Ανάπτυξη φορητού ηλεκτροκαρδιογράφου με χρήση υφασμάτινων ηλεκτροδίων και εφαρμογής Matlab

Abstract

Σε αυτή τη διπλωματική εργασία παρουσιάζεται ένα φορητό σύστημα παρακολούθησης Ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ) και η ανάπτυξη μιας εφαρμογής Matlab για την εμφάνιση και επεξεργασία του λαμβανόμενου σήματος.

Αρχικά γίνεται µία συνοπτική θεωρητική ανάλυση της λειτουργίας της καρδιάς και των χαρακτηριστικών του ΗΚΓ. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται διάφορες υπάρχουσες εφαρμογές και συστήματα που αναπτύχθηκαν για την παρακολούθηση της καρδιακής λειτουργίας.

Έπειτα, γίνεται παρουσίαση του προτεινόμενου συστήματος. Συγκεκριμένα, η λήψη του ΗΚΓ γίνεται µε χρήση τριών ηλεκτροδίων, που κατασκευάστηκαν από αγώγιμο ύφασμα και ενσωματώθηκαν σε ένα ένδυμα, το οποίο κατασκευάστηκε από ελαστικό ύφασμα και καλύπτει αρκετά σωματικά μεγέθη. Σε µία θήκη του ενδύματος, επίσης, τοποθετείται το κουτί, που περιέχει το υλικό (hardware) για την λήψη, την ενίσχυση, το φιλτράρισμα, την αποθήκευση σε κάρτα microSD και την αποστολή του σήματος µέσω Bluetooth στον υπολογιστή. Το σήμα ΗΚΓ αποστέλλεται στον υπολογιστή, στον οποίο έχει αναπτυχθεί µία εφαρμογή Matlab, που επεξεργάζεται το σήμα και εξάγει τον αριθμό των παλμών, τον καρδιακό ϱυθµό, τον δείκτη RMSSD για την μέτρηση της μεταβλητότητας του καρδιακού ϱυθµού και τη µέση τιμή των χρονικών διαστημάτων μεταξύ των παλμών. Επίσης, δίνεται η δυνατότητα στο χρήστη για την αποκοπή ανεπιθύμητων τμημάτων του σήματος, τα οποία είναι θορυβώδη, καθώς και για αποθήκευση του σήματος σε μορφή αρχείου .mat, .txt ή ως εικόνα .png.

Τέλος, παρουσιάζονται παραδείγματα χρήσης του προτεινόμενου συστήματος και παρατίθενται τα συμπεράσματα από τη χρήση του συστήματος αυτού και της σύγκρισής του µε τις υπάρχουσες εφαρμογές που παρουσιάστηκαν, καθώς και μελλοντικές επεκτάσεις που θα μπορούσε να έχει το προτεινόμενο σύστημα.