Разработка блок-схемы БТС

Совершенно очевидно, что в любой биотехнической системе должны быть две главные составные части: 1) биообъект; 2) техническое устройство. В нашем случае биообъектом является проводящая система сердца человека, а в роли технического устройства может выступать обычный электрокардиограф, передающий данные на компьютер для последующей обработки программным обеспечением и определения диагноза.

Программное обеспечение и является блоком, которое мы будем разрабатывать и улучшать. Оно поможет врачам быстро определить, есть ли у пациента мерцательная аритмия.

Данный аппаратно-программный комплекс будет представлять собой устройство для выделения сигнала биологической активности сердца и его последующей последовательной обработки с помощью стандартных средств.

С поверхности тела человека, смоченной физиологическим раствором, сигнал снимается с помощью электродов. Современные производители медицинской техники выбирают прижимные электроды с хлораргентумным, хлорсеребряным и никелевым покрытием.

В наши дни многие электрокардиографы снабжают блоком защиты от дефибриллятора, который предназначен для подавления коротких импульсов большого напряжения (до 7000В), генерируемых дефибриллятором и состоит из трех последовательных звеньев.

Затем выделенный сигнал поступает в буферный усилитель для согласования схемы по току. Согласование электрои радиотехнических цепей, схемно-конструктивное обеспечение передачи по ним электромагнитной энергии и сигналов с возможно минимальными отражениями, потерями и искажениями является неотъемлемой и одной из основных задач инженера.

Коммутатор отведений позволяет подключать электроды по каждому каналу в нужной комбинации.

Так как кардиограф должен регистрировать сигналы в пределах частот от 0,5 до 120 Гц по уровню минус 3 дБ, мы должны обеспечить прохождение через цепи прибора только нужной нам информативной части сигнала. Для этого в электрокардиографе и предусмотрен блок аналоговой фильтрации.

Затем сигнал поступает в согласующий усилитель. Этот блок подавляет синфазную помеху, выделяет дифференциальную составляющую и усиливает ее до динамического диапазона АЦП.

АЦП цифрует и дискретизирует аналоговый сигнал, а также передает его в микроконтроллер для дальнейшей обработки. Микроконтроллер формирует сигналы отведений и передает данные на компьютер через блок гальванической развязки.

Блок гальванической развязки служит для обеспечения электробезопасности и защиты пациента от удара током.

Компьютер с программным обеспечением включает блок обработки сигнала (БОБС). Результат исследования выводится на монитор или на принтер. Затем врач перепроверяет диагноз, сообщает пациенту и предпринимает меры по лечению.

На основе вышеизложенных выкладок проектируем блок-схему БТС:

Рис. Блок-схема БТС. БО — биообъектАЦП — Аналогово-цифровой преобразователь. МК — микроконтроллер

ПМ — программный модуль (разрабатываемый, улучшенный блок БТС).

4. Экспериментальная часть