khoa luan tot nghiep,thiet ke,bo loc so tren dspic,ung dung,trong viec xu ly,dien tam do,bui cong quan

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ TRÊN DSPIC ỨNG DỤNG TRONG VIỆC XỬ LÝ ĐIỆN TÂM ĐỒ

SV: Bùi Công Quân

MỞ ĐẦU

Hiện nay với việc phát triển của khoa học kỹ thuật và kinh tế thì chất lượng cuộc sống của con người đã được nâng lên một cách rõ rệt. Do đó nhu cầu về chăm sóc sức khỏe là một nhu cầu tất yếu không thể thiếu ở mỗi người.

Một trong những mối quan tâm hàng đầu hiện nay là các bệnh lý liên quan tới tim mạch. Không phải ai cũng có khả năng trang bị cho mình những thiết bị đắt tiền để khám bệnh ngay tại nhà. Bên cạnh đó việc sản xuất các thiết bị đo điện tim bằng các mạch lọc tương tự sẽ rất tốn các linh kiện mặt khác tín hiệu điện tâm đồ chịu rất nhiều loại nhiễu tác động, và việc xử lý các nhiễu này là rất khó thực hiện trên các mạch lọc tương tự được thiết kế bằng các linh kiện điện tử.

Chính vì lý do này các mạch lọc số đang dần thay thế các mạch lọc tương tự bởi những ưu điểm nổi trội của nó về độ chính xác, dễ dàng thay đổi đặc tính của bộ lọc.. . Luận văn của em tập trung vào việc thực hiện việc lọc số trên vi điều khiển dsPIC vừa tăng được khả năng lọc nhiễu của tín hiệu vừa tiết kiệm được các linh kiện. Điều này góp phần tăng hiệu quả ứng dụng của thiết bị và hạ giá thành sản phẩm.

CHƯƠNG 1: CƠ BẢN VỀ TÍN HIỆU ĐIỆN TIM

1.1 Cấu tạo và chức năng của tim

Tim là bộ phận quan trọng trong hệ tuần hòa của động vật, với chức năng bơm đều đặn để đẩy máu theo các động mạch và đem dưỡng khí và các chất dinh dưỡng đến toàn bộ cơ Thể. Hút máu từ tĩnh mạch về tim sau đó đẩy máu đến phổi để trao đổi khí CO lấy khí O2. Tim được cấu tạo từ một loại cơ đặc biệt gọi là cơ tim.

Tim người nằm trong lồng ngực, giữa hai lá phổi, dưới là cơ hoành, trên là các ống của tâm trung thất, trước là xương ức, sau là xương cột sống. Tim người gồm có bốn ngăn: 2 tâm nhĩ phía trên và 2 tâm thất phía dưới. Cơ tim của tâm thất dày hơn tâm nhĩ, của tâm thất trái dày hơn tâm thất phải. Tâm nhĩ trái nối với tĩnh mạch phổi, tâm thất trái nối với động mạch chủ. Tâm nhĩ phải nối với tĩnh mạch chủ trên và tĩnh mạch chủ dưới, tâm thất phải nối với động mạch phổi.

Giữa tâm thất và tâm nhĩ có van nhĩ thất giúp cho máu không chảy ngược lại tâm nhĩ. Van này ở bên phải có ba lá (van ba lá) Và bên trái có hai lá (van hai lá). Ở gốc động mạch với tâm thất có van bán nguyệt (do có hình bán nguyệt), còn gọi là van tổ chim giúp máu không chảy ngược trở lại tâm thất.

Tim bơm máu nuôi dưỡng khắp thân thể nên nó cũng phải được tiếp tế đầy đủ máu và oxi. Đó là nhờ mạch máu bên phải và trái phát suất từ động mạch chủ chạy thành một vòng bao quanh quả tim. Động mạch này được gọi là mạch máu vành tim (Coronary arteries).

1.2 Sự hình thành điện tâm đồ

Tim hoạt động được là nhờ một xung động truyền qua một hệ thống thần kinh tự động của tim. Đầu tiên, xung động đi từ nút xoang toả ra cơ nhĩ làm cho nhĩ co bóp (hay là nhĩ khử cực) Trước, khi nhĩ bóp thì máu được đẩy xuống tâm thất. Sau đó nút nhĩ - thất Tawara tiếp nhận xung động truyền qua bó His xuống tâm thất làm cho tâm thất co bóp (tâm thất khử cực), lúc này thất đã đầy máu sẽ bóp mạnh đẩy máu ra ngoại biên.

Hiện tượng nhĩ thất co bóp (nhĩ thất khử cực) Lần lượt trước sau như thế chính là để duy trì quá trình huyết động bình thường của hệ thống tuần hoàn. Đồng thời điều đó làm cho điện tâm đồ bao gồm hai phần: Một là nhĩ đồ, ghi lại dòng điện hoạt động của nhĩ, đi trước, và một thất đồ, ghi lại dòng điện của thất đi sau.

Để thu được dòng điện tim, người ta phải đặt các điện cực lên cơ thể như những sensơ thu những dòng điện tim nhỏ khoảng từ 1mV-3mV. Tuỳ theo chỗ đặt các điện cực, hình dáng điện tâm đồ sẽ khác nhau. Nhưng trong thực tế để dễ dàng quan sát và chuẩn đoán tốt trong bệnh nhân, người ta quy ước đặt điện cực dương (B) Bên trái quả tim, và điện cực âm (A) ở bên phải quả tim (Hình 1.2).

Do đó trên đường điện tâm đồ sẽ xuất hiện ba dạng sóng cơ bản sau:

Khi tim ở trạng thái nghỉ không có dòng điện tim qua điện cực âm và điện cực dương là cân bằng nhau khi đó sẽ xuất hiện một đường thẳng, gọi đó là đường đồng điện (isoelectric line).

