- •8.05080102 – Фізична та біомедична електроніка
- •Лекція №1 Основні поняття про біомедичні електронні системи
- •1.1. Призначення біомедичних електронних систем
- •1.2 . Класифікація бес
- •1.3. Математичне моделювання інформаційного процесу в бес
- •1.4. Загальне формулювання проблеми вибору рішення в бес
- •1.5. Оцінювання якості бес Необхідно визначити шляхи побудови оптимальних бес на основі вибору правил рішень, яким відповідають екстремуми (мінімуми) середніх втрат.
- •Лекція №2 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електрокардіографія
- •2.1. Виникнення та дослідження біопотенціалів
- •2.2. Електроди для реєстрації біомедичних сигналів
- •2.3. Перешкоди і спотворення, що виникають під час реєстрації біомедичних сигналів
- •2.4. Підсилювачі біопотенціалів
- •2.5. Електрокардіографія
- •2.5.1. Електрична активность серця
- •2.5.2. Поняття про вектор (диполь) серця і вектор відведення
- •2.5.3. Електрокардіографічні відведення
- •2.5.4. Техніка реєстрації екг
- •2.5.5. Основні елементи стандартної екг
- •Лекція №3 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електрокардіографія
- •3.1. Електрокардіограф 12-канальний “ ucard-200”
- •3.2. Реанімаційно-хірургічний монітор «um-300»
- •3.3. Векторкардіографія
- •3.4. Добове моніторування екг (за Холтером)
- •3.5. Діагностична система «Кардіовізор»
- •3.7. Система електрокардіографії високого розрізнення
- •3.8. Електрокардіографія плоду
- •3.9. Апаратні рішення в бес для обробки біопотенціалів
- •3.10. Приклад мобільної бес для реєстрації та обробки біопотенціалів серця
- •Лекція №4 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки біопотенціалів. Електроенцефалографія
- •4.1. Визначення електроенцефалографії
- •4.2. Реєстрація еег
- •4.3. Основні характеристики еег
- •4.4. Артефакти при реєстрації еег
- •4.5. Основні методи аналізу еег
- •4.6. Застосування аналізу еег для прогнозування епілептичних нападів
- •Лекція №5 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення біомедичних електронних систем для реєстрації та обробки даних про тиск крові
- •5.1. Методи вимірювання артеріального тиску
- •5.2. Бес для вимірювання артеріального тиску
- •Лекція №6 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення біомедичних електронних систем для реєстрації та обробки даних про тони серця
- •6.1. Основи фонокардіографії
- •6.2. Бес для реєстрації та обробки звукових сигналів серця
- •6.3. Приклади мобільних бес для реєстрації та обробки звукових сигналів серця
- •Лекція №7 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки даних про систему зовнішнього дихання
- •7.1. Дихальна система людини
- •7.2. Методи дослідження зовнішнього дихання у людини
- •7.3. Бес для дослідження функції зовнішнього дихання
- •7.3.2. Спіроаналізатори (спірометри)
- •Лекція №8 Методичне, технічне та інформаційно-алгоритмічне забезпечення бес для реєстрації та обробки даних про кровоток та об’єм крові
- •8.1. Ультразвукові вимірювачі швидкості кровотоку
- •8.1.1. Вплив кута α на значення доплерівської швидкості
- •8.1.2. Методи доплерографічних досліджень
- •8.1.3. Спектр швидкостей в перетині судини
- •8.1.4. Обчислення діагностичних параметрів
- •8.1.5. Формування кольорового доплерівського зображення
- •8.2. Фотоплетизмографія
- •8.15. Поглинання світла різними тканинами
- •8.16. Змінна складова сигналу фотоплетизмограми
- •8.18. Нормативні точки для кількісного оцінювання пульсової хвилі
- •8.3. Оклюзійна плетизмографія
- •8.4. Оксиметри і пульсоксиметри
- •8.4.1. Принцип дії оксиметрів
- •8.4.2. Принцип дії пульсоксиметрів
- •8.4.3. Пульсоксиметри в неонатальній медицині
- •Лекція №9 (16) Основні методи цифрової обробки та аналізу даних у бес функціональної діагностики
- •9.1. Попередня обробка сигналів
- •9.1.1. Фільтрація в часовій області
- •9.1.1.1. Синхронне усереднення
- •9.1.1.2. Фільтри усереднення зі зсувом (ковзаючого середнього)
- •9.1.2. Фільтрація сигналів в частотній області
- •9.2. Методи та приклади цифрової обробки і аналізу біомедичних сигналів
- •9.2.1. Спектральний аналіз
- •9.2.2. Вейвлет-перетворення
- •9.2.3. Аналіз біомедичних сигналів на основі методу власних векторів
- •Рекомендована література
2.5.4. Техніка реєстрації екг
ЕКГ реєструють у спеціальному приміщенні, віддаленому від можливих джерел електричних перешкод. Запис ЕКГ проводиться зазвичай в положенні лежачи на спині, що дозволяє досягти максимального розслаблення м'язів.
