультиплексором, дифференциальный усилитель, модулятор, блок гальванической развязки, усилитель модулированного сигнала, генератор тактовых импульсов, демультиплексор, блок управления демультиплексором, блок анализа, блок индикации, блоки демодуляции, блок весовых цепей, блоки полосовых фильтров и блок логической обработки. Этот усилитель в отличие от вышеупомянутого аналога обеспечивает контроль нарушений контакта между кожей пациента и электродами для снятия биопотенциалов, а также локализацию и индикацию места нарушения контакта, часто называемого «обрывом электрода» (свидетельство на изобретение №1821136, А61В 5/05).
Недостатком этого многоканального усилителя является сложность конструкции, большие габариты и энергопотребление, что ограничивает его практическое применение, особенно в компактных электрокардиографах с автономным питанием от аккумуляторных батарей, применяемых в машинах скорой помощи.
Частично эти недостатки устраняются в многоканальном усилителе биопотенциалов по патенту RU № 2148377, А61В 5/05, содержащем электроды для съема биопотенциалов, блок анализа и блок индикации, а также девять операционных усилителей, десять резистивных делителей напряжения и формирователь тестовых импульсов частотой 8-12 Гц. При этом резистивные делители с первого по восьмой включены между выходами, соответственно, с первого по восьмой операционных усилителей и выходом девятого операционного усилителя, выходы резистивных делителей напряжения с первого по восьмой соединены с инвертирующими входами соответственно с первого по восьмой операционных усилителей, девятый резистивный делитель напряжения включен между выходом девятого операционного усилителя и выходом десятого резистивного делителя напряжения, подключенного к выходу формирователя тестовых импульсов частотой (8-12) Гц, выход девятого делителя напряжения соединен с инвертирующим входом девятого операционного усилителя, неинвертирующие входы операционных усилителей с первого по восьмой соединены соответственно с первого по восьмой электродами для снятия биопотенциалов, неинвертирующий вход девятого операционного усилителя соединен с девятым электродом для снятия биопотенциалов с левой ноги пациента, выходы операционных усилителей с первого по восьмой соединены соответственно с первого по восьмой входами блока анализа, выход которого соединен с входом блока индикации.
Однако, все указанные устройства относятся к тому поколению электрокардиографических приборов, когда еще отсутствовали достаточно дешевые и высокопроизводительные средства цифровой вычислительной техники, позволяющие осуществлять автоматическое управление основными узлами электрокардиографа: автоматически регулировать усиление (масштаб) записи, определять максимальные и минимальные значения регистрируемых параметров ЭКГ, вычитать измеренную величину напряжения наводки из электрокардиографического сигнала без искажений последнего, сводить к минимуму артефактные смещения изолинии и т.п. Многоканальные электрокардиографы этого поколения использовались, главным образом, в стационарах.
Бурное развитие цифровой вычислительной техники, в частности, появление на рынке микроэлектроники высокопроизводительных многоканальных многоразрядных АЦП, сенсорных жидкокристаллических экранов и универсальных интегральных микросхем со встроенными усилителями с программируемым коэффициентом усиления, цифровыми программируемыми блоками управления и стандартными интерфейсами позволило перейти к созданию нового поколения цифровых многоканальных переносных электрокардиографов с автономным питанием, характеризующихся большими функциональными возможностями, высокими эргономическими характеристиками и очень низким потреблением.
К этому классу приборов относится, в частности, линейка портативных многоканальных электрокардиографов «АЛЬТОН», серийно выпускаемых предриятием-заявителем. Эти цифровые электрокардиографы широко используются в настоящее время в поликлиниках и стационарах, а также в службе скорой помощи (www.altomedika.ru). Недостатки этой линейки электрокардиографов начали проявляться по мере ужесточения нормативных требований к классу медицинских приборов, требующих для своего применения непосредственного контакта с телом пациента - к так называемым ME изделиям и ME системам (ГОСТ Р МЭК 60601-1-2-2014, ГОСТ Р МЭК 601-2-25-2016). В первую очередь эти проблемы коснулись усилителей биопотенциалов.