Khi tim hoạt động (tâm thu) Mà điện cực B thu được một điện thế dương tính tương đối so với điện cực A thì khi đó sẽ xuất hiện một làn sóng dương tức là ở phía trên đường đồng điện.

Trái lại, khi điện cực A dương tính tương đối thì sẽ xuất hiện một làn sóng âm, nghĩa là phía trên đường đồng điện

1.2.1 Nhĩ đồ

Xung động đi từ nút xoang (ở nhĩ phải) Sẽ toả ra làm cho cơ nhĩ co bóp (khử cực cơ nhĩ) Các đợt sóng với hướng chung là từ trên xuống dưới và từ phải sang trái. Như vậy, vectơ khử cực nhĩ (nghĩa là vectơ biễu diễn dòng điện khử cực nhĩ) Sẽ có hướng từ trên xuống dưới và từ phải sang trái, làm với đường ngang một góc + 490 và còn gọi là trục điện nhĩ. Lúc này điện cực B sẽ dương tính tương đối và máy sẽ ghi được một làn sóng dương thấp, nhỏ, kéo dài khoảng 0.08s gọi là sóng P.

Khi nhĩ tái cực, nó có phát ra một dòng điện ghi lên máy bằng một sóng âm nhỏ gọi là sóng Ta (aurricular T), nhưng ngay lúc này cũng xuất hiện khử cực thất (QRS) Với điện thế mạnh hơn nhiều nên trên điện tim đồ thông thường ta không nhìn thấy được sóng Ta nữa. Do đó nhĩ đồ có nghĩa là sự hoạt động của nhĩ chỉ thể hiện lên điện tim đồ bằng một làn sóng đơn độc sóng P.

1.2.2 Thất Đồ

1.2.2.1 Khử cực

Khi tâm nhĩ co bóp (nhĩ khử cực) Thì xung động đã bắt đầu vào nút nhĩ - thất rồi truyền qua thân và hai nhánh bó His xuống khử cực thất.

Việc khử cực này bắt đầu từ phần giữa mặt trái vách liên thất đi xuyên sang mặt phải vách này, tạo ra một vectơ khử cực đầu tiên hướng từ trái sang phải: Điện cực A sẽ dương tính tương đối do đó sẽ xuất hiện một làn sóng âm nhỏ và nhọn gọi là sóng Q.

Sau đó, xung động truyền xuống và tiến hành khử cực đồng thời cả hai tâm thất theo hướng xuyên qua bề dày cơ tim, từ lớp dưới nội tâm mạc ra lớp dưới thượng tâm mạc. Lúc này vectơ khử cực hướng nhiều về bên trái hơn vì thất trái dày hơn và tim nằm nghiêng hướng trục tim về bên trái. Do đó, vectơ khử cực lúc này hướng từ phải sang trái; Điện cực B lại dương tính tương đối và ta sẽ thu được một làn sóng dương cao, nhọn, gọi là sóng R.

Sau cùng, khử cực nốt vùng đáy thất lại hướng từ trái sang phải, tạo ra một vectơ hướng từ trái sang phải: Máy ghi được một làn sóng âm, nhỏ, nhọn, gọi là sóng S.

Như vậy khử cực thất bao gồm ba làn sóng cao nhọn Q, R, S biên thiên phức tạp nên được gọi là phức bộ QRS. Vì nó biên đổi nhanh trong một thời gian rất ngắn là khoảng 0.07s, nên còn được gọi là phức bộ nhanh, trong phức bộ này sóng lớn nhất là sóng R.

Khi chúng ta tổng hợp ba vectơ khử cực Q, R, S thì chúng ta sẽ được một vectơ khử cực trung bình có hướng từ trên xuống dưới và từ phải sang trái làm với đường nằm ngang một góc là 580 (hình 1.4). Vectơ đó còn gọi là trục trung bình của điện tim, hay gọi là trục điện tim.

-------------------------------------------

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 [1] Đoàn Hòa Minh, Xử lý tín hiệu số, nxb ĐH Cần Thơ

 [2] PGS. TS Nguyễn Quốc Trung, Xử lý tín hiệu số và lọc số, nxb Khoa học và Kỹ Thuật

 [3] Microchip Technology Inc, dsPIC30F2011/2012/3012/3013 Data Sheet

 [4] Lê Thanh Bằng, Xây dựng hệ đo tín hiệu điện tâm đồ, khóa luận tốt nghiệp, Đại học công nghệ, 2006.

 [5] Phan Duy Hùng, Eric Castelli, Phạm Thị Ngọc Yến, Lọc nhiễu tín hiệu điện tim, Trung tâm nghiên cứu quốc tế MICA – Đại học Bách Khoa Hà Nội.

 [6] Giáo sư Trần Đỗ Trinh, Hướng dẫn đọc điện tim, Nhà xuất bản Y học 2003

 [7] Hướng dẫn lập trình của các phần mềm Matlab 7.0 và Labview 7.0

 [8] C. Britton Rorabaugh, Digital Filter Designer’s Handbook, Mcgraw-Hill Website:

 [9] http: // dspvietnam. Com

 [10] http: // scienceprog. Com

 [11] http: // microchip. Com

------------------------------------------------

Keyword: download,khoa luan tot nghiep,thiet ke,bo loc so tren dspic,ung dung,trong viec xu ly,dien tam do,bui cong quan

linkdownload: KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ BỘ LỌC SỐ TRÊN DSPIC ỨNG DỤNG TRONG VIỆC XỬ LÝ ĐIỆN TÂM ĐỒ