Hallo Leute, leider ist das Reich der mikrocontroller völliges Neuland für mich, daher seid bitte etwas nachsichtig mit mir. Ich habe von meiner UNI eine Projektaufgabe bekommen, dass ich ein EKG selber bauen solle. Alles, was ich dazu bekam, ist das "Stellaris LM3S8962 Board" und die Aufgabenstellung. Ich habe schon einige Threads dazu durchgelesen, aber komme nicht wirklich weiter und wollte bei den bestehenden nicht mit meiner Unwissenheit vom eigentlichen Thema ablenken. Meine Idee ist, dass ich 4 Klebeelektroden über die entsprechenden Elektrodenkabel mit dem Differenzverstärker ads1298 verbinde, der Spannungsunterschied verstärkt wird und durch die internen AD-Wandler auf einen brauchbaren Wert kommt. Diesen Wert wollte ich danach über die SPI Schnittstelle an den µC senden und auf dem Display ausgeben lassen. Sind meine Überlegungen soweit richtig? Brauche ich Dinge wie Gleichrichter, Schmitt-Trigger und Offset-Korrektur? MfG Robin
Ich glaube, so einfach geht das nicht. Wenn ich mir ein Oszilloskop an die Brust halte, zeigt es gar nichts hilfreiches an. Da muss sicher eine spezielle analoge Schaltung her, die das Signal aufbereitet.
Stefan Us schrieb: > Ich glaube, so einfach geht das nicht. Wenn ich mir ein Oszilloskop an > die Brust halte, zeigt es gar nichts hilfreiches an. Du mußt nur gleichzeitig zwei Finger in die Steckdose stecken, dann zeigts auch etwas an!
Robin N. schrieb: > Ich habe von meiner UNI eine Projektaufgabe bekommen, dass ich ein EKG > selber bauen solle. Du kannst das gar nicht testen, wenn Du nur ein Stellaris Kit bekommen hast. Elektroden an Dir selbst ankleben ist nur zu empfehlen, wenn Du komplett (!!!) galvanisch getrennt bist. Und da reden wir von EN60601. Die solltest Du Dir dann mal aushändigen lassen und lesen. Mit einem umgebauten Handynetzteil kommst Du da nicht weit. Wenn Du aber zu den "Mir passiert schon nichts, ich passe ja auf" Leuten gehörst, dann kannst Du ja mal bei TI suchen. Die haben auch ein paar nette Appnotes zum Thema ECG. Ob Du dann bipolar oder unipolar ableiten musst, siehst Du ja an den Details der Aufgabenstellung. Weitere Hilfestellung gebe ich lieber nicht, denn wenn Du jetzt schon hängst, dann wäre dass grob fahrlässig^^ /regards Andreas
Recht brauchbar ist dieses Projekt hier: https://www.olimex.com/Products/Duino/Shields/SHIELD-EKG-EMG/ https://www.olimex.com/Products/EEG/OpenEEG/
Hallo, TI hat ein paar komplett Lösungen. Dies ist wohl ein Einstieg. http://www.ti.com/solution/ecg_electrocardiogram Hier geht es weiter. http://www.ti.com/tool/tipd116?keyMatch=ekg&tisearch=Search-EN http://www.ti.com/tool/TIDM-EKG-PULSE?keyMatch=ekg&tisearch=Search-EN mfg klaus
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Andreas H. schrieb: > Und da reden wir von EN60601. Man kanns auch übertreiben. Er wills ja schließlich nicht verkaufen. Oder lässt Du etwa jeden Deiner Versuchsaufbauten auf die Einhaltung von EN60601 prüfen und zertzifizieren bevor Du mal mit dem blanken Finger die 3.3V anfasst?
