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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/65843
Tipo: | TCC |
Título: | Modelagem, Condicionamento e Validação Computacional de um Eletrocardiógrafo Digital de um Canal |
Autor(es): | Lima Júnior, Luiz Carlos Freire |
Orientador: | Praça, Paulo Peixoto |
Palavras-chave: | Eletrocardiograma (ECG);Modelagem;Instrumentação Médica |
Data do documento: | 2022 |
Citação: | LIMA JÚNIOR, Luiz Carlos Freire. Modelagem, Condicionamento e Validação Computacional de um Eletrocardiógrafo Digital de um Canal. 2022. 86 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Resumo: | O eletrocardiógrafo, dispositivo de monitoramento usado para obtenção do registro da atividade elétrica do coração descrita pelo eletrocardiograma, é cada vez mais relevante para o diagnóstico precoce de cardiopatias. Considerando esse contexto, objetivou-se realizar o desenvolvimento de uma modelagem para um eletrocardiógrafo digital de um canal, ou seja, de apenas uma entrada, por meio de simulação e análise nos softwares Multisim, Proteus e MATLAB e com a utilização de uma amostra de onda de eletrocardiograma não filtrada do banco de dados do site PhysioNet referente à derivação bipolar I, que será condicionada, amplificada e filtrada para validar o modelo utilizado. Para criar-se um modelo de eletrocardiógrafo, é feita uma revisão bibliográfica de fundamentos da bioquímica e fisiologia relacionados à operação do dispositivo e um estudo sobre elementos comuns de topologias encontradas na literatura. Em seguida, baseando-se na teoria e nas topologias apresentadas, é implementado um modelo de eletrocardiógrafo por meio de simulação, com o intuito de validação, que possui os seguintes elementos: alimentação, sinal de entrada, circuito de proteção, pré-amplificação, filtro passa-altas, driver da perna direita, filtro rejeita-faixa, amplificação, filtro passa-baixas e conversão A/D. Na simulação de regime permanente efetuada, os sinais da saída e entrada de cada estágio proposto são analisados e, por fim, a onda de saída do eletrocardiógrafo é representada graficamente e comparada com a amostra equivalente do eletrocardiograma filtrado do banco de dados. Com o intuito de verificar o funcionamento do circuito de proteção, também é efetuado um teste de transientes, aplicando uma tensão 2 kV durante 50 ms na entrada do eletrocardiógrafo e analisando o comportamento das ondas de entrada e saída do dispositivo. |
Abstract: | The electrocardiograph, a monitoring device used to record the heart’s electrical activity described by the electrocardiogram, has become increasingly relevant to the early diagnosis of heart diseases. Given that, the objective of this work was to develop a model for a single channel digital electrocardiograph through simulation and analysis in Multisim, Proteus and MATLAB by using an unfiltered electrocardiogram waveform sample of the bipolar lead I from the PhysioNet website’s database, which will be conditioned, amplified and filtered in order to validate the model. In order to create the electrocardiograph’s model, a bibliographic review of the fundamentals of biochemistry and physiology related to the operation of the device is carried out, as well as a study of common elements of topologies found in the literature. Then, based on the theory and topologies presented, it is introduced a model for the electrocardiograph which has the following elements: power supply, input signal, protection circuit, pre-amplification, right leg drive, high-pass filter, amplification, band-stop filter, low-pass filter and A/D conversion. For the steady state simulation, the signals at the output and input of each proposed stage are analyzed and, lastly, the output wave of the electrocardiograph is plotted and compared to the equivalent filtered sample of the electrocardiogram from the database. In order to verify the operation of the protection circuit, a transient test is also carried out by applying a 2 kV voltage for 50 ms at the input of the electrocardiograph and analyzing the behavior of the input and output waves of the device. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65843 |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias |
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