Указанные требования были учтены при создании переносного многоканального электрокардиографа Е-104 (www.altomedika.ru), позволяющего автоматически измерять основные амплитудно-временные параметры ЭКГ (более 100) у пациентов всех возрастов. Усилитель биопотенциалов в этом устройстве, выбранный в качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения, выполнен на универсальной интегральной схеме для электрокардиографов с 8-канальным 24-разрядным АЦП Front-End компании Texas Instruments, США (www.ti.com). Структурная схема ближайшего аналога приведена в комплекте документации на демонстрационный образец применения этого изделия в многоканальном электрографировании («Руководство пользователя ADS1298ECG-FE Demonstration Kit» - sbau171d.pdf). Как и в большинстве современных многоканальных усилителей биопотенциалов для многоканальных цифровых электрокардиографов, в нем предусмотрена возможность контроля параметров недопустимого ухода параметров инструментальных (сигнальных) каналов электрографирования и канала нейтрального электрода, т.е. диагностирования вышеупомянутых аварийных ситуаций, называемых, для краткости, «обрывом сигнальных электродов» и «обрывом N-электрода», соответственно (SBAS459K - JANUARY 2010 - REVISED AUGUST 2015, 9.3.1.7.4 «Lead-Off Detection)), p. 39-40, 9.3.1.7.5 «RLD Lead-off», p. 41).
Ближайший аналог содержит восемь входов для подключения восьми сигнальных электродов электрографических отведений, и два входа для подключения, соответственно, опорного R-электрода и нейтрального Right Left Driven (PLD)-электрода (N-электрода), а также десять фильтров нижних частот (ФНЧ), входы которых являются указанными входами усилителя биопотенциалов, каждый из которых выполнен с возможностью подключения, соответствующего сигнального электрода, и вышеупомянутых R-электрода и N-электрода. Усилитель содержит также управляющий микропроцессор, масштабирующие резисторы, параллельно одному из которых подключен конденсатор, а также основной элемент - универсальную интегральную схему АЦП для многоканальных электрокардиографов - ECG AF-E. Вышеупомянутая универсальная интегральная схема включает в себя 8 опорных источников тока, подключенных к соответствующим входам мультиплексора, 8 из которых служат для подсоединения сигнальных электродов, а другие 8 соединены общей шиной друг с другом и подключены к R-электроду. Ближайший аналог включает в себя, кроме того, встроенный операционный усилитель биопотенциала N-электрода и 8 сигнальных каналов, каждый из которых, подключен к соответствующему выходу мультиплексора и содержит последовательно соединенные сигнальный усилитель и встроенный АЦП, выход которого подключен к соответствующему сигнальному входу блока управления, к одному из входов которого подключен программируемый генератор. Блок управления связан с помощью последовательного интерфейса с управляющим микропроцессором. Вышеупомянутые масштабирующий резистор и конденсатор включены параллельно минусовому входу и выходу операционного усилителя биопотенциалов N-электрода, один из входов которого подключен к земляной шине, а один из выводов масштабирующего резистора подключен к другому входу указанного операционного усилителя., Вход каждого ФНЧ подключен к соответствующему сигнальному электроду, а выход этого ФНЧ соединен с соответствующим сигнальным входом мультиплексора. Выход же ФНЧ, подключенного к N-электроду, соединен с выходом операционного усилителя биопотенциала N-электрода.
Диагностирование обрыва одного или нескольких сигнальных электродов осуществляется в ближайшем аналоге стандартным для усилителей биопотенциалов, использующих микросхемы семейства ADS1298 способом - с с помощью подключения опорных источников тока к каналу R-электрода и к каждому сигнальному каналу. Такое техническое решение имеет, однако, свои недостатки, заключающиеся
в зависимости пороговых уровней детекторов обрыва от количества одновременно оборванных электродов и, в первую очередь, от того, подключен ли N-электрод;
в низкой помехоустойчивости определения обрыва, в связи с тем, что накачка осуществляется с использованием источника с высоким внутренним сопротивлением, поэтому пороговые уровни весьма чувствительны к внешним наводкам.
Диагностирование обрыва N-электрода в ближайшем аналоге может быть осуществлено лишь при отключении канала этого электрода - «Determine if the RLD electrode is connected in the ADS129x by powered down the RLD amplifier)). Это не позволяет зафиксировать аварийную ситуацию «обрыв N-электрода» в процессе электрокардиографирования пациента.