Klaus Ra. schrieb: > Hallo, > TI hat ein paar komplett Lösungen. Dies ist wohl ein Einstieg. > > http://www.ti.com/solution/ecg_electrocardiogram > > Hier geht es weiter. > > http://www.ti.com/tool/tipd116?keyMatch=ekg&tisearch=Search-EN > http://www.ti.com/tool/TIDM-EKG-PULSE?keyMatch=ekg&tisearch=Search-EN > mfg klaus Nachtrag: Über die UNI kommst Du auch an kostenlose Muster (Samples) heran. TI liefert sehr schnell, max. 3-4 Tage, aus aller Welt. mfg klaus
Der AD8232 ist auch cool http://www.analog.com/en/specialty-amplifiers/instrumentation-amplifiers/ad8232/products/product.html
Bernd K. schrieb: > Andreas H. schrieb: >> Und da reden wir von EN60601. > > Man kanns auch übertreiben. Er wills ja schließlich nicht verkaufen. > Oder lässt Du etwa jeden Deiner Versuchsaufbauten auf die Einhaltung von > EN60601 prüfen und zertzifizieren bevor Du mal mit dem blanken Finger > die 3.3V anfasst? es ist dringend !! davon abzuraten, ein EKG-Gerät zu betreiben, das nicht den Vorschriften für medizinisch genutzte Geräte genügt. Das betrifft insbesondere die Stromversorgung. In einem Labor einer Uni würde ich geeignete Netzgeräte nicht erwarten. Ein Ausweg wäre, die ganze Schaltung incl Computer/Prozessor aus einer Batterie zu betreiben. Anderenfalls weise bitte den Betreuer auf das Sicherheitsrisiko hin. Das wird er wohl auch nicht tragen wollen. mit besorgtem Gruß Kutte
Kutte schrieb: > es ist dringend !! davon abzuraten, ein EKG-Gerät zu betreiben, das > nicht den Vorschriften für medizinisch genutzte Geräte genügt. Das > betrifft insbesondere die Stromversorgung. In einem Labor einer Uni > würde ich geeignete Netzgeräte nicht erwarten. Ein Ausweg wäre, die > ganze Schaltung incl Computer/Prozessor aus einer Batterie zu betreiben. > Anderenfalls weise bitte den Betreuer auf das Sicherheitsrisiko hin. Das > wird er wohl auch nicht tragen wollen. > mit besorgtem Gruß Kutte Absolut. Bernd K. schrieb: > Man kanns auch übertreiben. Er wills ja schließlich nicht verkaufen. > Oder lässt Du etwa jeden Deiner Versuchsaufbauten auf die Einhaltung von > EN60601 prüfen und zertzifizieren bevor Du mal mit dem blanken Finger > die 3.3V anfasst? Also es ist ja schon (viele) Jahre her als ich noch im EKG Business war. Aber da hatten wir Prüfgeräte um EKG Signale messen zu können. Wenn wir uns da selber verkabelt hätten, dann wären wir vermutlich achtkantig rausgeflogen. Und 3.3V ? Naja, Du garantierst dass da nicht zufällig mal ein NT kaputt ist ? Ach verstehe. Bei Dir geht ja nie was kaputt ... Unsere Netzteile werden regelmäßig auf Einhaltung der VDE geprüft. Das macht die Kalibrierbude preiswert mit. Interessanterweise (laut deren Aussage) aus Selbstschutz. Solltest Du mal drüber nachdenken^^ Strom ist nämlich irgendwann NICHT MEHR harmlos. /regards Andreas
Kutte schrieb: > das Sicherheitsrisiko Welches Sicherheitsrisiko? Etwa das Risiko ein bürokratisches Stück Papier zu verletzen nach dem überhaupt keiner gefragt hat? Die werden ja kaum Labornetzteile verwenden die nicht das übliche Mindestmaß an Betriebssicherheit bieten, ansonsten dürften die Netzteile für überhaupt keine Arbeiten verwendet werden bei denen Studenten mit der Sekundärseite in Berührung kommen können (also so ziemlich jegliche Arbeit mit jeglicher Elektronik).
