การออกแบบและสร้างเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ 98 ช่องสัญญาณ

ไพโรจน์ คอนเอม

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55479

Title:	การออกแบบและสร้างเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ 98 ช่องสัญญาณ
Other Titles:	DESIGN AND CONSTRUCTION OF A 98-LEAD ELETROCARDIOGRAPH
Authors:	ไพโรจน์ คอนเอม
Advisors:	มานะ ศรียุทธศักดิ์
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email:	Mana.S@Chula.ac.th,Mana.S@chula.ac.th
Issue Date:	2559
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอระบบวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ 98 ลีด เพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลคลื่นไฟฟ้าหัวใจรอบลำตัว ระบบวัดแบ่งเป็น 2 ชุดๆละ 49 ลีด ในแต่ละชุดประกอบด้วย ส่วนของวงจรเลือกช่องสัญญาณ ส่วนวงจรขยาย อย่างละ 7 ชุด การออกแบบการเชื่อมต่อสายวัดสัญญาณทำในรูปแบบเมทริกซ์ เพื่อให้ใช้ลดจำนวนสายวัดสัญญาณ โดยได้ออกแบบเป็นแผ่นอิเล็กโทรดติดเสื้อที่มีการติดตั้งวงจรเลือกช่องสัญญาณบนร่างกายทำให้การวัด 1 ชุดจำนวน 49 ลีดจะใช้สายวัดสัญญาณเพียง 14 เส้น เชื่อมต่อกับวงจรขยายสัญญาณและคอนโทรลเลอร์ กล่าวคือ ในการวัดสัญญาณ 98 จุด ระบบที่พัฒนาขึ้นจะใช้วงจรขยาย 14 ชุด และสายสัญญาณที่ต่อออกมาภายนอก 28 เส้น การตรวจสอบขีดจำกัดการเกิดสัญญาณรบกวนข้ามช่องสัญญาณของระบบ พบว่าในการวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่มีขนาด 1-2 mV ระบบที่สร้างขึ้นสามารถทนสัญญาณรบกวนได้สูงสุดที่ 42 mV ความถี่ 500 Hz กล่าวคือสามารถทนสัญญาณรบกวนได้มากกว่า 20 เท่าของคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ในการวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ 98 ลีดได้ใช้อัตราการชักตัวอย่างที่ 966 Hz เก็บข้อมูล 2000 ค่าต่อ 1 ช่องสัญญาณที่ความละเอียด 12 บิต ที่แรงดันไฟฟ้า 3.3 V การส่งข้อมูลจากเครื่องวัดไปยังคอมพิวเตอร์ทำผ่านพอร์ต USB ที่อัตราเร็ว 115,200 bps ได้ใช้นอตช์ฟิลเตอร์แบบดิจิทัลกรองความถี่ 50 Hz ออกจากข้อมูลที่รับเข้ามาเพื่อปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณ จากการวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจรอบลำตัวโดยระบบที่พัฒนาขึ้น พบว่าระบบสามารถแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ขึ้นกับตำแหน่งวัดบนร่างกาย เช่น เห็นภาพการลดลงของขนาดคลื่นไฟฟ้าหัวใจเมื่อตำแหน่งวัดห่างออกไปจากหัวใจ และพบว่ามีหลายตำแหน่งด้านซ้ายของร่างกายที่มีขนาดคลื่นไฟฟ้าหัวใจสูงกว่าตำแหน่งทางด้านขวา แม้ว่าทั้ง 2 ตำแหน่งจะห่างจากหัวใจในระยะที่เท่าๆกัน คาดว่าหากนำข้อมูลเหล่านี้ไปวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลทางการแพทย์ก็จะเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาเชิงลึกและการวินิจฉัยโรคหัวใจและหลอดเลือดต่อไปได้ในอนาคต
Other Abstract:	This thesis presents a 98-lead ECG measuring system for recording ECG data around the body. The system is composed of 2 sets of 49 channels measuring unit. Each set has 7 units of lead selector and 7 units of the amplifier. To reduce the number of ECG cable, the wiring is designed to be a matrix form. A suite for installing the electrodes and the lead selectors on the body is also designed. A set of the measuring system for 49 channels measurement has only 14 cables connecting to the amplifiers and the controller. As a result, in measuring 98-lead ECG, 14 units of the amplifier and 28 cables were used. The signal cross-talk test was performed to evaluate the performance of the system. It was found that the developed system could tolerate the noise with amplitude up to 42 mV at the frequency up to 500 Hz. As the ECG signal is in the range of 1-2 mV, this implies that the system could tolerate the noise with amplitude 20 times higher than the ECG signal. In the measuring of 98-lead ECG, 2000 data per channel data were sampled at 966 Hz with the resolution of 12-bit at a voltage of 3.3 V. The data transfer from the system to the PC was carried out via USB port at the baud rate of 115,200 bps. 50 Hz noise was removed from the received data by using a digital notch filter to improve the quality of the signal. From the 98-lead ECG measurement around the body, it was found that the system can demonstrate the variation of the ECG signal related to the position of the body. The decreasing in the amplitude of ECG signal was also observed when the position of measurement was far from the heart. It is interesting that many positions on the left side of the body showed a higher ECG signal than the right ones even both of the positions were the same distance from the heart. It is believed that if we could combine this information together with the physiological one, there is a feasibility to apply the information for the diagnosis of cardiovascular disease in the future.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	วิศวกรรมไฟฟ้า
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55479
URI:	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.945
metadata.dc.identifier.DOI:	10.58837/CHULA.THE.2016.945
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
5770255221.pdf		6.88 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record