Все это снижает функциональную надежность работы прибора в реальных условиях, а следовательно, уменьшает степень уверенности врача-оператора в достоверности снимаемой ЭКГ.
Для обеспечения возможности диагностирования обрыва N-электрода в процессе регистрации ЭКГ ранее, предприятием-заявителем было предложено оригинальное схемотехническое решение, на которое была подана заявка на полезную модель № 2017105272, А61В 5/0404.
Настоящее техническое решение направлено на дальнейшее повышение надежности работы усилителя биопотенциалов за счет повышения помехоустойчивости определения обрыва сигнальных электродов и снижения степени зависимости пороговых уровней детекторов обрыва от количества одновременно оборванных электродов.
Для этого в известный усилитель биопотенциалов для многоканального электрокардиографа, содержащий в общем случае М входов для подключения М сигнальных электродов электрографических отведений, и два входа для подключения, соответственно, опорного R-электрода и нейтрального Right Left Driven (RLD)-электрода (N-электрода), а также М+2 ФНЧ, каждый из которых выполнен с возможностью подключения, соответствующего сигнального электрода либо R- или N-электрода, а также управляющий микропроцессор, универсальную интегральную схему АЦП для многоканальных электрокардиографов, два масштабирующих резистора, параллельно одному из которых включен конденсатор, при этом вышеупомянутая универсальная интегральная схема включает в себя М опорных источников тока, подключенных к соответствующим входам для подсоединения сигнальных электродов, встроенный операционный усилитель, мультиплексор с 2М входами, М из которых соединены общей шиной друг с другом, и М выходами, каждый из которых через последовательно соединенные сигнальный усилитель и встроенный АЦП подключен к соответствующему сигнальному входу блока управления, связанного с помощью последовательного интерфейса с управляющим микропроцессором, вышеупомянутые масштабирующие резистор и конденсатор включены параллельно одному из входов и выходу операционного усилителя, другой вход которого подключен к земляной шине, один из выводов масштабирующего резистора подключен ко входу вышеупомянутого операционного усилителя, выход каждого ФНЧ, подключенного к соответствующему сигнальному электроду, соединен с соответствующим сигнальным входом мультиплексора, а выход ФНЧ, подключенного к N-электроду, соединен с выходом встроенного операционного усилителя, введены М+1 высокоомный резистор, каждый из которых включен между земляной шиной и плюсовым входом мультиплексора, относящимся к соответствующему сигнальному электроду или к R-электроду, а также операционный усилитель биопотенциала R-электрода и цепь накачки из последовательно соединенные дополнительных конденсатора и резистора, второй вывод которого соединен со входом операционного усилителя биопотенциала N-электрода, при этом в управляющий микроконтроллер встроен АЦП микроконтроллера, который подключен к выходу ФНЧ канала N-электрода, а выход операционного усилителя биопотенциала R-электрода соединен со вторым выводом второго масштабирующего резистора и с общей шиной, соединяющей М минусовых входов мультиплексора друг с другом, а второй вывод дополнительного конденсатора соединен с контактом универсальной интегральной схемы, являющимся сигнальным выходом программируемого генератора.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 - 3.
На фиг. 1 показана общая структурная схема указанного усилителя биопотенциалов.
На фиг. 2 приведена структурная схема ключевого элемента - универсальной интегральной схемы 8-канального АЦП для многоканальных электрокардиографов.
(Для конкретности на указанных рисунках представлены схемы усилителя биопотенциалов с восьмью сигнальными электродами на базе универсальной интегральной схемы 8-ми канального АЦП для цифровых электрокардиографов).
На фиг. 3 приведена фотография платы усилителя биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов.
На рисунках использованы следующие обозначения: 1 - универсальная интегральная схема АЦП для многоканальных электрокардиографов; 2 - мультиплексор; 3 - опорные источники тока; 4 - блок управления; 5 - сигнальный усилитель; 6 - сигнальный АЦП: 7 - операционный усилитель биопотенциала R-электрода; 8 - операционный усилитель биопотенциала N-электрода; 9 - АЦП микроконтроллера: 10 - управляющий микроконтроллер: 11 - последовательный интерфейс; 12 - ФНЧ; 13 - программируемый генератор; R1-R9 - высокоомные резисторы; R10, R11 - масштабирующие резисторы, С1 - масштабирующий конденсатор; R12 - резистор цепи накачки; С2 - конденсатор цепи накачки.