Bernd K. schrieb: > Etwa das Risiko ein bürokratisches Stück > Papier zu verletzen nach dem überhaupt keiner gefragt hat? Nein. Um das Riskiko zu minimieren, dass nicht noch mehr Unfälle in Firmen passieren. Frag mal Deinen Sicherheitsbeauftragten nach der Zeitschrift, die er regelmäßig von der BGETEM bekommt. Da ist auf der Rückseite immer so ein lustiger Fotowettbewerb, der immer stark an den Darwin Award erinnert. Leider passieren immer wieder Unfälle. Oft gerade den Leuten denen nach eigener Aussage (!) so etwas nie passieren würde. Rule-of-thumb: Sicherheitsvorschriften werden nicht diskutiert. Sie werden eingehalten !!! /regards Andreas
Robin N. schrieb: > und > Offset-Korrektur? Wegen zwangsläufig entstehenden Potentialverschiebungen (z.B. durch Muskeltätigkeit, chemische Potentiale usw.) ist eine Nulllageregelung empfehlenswert. Ein Sicherheitsrisiko kann vermieden werden, wenn man das EKG-Gerät auf Batterie laufen lässt. Mein EKG-Gerät läuft mit 2 St. NiMH-Akkus, also bei 2 bis 2,5V , zeigt die aktuellen Kurven auf einer 320x240 Flüssigkristallanzeige an und speichert die Werte auf einer SD-Karte, sodass die Kurven auch noch zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden können. Evtl. unter z.B. Beitrag "EKG Schaltung okay?" mal nachsehen, ob etwas brauchbares dabei ist.
Bernd K. schrieb: > Welches Sicherheitsrisiko? Metallische Kontakte mit trockener Haut anfassen ist was anderes als mit Klebelektroden niederohmig zu kontaktieren. Und weil die Kiste eben niederohmig ist, genügen deutlich niedrigere Spannungen, um "interessante" Ströme fließen zu lassen.
Robin N. schrieb: > Meine Idee ist, dass ich 4 Klebeelektroden über die entsprechenden > Elektrodenkabel mit dem Differenzverstärker ads1298 verbinde Der ADS1298 ist kein "Differenzverstärker" sondern ein kompletter 24 Bit ADC mit PGA und 8 Kanälen. Für den ADS1298R gibt es ein Eval-Board von TI, welches für Experimente sehr empfehlenswert ist. Dafür gibt es auch einen Schaltplan. Stefan Us schrieb: > Wenn ich mir ein Oszilloskop an > die Brust halte, zeigt es gar nichts hilfreiches an. Dann machst Du was falsch, wie z.B. GND nicht am Körper mit dran. Mit AC Kopplung sollte man entweder ein EKG (Pegel ca. 1 mV) sehen oder das 50 Hz Netzbrummen.
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Messkette.png
43 KB
Erstmal vielen vielen Dank für die schnellen und hilfreichen Antworten. Andreas H. schrieb: > Du kannst das gar nicht testen, wenn Du nur ein Stellaris Kit bekommen > hast. Leider muss ich das mit dem Stellaris Kit machen, so lautet die Aufgabe. > Wenn Du aber zu den "Mir passiert schon nichts, ich passe ja auf" Leuten > gehörst, dann kannst Du ja mal bei TI suchen. So einer bin ich auf keinen Fall. Ich weiß genau, dass ich bei dem Thema einige Schwächen habe und bin lieber viel zu vorsichtig. Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann kann ich mich entscheiden zwischen: - über PC betreiben und mit galvanischer Trennung und - über Batterie betreiben, wobei ich keine galvanische Trennung brauche? Ist die Messkette vom Bild so durchführbar oder kann ich irgendwas weglassen oder muss etwas dazu? MfG Robin
Hi, soweit ich das sehe, ein anspruchsvolles Projekt. falls Du wissen möchtest, wie andere das angehen und was diesen wichtig war, lies einfach in der Elektor, August/September/Oktober von 2013 nach. Falls Du Probleme haben solltest, daran zu kommen, schreib mich per Mail an, dann würde ich versuchen, die Artikel zu scannen und Dir zuzusenden. Tarik