На внутрішню поверхню гомілок і передпліч у нижній їхній третині накладають 4 пластинчастих електроди, а на груди встановлюють один або кілька (при багатоканальному запису) грудних електродів. Для поліпшення якості ЕКГ і зменшення кількості наведених струмів необхідно забезпечити гарний контакт електродів зі шкірою. Для цього необхідно: 1) попередньо знежирити шкіру спиртом у місцях накладання електродів; 2) при значній волосистості шкіри змочити місця накладення електродів мильним розчином; 3) використати електродну пасту або рясно змочувати шкіру в місцях накладання електродів 5–10% розчином хлориду натрію.
До кожного електрода, установленого на кінцівках або на поверхні грудної
клітки, приєднують провід, що йде від електрокардіографа і маркірований певними кольорами. Загальноприйнятими є такі маркування вхідних проводів: права рука — червоний колір; ліва рука — жовтий; ліва нога — зелений, права нога (заземлення пацієнта) — чорний; до електрода V1 підключають провід, що має червоне забарвлення; до електрода V2 — жовте, V3 — зелене, V4 — коричневе, V5 — чорне і V6 — синє або фіолетове.
2.5.5. Основні елементи стандартної екг
Типова зміна сигналу відведення в часі ілюструється на рис. 2.17. На електрокардіограмі в кожному серцевому циклі розрізняють зубці P, Q, R, S і Т.
Зубець Р відображає процес деполяризації правого і лівого передсердь. У нормі у фронтальній площині середній результуючий вектор деполяризації передсердь розміщений майже паралельно осі II стандартного відведення і проектується на позитивні частини осей відведень II, aVF, I та III. Тому в цих відведеннях зазвичай реєструється позитивний зубець Р, що має максимальну амплітуду в I та II відведеннях.
Шлуночковий комплекс QRST відображає складний процес поширення (комплекс QRS) і згасання (сегмент RS–Т і зубець Т) збудження у міокарді шлуночків (рис. 2.18).
Рис. 2.17. Основні елементи стандартної ЕКГ
Рис. 2.18. Процеси деполяризації та реполяризації в серці, а також ритми серця
У більшості ЕКГ-відведень формування зубця Q зумовлене початковим моментним вектором деполяризації міжшлуночкової перегородки, що триває до 0,03 с. У нормі зубець Q може бути зареєстрований у всіх стандартних і посилених однополюсних відведеннях від кінцівок і у грудних відведеннях V4 – V6. Амплітуда нормального зубця Q у всіх відведеннях, крім aVR, не перевищує ¼ висоти зубця R, а його тривалість — 0,03 с.
У всіх відведеннях від кінцівок, за винятком aVR, формуються високі зубці R, причому при нормальному анатомічному положенні серця в грудній клітці зубець R у відведенні II має максимальну амплітуду.
Зубець T відображає процес швидкої кінцевої реполяризації міокарда шлуночків. У нормі сумарний результуючий вектор шлуночкової реполяризації зазвичай має майже такий же напрямок, як і середній вектор деполяризації шлуночків. Тому в більшості відведень, де реєструється високий зубець R, зубець Т має позитивне значення, проектуючись на позитивні частини осей електрокардіографічних відведень.
Іноді на ЕКГ, особливо в правих грудних відведеннях, відразу після зубця Т реєструється невеликий позитивний зубець U. Є припущення, що зубець U відповідає періоду короткочасного підвищення збудливості міокарда шлуночків.
Амплітуда і співвідношення позитивних (R) і негативних зубців (Q і S) у різних відведеннях багато в чому залежать від поворотів електричної осі серця.
Рис. 2.19. Варіанти електрокардіограми у відведеннях I, II, III при різному розташуванні електричної осі серця: а - відхилення вправо; б - вертикальне розташування; в - нормальне розташування; г - горизонтальне розташування; д - відхилення вліво