Рассматриваемый на рисунках усилитель биопотенциалов содержит восемь входов для подключения восьми сигнальных электродов электрокардиографических отведений, и два входа для подключения, соответственно, опорного R-электрода и нейтрального Right Left Driven (RLD)-электрода (N-электрода), а также десять ФНЧ 12, входы которых являются указанными входами усилителя биопотенциалов, каждый из которых выполнен с возможностью подключения, соответствующего сигнального электрода, R- или N-электрода, а также управляющий микропроцессор 10, универсальную интегральную схему 1 АЦП для многоканальных электрокардиографов, масштабирующий резистор R11 с конденсатором и другой масштабирующий резистор R10, при этом вышеупомянутая универсальная интегральная схема 1 включает в себя восемь опорных источников 3 тока, подключенных к соответствующим сигнальным входам мультиплексора 2, а также операционный усилитель 7 потенциала R-электрода, при этом восемь минусовых входов мультиплексора 2 соединены общей шиной друг с другом, а каждый из восьми выходов мультиплексора 2 через последовательно соединенные сигнальный усилитель 5 и сигнальный АЦП 6 подключен к соответствующему сигнальному входу блока 4 управления, связанного с помощью последовательного интерфейса 11 с управляющим микропроцессором 9, один из входов блока управления подключен к программируемому генератору, у которого выход накачки подключен через цепь накачки, состоящую из последовательно соединенных конденсатора С2 цепи накачки и резистора R12 цепи накачки к контакту универсальной интегральной схемы АЦП 1, являющемуся входом операционного усилителя 8 биопотенциала N-электрода, вышеупомянутые масштабирующий резистор R11 и конденсатор включены параллельно одному из входов и выходу операционного усилителя 7 биопотенциала N-электрода, другой вход которого, подключен к земляной шине. Один из выводов другого масштабирующего резистора R10 подключен ко входу операционного усилителя 8 потенциала N-электрода, выход каждого ФНЧ 12, подключенного к соответствующему сигнальному электроду, соединен с соответствующим плюсовым сигнальным входом мультиплексора 2. Рассматриваемый усилитель биопотенциалов содержит также девять высокоомных резисторов R1-R9, каждый из которых включен между земляной шиной и выходом ФНЧ 12 в канале каждого сигнального электрода и в канале R-электрода, а также операционный усилитель 7 биопотенциала R-электрода. В управляющий микроконтроллер 10 встроен АЦП 9 микроконтроллера, вход которого подключен к выходу ФНЧ 12, установленного в канале N-электрода, при этом выход операционного усилителя 7 биопотенциала R-электрода соединен со вторым выводом масштабирующего резистора R10 и с общей шиной, соединяющей 8 минусовых входов мультиплексора 2 друг с другом.
Выявление обрыва N-электрода в предлагаемом усилителе биопотенциалов происходит таким же образом, как и в ранее поданной заявке на полезную модель RU №2017105272, использующую 8-канальной 24-разрядной универсальную интегральную схему АЦП 1 для многоканальных электрокардиографов (далее - микросхему) типа ADS1298R модели ECGAF-E фирмы Texas Instruments, структура построения которой показана на фиг. 2. Микросхема встроена в печатную плату, фотография которой показана на фиг. 3.
Все показанные на рисунках элементы доступны на открытом рынке электронных компонентов. Опытный образец усилителя, в котором реализована рассматриваемое техническое решение, успешно прошел заводские испытания и готов к серийному производству на существующей элементной базе.
Как показано на фиг. 2, в состав микросхемы типа ADS1298R входят установленный на входе мультиплексор 2, к восьми плюсовым входам которого подключены сигнальные электроды L, F, S1, …S6 и опорные источники 3 тока, а восемь минусовых входов соединены друг с другом общей шиной, на которой формируется опорный биопотенциал. Мультиплексор 2 позволяет передавать сигнал с каждого из своих входов на соответствующий выход, который является входом канала отведения. При этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов с блока 4 управления. Мультиплексор 2 формирует из биопотенциалов, снимаемых с тела человека с помощью электродов, по заданной программе сигналы отведений, которые усиливаются с помощью установленных в каждом канале отведений сигнальных усилителей 5 и подвергаются аналого-цифровому преобразованию в сигнальном АЦП 6 этого канала.