Robin N. schrieb: > Andreas H. schrieb: > >> Du kannst das gar nicht testen, wenn Du nur ein Stellaris Kit bekommen >> hast. > > Leider muss ich das mit dem Stellaris Kit machen, so lautet die Aufgabe. > Schon klar. Allerdings hätte ich da eine Sicherheitseinweisung erwartet. Und dass Dir die Uni die notwendigen Geräte für die Messungen zur Verfügung stellt. > > Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann kann ich mich > entscheiden zwischen: > - über PC betreiben und mit galvanischer Trennung > und > - über Batterie betreiben, wobei ich keine galvanische Trennung brauche? > Du brauchst IMMER die galvanische Trennung. Bei Batteriebetrieb OHNE PC, also Anzeige auf einem "lokalen" LCD-Display bist Du aber schon galvanisch getrennt. Wenn Du am PC arbeitest, dann musst Du selber trennen. Da kannst Du für die Supply z.B. die RP Serie von RECOM nehmen (DC/DC converter mit EN60601 Zulassung) und z.B. HCNR201-050 von AVAGO. Die sind auch für Med-Apps zugelassen. Für den Aufbau und die Einhaltung der elektrischen Sicherheit bist Du aber IMMER selber verantwortlich !!! Wieviel Strom frisst das komplette Stellaris Kit denn ? Nur wegen dem Batterieverbrauch. > Ist die Messkette vom Bild so durchführbar oder kann ich irgendwas > weglassen oder muss etwas dazu? Was willst Du denn messen ? Nur Bipolar oder auch Wilson-Ableitungen ? Das Bild ist zu "oberflächlich". Wo wirst Du "Digital" ? 15Hz ist für EKG zu wenig. Der komplette QRS Komplex ist (IIRC) < 0.1s ~ 10Hz. Und da will man ja auch noch was sehen. Für die Messung der ST Strecke brauchst Du einen zweiten Punkt, der typ. 60-80 ms nach dem Begin der ST Strecke angelegt wird. Bei 15Hz Bandbreite siehst Du da aber auch nichts mehr. Kammerflimmern ist > 300 Hz und das willst Du auch sehen (naja, eigentlich nicht, ausser der Defi liegt daneben ;-). Ernsthaft: Du solltest deutlich schneller Samplen, auch damit Du durch Averagen das Rauschen besser weg bekommst. Die 50Hz Bandsperre ist "nett formuliert". Aber Du willst kein Band sperren, sondern eigentlich nur 50Hz. Suche mal nach "Notch filter". Dein Offsetregler regelt was ? In Deinem Bild wäre das ein Offsetsteller. Für das "0-en" Deiner Kurve nimmst Du vermutlich den Start der ST Strecke, denn da ist das Herz komplett entspannt (depolarisiert), oder ? Insgesamt wäre es schön, wenn Du Dein System mal so zeichnen könntest, dass man erkennt, was wo (insb. auch Spannungslevel, Trennung, A-->D) passiert. /regards Andreas
Andreas H. schrieb: > Schon klar. Allerdings hätte ich da eine Sicherheitseinweisung erwartet. > Und dass Dir die Uni die notwendigen Geräte für die Messungen zur > Verfügung stellt. Mehr als ein "Das ist euer Thema, das sind meiner Erwartungen. Hier ist euer Board" gab es da leider nicht. > Du brauchst IMMER die galvanische Trennung. Bei Batteriebetrieb OHNE PC, > also Anzeige auf einem "lokalen" LCD-Display bist Du aber schon > galvanisch getrennt. Alles klar, dann lasse ich es über Batterie laufen. > Wieviel Strom frisst das komplette Stellaris Kit denn ? Nur wegen dem > Batterieverbrauch. 