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用DrDAQ记录仪采集和记录心电图电路信号

  心电图(ECG)是利用电子设备对心脏进行跳动周期进行电记录的一项技术,并将此技术广泛应用于对心脏疾病的研究。本文介绍了一种通过结合DrDAQ示波器/数据记录仪来读取和存储心电图的应用,当然也可以用PicoScope所有型号的示波器替代DrDAQ(DrDAQ既可以作为示波器,又可以作为数据记录仪使用)。

  作为开创心电描记法的先驱人物,英国生理学家Augustus D.Waller在1887年发表首份人类心电图。但是在1911年Waller却这样说道,"我没有想到心电图能够在医疗机构得到广泛使用的任何理由,它最多就是利用来记录那些十分罕见和异常的心脏跳动方式。"然而,仅仅过了13年,荷兰生理学家Willem  Einthove将这种奇妙的生理现象转换成为一个不可或缺的临床记录装置并一直沿用到今天,也因此获得了诺贝尔医学奖。

工具/原料:

  • DrDAQ数据记录仪,Picolog软件、AD624AD仪表放大器一个、电子元器件若干、配套线缆

方法/步骤:

  • 心电图/ECG如何测量?

  心电图(ECG)是从体表监测心脏跳动所产生的电活动变化。电流以离子方式流动刺激心肌纤维的收缩导致心脏的跳动。在1913年,Einthoven发面的弦线电流计首次投入临床使用,由此使得心电图成为一种十分具有价值且无扩散性的诊断工具。下面的结果是对弦线原始痕迹之一的再现。

  弦线的记录是用熟知的三导联心电图,在人体的三个点进行测量("艾因特霍芬三角"-假设所选择的三点连接为等边三角形,而心脏为中心)L1和L2两点之间的电势差产生ECU波形,L3级的连接用来给人体和记录设备生成一个公共地。建立ECG波形和在心脏的电事件之间的对应关系被称为电学的逆问题:解决从人体表面上这些来源产生电位差所需要的电源。

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  • ECG应用的描述

  心电图设备是基于Shawn Carlson于2000年6月在科学美国人杂志上刊登出来的一篇"Amateur Scientist"文章搭建出来的。该文章描述了一种用基于仪表放大器的方式来形成电路布局并实现ECG的测量。我们对电路进行适当修改如下如所示,然后通过DrDAQ数据采集设备将读取的输出信号导入到笔记本电脑中,并将这些信号有效地存储起来,下面是对基本设置的说明:

  • 实验结果

  下面展示的样本数据图是通"Einthoven三角"ECG导联法实现的:

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