В процессе работы из встроенных в микросхему 1 опорных источников 3 постоянного тока в каждый из 8 каналов съема ЭКГ (фиг. 1) направляется постоянный ток величиной - 6 нА.
Этот ток умножается на количество подключенных сигнальных электродов. При этом на высокоомных резисторах R1-R9 возникает падение напряжения Uп величиной приблизительно от -30 мВ до -53 мВ.
Когда N электрод подсоединен к пациенту, через него в тело пациента течет ток, компенсирующий сумму постоянных токов с сигнальных электродов L, F, S1…S6. Этот ток составляет не более 60 нА, что вызывает падение напряжения на высокоомных резисторах R1-R9, включенных на выходах соответствующих ФНЧ 12 (в сумме 50 кОм), не более 3 мВ. Это позволяет управляющему микроконтроллеру 10 принять решение о том, что N электрод подключен. С помощью цепи накачки, включающей в себя последовательно соединенные дополнительные конденсатор С2 и резистор R12 сигнал накачки с частотой 2 кГц с сигнального выхода встроенного в микросхему программируемого генератора 13 подается на вход операционного усилителя 8 биопотенциала N-электрода. Если N-электрод штатно подключен к телу пациента, то сигнал накачки присутствует на всех подключенных к пациенту электродах (R-электроде и сигнальных S1, …S6-электродах). Поскольку микросхема измеряет разность напряжений между каждым сигнальным электродом и R-электродом, то в каналах отведений, в которых произошел обрыв электрода, напряжение будет иметь высокую амплитуду. В нормально функционирующих каналах напряжение будет малой амплитуды. Таким образом, сравнивая амплитуду в каждом канале с пороговым уровнем, можно легко установить как факт обрыва электрода, так и судить о качестве наложения соответствующего электрода на тело пациента.
Поскольку выходной импеданс N-электрода существенно (примерно в 1000 раз) ниже импеданса остальных электродов, амплитуда сигнала накачки, поступающего с N-электрода, практически не зависит от количества оборванных электродов, качества их наложения на тело пациента и внешних помех, что и обеспечивает достижение желаемого технического результата, заключающегося в повышении надежности работы усилителя биопотенциалов (а следовательно, и электрокардиографа в целом) в реальных условиях эксплуатации непосредственно в ходе регистрации ЭКГ.

Claims (2)

  1. Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов, содержащий М входов для подключения М сигнальных электродов электрографических отведений и два входа для подключения соответственно опорного R-электрода и нейтрального Right Left Driven (RLD)-электрода - N-электрода, а также (М+2) фильтров нижних частот (ФНЧ), входы которых являются указанными (М+2) входами усилителя биопотенциалов, а также управляющий микроконтроллер, универсальную интегральную схему аналого-цифрового преобразователя (АЦП) для многоканальных электрокардиографов, два масштабирующих резистора, параллельно одному из которых подключен масштабирующий конденсатор, при этом вышеупомянутая универсальная интегральная схема включает в себя программируемый генератор, М опорных источников тока, каждый из которых подключен к соответствующему плюсовому входу мультиплексора, служащему для подсоединения соответствующего сигнального электрода, операционный усилитель биопотенциала N-электрода, при этом М минусовых входов мультиплексора соединены общей шиной друг с другом, а каждый из М выходов мультиплексора через канал отведения, состоящий из последовательно соединенных сигнального усилителя и сигнального АЦП, подключен к соответствующему сигнальному входу блока управления, который связан с помощью последовательного интерфейса с управляющим микроконтроллером и подключен к вышеупомянутому программируемому генератору, масштабирующий резистор с конденсатором включены параллельно к одному из входов и выходу операционного усилителя биопотенциала N-электрода, другой вход которого подключен к земляной шине, выход каждого ФНЧ, подключенного к соответствующему сигнальному электроду, соединен с соответствующим плюсовым входом мультиплексора, а выход ФНЧ, подключенного к N-электроду, соединен с выходом операционного усилителя биопотенциала N-электрода, отличающийся тем, что в него введены М+1 высокоомный резистор, каждый из которых включен между земляной шиной и
  2. плюсовым входом мультиплексора, относящимся к соответствующему сигнальному электроду или к R-электроду, а также операционный усилитель биопотенциала R-электрода и цепь накачки из последовательно соединенных конденсатора цепи накачки и резистора цепи накачки, второй вывод которого соединен с контактом универсальной интегральной схемы АЦП для многоканальных электрокардиографов, являющимся входом операционного усилителя биопотенциала N-электрода, при этом в управляющий микроконтроллер встроен АЦП микроконтроллера, который подключен к выходу ФНЧ канала N-электрода, а выход операционного усилителя биопотенциала R-электрода соединен со вторым выводом второго масштабирующего резистора и с общей шиной, соединяющей М минусовых входов мультиплексора друг с другом, а второй вывод конденсатора цепи накачки соединен с контактом универсальной интегральной схемы, являющимся сигнальным выходом программируемого генератора.