240mA > Was willst Du denn messen ? Nur Bipolar oder auch Wilson-Ableitungen ? ich würde gerne nach der Bipolaren Ableitung messen > Das Bild ist zu "oberflächlich". Wo wirst Du "Digital" ? Mein Stellaris Board hat einen AD-Wandler. Über den hatt ich vor, die Volt-Zahl umzuwandeln. > Ernsthaft: Du solltest deutlich schneller Samplen, auch damit Du durch > Averagen das Rauschen besser weg bekommst. Ich sample auf 512 Hz. Das Bild war erstmal nur für mein Verständnis gut, was für Bauteile ich noch brauche. > Insgesamt wäre es schön, wenn Du Dein System mal so zeichnen könntest, > dass man erkennt, was wo (insb. auch Spannungslevel, Trennung, A-->D) > passiert. Die Kette, die ich mir gedacht habe, könnte etwa so aussehen: Mensch -> 2 Elektroden mit Elektrodenkabel -> Input ADS1298 -> über SPI-Schnittstelle mit µC verbinden (über Batterie betrieben, Offset-Regelung wird in die Software integriert, Samplerate auf 512Hz gesetzt) -> interner AD-Wandler -> lokale Anzeige auf dem LCD-Display
Robin N. schrieb: >> Das Bild ist zu "oberflächlich". Wo wirst Du "Digital" ? > Mein Stellaris Board hat einen AD-Wandler. Über den hatt ich vor, die > Volt-Zahl umzuwandeln. Also willst Du mit dem AD-Wandler vom uP messen ? Oder doch so, wie Du es gleich danach beschreibst ? > >> Insgesamt wäre es schön, wenn Du Dein System mal so zeichnen könntest, >> dass man erkennt, was wo (insb. auch Spannungslevel, Trennung, A-->D) >> passiert. > > Die Kette, die ich mir gedacht habe, könnte etwa so aussehen: > Mensch -> 2 Elektroden mit Elektrodenkabel -> Input ADS1298 -> über > SPI-Schnittstelle mit µC verbinden (über Batterie betrieben, > Offset-Regelung wird in die Software integriert, Samplerate auf 512Hz > gesetzt) -> interner AD-Wandler -> lokale Anzeige auf dem LCD-Display Der ADS1298 hat 8 * 24 Bit ADCs drin. Doch die nehmen ? /regards Andreas
Ja, ich hatte vor mit dem AD-Wandler von meinem Stellaris Board zu messen. Ich hab mal gelesen, dass der ADS1298 als Differenzverstärker agiert. Das stimmt in dem Fall gar nicht oder? Wenn ich den internen AD-Wandler von meinem Board nehme, brauche ich den ADS1298 nicht und muss mir einen eigenen Verstärker bauen? MfG Robin
Robin N. schrieb: > Ja, ich hatte vor mit dem AD-Wandler von meinem Stellaris Board zu > messen. > > Ich hab mal gelesen, dass der ADS1298 als Differenzverstärker agiert. > Das stimmt in dem Fall gar nicht oder? > > Wenn ich den internen AD-Wandler von meinem Board nehme, brauche ich den > ADS1298 nicht und muss mir einen eigenen Verstärker bauen? Klassischer Fall von RTFM. Read The Fucking Manual. Der ADC1298 dürfte alles machen, von der Eingangsverstärkung bis zur AD Wandlung. Du musst nur noch das Ausgangssignal auf dem LCD darstellen (entsprechend gescaled, Amplitude und Zeit). So lese ich zumindest das DS, habe mit dem ADC1298 nicht gearbeitet. Wie gesagt, ECG bussiness ist lange her ;-) /regards Andreas
Dann baue Dir doch als erstes einen EKG-Simulator. Mein Simulator wäre dazu gut geeignet: http://avrs-at-leipzig.de/dokuwiki/projekte/ekg_simulator Falls Du keinen AVR verwenden möchtest kannst Du auch einen Simulator diskret aufbauen: http://www.frankshospitalworkshop.com/electronics/diy-ecg_simulator.html Der ADS1298 ist sehr gut geeignet um ein EKG-Verstärker zu bauen. Leider hat dieses IC aber auch einige Fallstricke. Der Artikel https://www.mikrocontroller.net/articles/EKG_mit_XMC_%C2%B5C beschreibt diese aber recht gut. Ich kann Dir auch dringend nur raten sich nicht die Schaltung an die Brust zu kleben. Die Simulatoren sind dafür besser geeignet. Selbst ich als Medizintechniker klebe mir kein unbekanntes EKG-Gerät einfach an die Brust...
