Matalan tehonkulutuksen EKG-mittalaitteen suunnittelu ja toteutus
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2006
Department
Major/Subject
Elektroniikan valmistustekniikka
Mcode
S-113
Degree programme
Language
fi
Pages
75
Series
Abstract
Väestön ikääntymisen ja elintasosairauksien voimakkaan lisääntymisen seurauksena terveydenhuollon nykytason ylläpitämiseen vaadittavat resurssit uhkaavat kasvaa liian suuriksi. Tämän vuoksi on kehitettävä uusia etä- ja kotihoidon mahdollistavia ratkaisuja perinteisten hoitomuotojen tueksi. Eräs sovellusryhmä on elintoimintojen seurantaan kehitettävät langattomat elektroniset anturit, jotka tarjoavat potilaalle ja häntä hoitavalle lääkärille mahdollisuuden tarkkailla muun muassa potilaan sydämen toimintaa päivittäisen elämän puitteissa. Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää langattoman elektrokardiografin prototyyppi. Elektrokardiografi mittaa sydämen sähköistä toimintaa. Elektrokardiogrammi (EKG) on tärkeä työkalu sydänsairauksien diagnostiikassa ja valvonnassa. Prototyyppi mittaa potilaan EKG:n kahta elektrodia käyttäen ja välittää mitatun tiedon langattomasti päätelaitteelle (esimerkiksi tietokone tai älypuhelin) ZigBee-radiolinkkiä käyttäen. Työn kirjallisuusosassa selvitettiin sydämen sähköistä toimintaa sekä elektrokardiografian mittausperusteet. Kokeellisessa osassa suunniteltiin ja toteutettiin mahdollisimman yksinkertainen ja luotettavasti toimiva laite, joka täyttää valvontakäytön vaatimukset. Huomio kiinnitettiin erityisesti virrankulutuksen minimointiin sekä mahdollisuuteen jatkokehittää laitetta toimintojen sekä kokoonpanon miniatyrisoinnin suhteen. Näistä lähtökohdista päädyttiin käyttämään Texas Instrumentsin mahdollisimman pitkälle integroituja, vähäisen tehonkulutuksen omaavia piirejä. Laite valmistettiin toimimaan yksipuoleisella kolmen voltin jännitelähteellä. Laite koostuu analogisesta EKG-esivahvistimesta ja digitaalisesta radio-osasta, joka hoitaa myös AD-muunnoksen. Työn tuloksena saatiin aikaan toimiva prototyyppi, jolla voitiin rekisteröidä paikallaan olevan koehenkilön EKG-käyrä hyvälaatuisena. Liikkuvan koehenkilön mittaustulosta heikensivät liikeartefaktat. Laitteen käyttökelpoinen taajuuskaista ulottuu käytetyllä AD-rnuuntimen ohjausalgoritmilla 50 Herziin. Esivahvistimen taajuuskaista rajoitettiin yläpäästään 30 Herziin laskostumisen välttämiseksi.Description
Supervisor
Kivilahti, JormaThesis advisor
Turunen, MarkusJokinen, Janne
Keywords
ECG, EKG, wireless, langaton, ZigBee, ZigBee, electrical activity of the heart, sydämen sähköinen toiminta, electronics, elektroniikka