RU2017112520U 2017-04-12 2017-04-12 Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов RU174958U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112520U RU174958U1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112520U RU174958U1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU174958U1 true RU174958U1 (ru) 2017-11-13

Family

ID=60328785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112520U RU174958U1 (ru) 2017-04-12 2017-04-12 Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU174958U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723222C1 (ru) * 2019-11-18 2020-06-09 Евгений Владимирович Круглов Блок обработки электрокардиосигнала с аналого-цифровой фильтрацией

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148377C1 (ru) * 1999-08-13 2000-05-10 Закрытое акционерное общество "МИКАРД-ЛАНА" Многоканальный усилитель биопотенциалов
WO2015186676A1 (ja) * 2014-06-02 2015-12-10 国立大学法人 筑波大学 生体電位計測用電極、生体電位計測装置、及び生体電位計測方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148377C1 (ru) * 1999-08-13 2000-05-10 Закрытое акционерное общество "МИКАРД-ЛАНА" Многоканальный усилитель биопотенциалов
WO2015186676A1 (ja) * 2014-06-02 2015-12-10 国立大学法人 筑波大学 生体電位計測用電極、生体電位計測装置、及び生体電位計測方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Статья Texas Instrument: "Руководство пользователя ADS1298ECG-FE Demonstration Kit", 05.01.2016. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723222C1 (ru) * 2019-11-18 2020-06-09 Евгений Владимирович Круглов Блок обработки электрокардиосигнала с аналого-цифровой фильтрацией

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101800706B1 (ko) 잡음이 제거된 생체 신호를 측정하는 장치, 단위 측정기 및 방법
US7340294B2 (en) Impedance measurement apparatus for assessment of biomedical electrode interface quality
KR101947676B1 (ko) 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법
US8043226B2 (en) Apparatus and method for simultaneously measuring bio signals
CN109171702A (zh) 一种非接触式心电信号的测量装置和测量方法
KR20110135296A (ko) 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법
JP7039002B2 (ja) ウェアラブル生体センサ及びノイズキャンセル回路
KR101843083B1 (ko) 다중의 단위 측정기들을 포함하는 생체 신호 측정 장치 및 방법
JP2023099105A (ja) ウエアラブルデバイスを利用する心電図測定方法及びシステム
RU174958U1 (ru) Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов
Lacirignola et al. Hardware design of a wearable ECG-sensor: Strategies implementation for improving CMRR and reducing noise
Fauzani et al. Two electrodes system: Performance on ECG FECG and EMG detection
RU174556U1 (ru) Усилитель биопотенциалов для многоканального электрокардиографирования
Sandra et al. Simulation study of a contactless, capacitive ECG system
EP3880065A2 (en) Handheld ecg monitoring system with fault detection
Mohamad et al. Development of smart ECG machine using LabVIEW for biomedical engineering students
CN110090013B (zh) 基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路
Azucena et al. Design and implementation of a simple portable biomedical electronic device to diagnose cardiac arrhythmias
JP2003275186A (ja) 心電図モニター装置
CN204193306U (zh) 一种新型的周围神经病变检测仪
KR20200116885A (ko) 웨어러블 디바이스를 이용하는 심전도 측정 방법 및 시스템
Deopujari et al. Light weight, low cost, wearable ECG monitoring
Ganesan et al. Real time ECG monitoring system using raspberry Pi
Ding et al. An improved front end design for bioelectrical signal acquisition
RU2148377C1 (ru) Многоканальный усилитель биопотенциалов

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190413