Ronny Schmiedel schrieb: > Ich kann Dir auch dringend nur raten sich nicht die Schaltung an die > Brust zu kleben. Die Simulatoren sind dafür besser geeignet. Selbst ich > als Medizintechniker klebe mir kein unbekanntes EKG-Gerät einfach an die > Brust... /signed @ Robin N.: Ich denke, die Idee von Ronny ist sehr gut. Und wesentlich sinnvoller als sich da selber anzuschließen. Ronny Schmiedel schrieb: > Mein Simulator wäre > dazu gut geeignet: > http://avrs-at-leipzig.de/dokuwiki/projekte/ekg_simulator Warum hast Du denn die drei Elektroden aus auf dem gleichen Signal abgeleitet ? Das funktioniert aber man ist doch sehr eingeschränkt, oder ? Trotzdem eine schöne Idee. /regards Andreas
Ronny Schmiedel schrieb: > Ich kann Dir auch dringend nur raten sich nicht die Schaltung an die > Brust zu kleben. Die Simulatoren sind dafür besser geeignet. Selbst ich > als Medizintechniker klebe mir kein unbekanntes EKG-Gerät einfach an die > Brust... Er hatte sich schon entschieden, die Schaltung mit Batterie zu betreiben. Mit welchen Gefahren wäre noch zu rechnen? Was ist denn bei diesem Projekt eigentlich das Ziel. In der Regel soll man an der Uni etwas lernen. Wenn man nur noch einen Schaltkreis (ADS1298 ) an die Stromversorgung anschließen muss, dann muss man sich fragen, wo bleibt dabei der Lerneffekt.
> Warum hast Du denn die drei Elektroden aus auf dem gleichen Signal > abgeleitet ? Das funktioniert aber man ist doch sehr eingeschränkt, oder > ? > > Trotzdem eine schöne Idee. > > /regards > Andreas Im Körper ist auch nur ein Herz mit einem Sinusknoten usw.. Das funktioniert wunderbar und die Ableitungen nach Einthoven und Goldberger werden korrekt dargestellt. Die unterschiedlichen Amplituden werden durch das Widerstandsnetzwerk gebildet. @wolle g. Alles richtig das mit einer Batterie zu betreiben. Wichtig ist auch den Strom zu den Elektroden mittels hochohmiger Widerstände zu begrenzen sonst gibts unschöne Flecken im Fehlerfall :D. Das ist aber nicht alles. Eine galvanische Trennung zu anderen Geräten ist genauso wichtig. So einen Verstärker zu bauen und auch erfolgreich mit einem nutzbaren Signal in Betrieb zu nehmen ist schon eine Herausforderung wenn auch machbar. Alles notwendige zur Sicherheit steht in der ISO60601. Falls der Dozent ihm einfach die Aufgabe so um die Ohren gehauen hat dann sollte man dem Dozenten auch gleich was um die Ohren hauen. Ohne Sicherheitshinweise ist meiner Meinung sowas unverschämt. Grüße Ronny
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Ronny Schmiedel schrieb: > Wichtig ist > auch den Strom zu den Elektroden mittels hochohmiger Widerstände zu > begrenzen sonst gibts unschöne Flecken im Fehlerfall :D. Das ist aber > nicht alles. Eine galvanische Trennung zu anderen Geräten ist genauso > wichtig. Kannst Du das mal genauer erläutern. Evtl. müsste ich mein Gerät noch einmal überarbeiten. Die ISO60601 kenne ich nicht und ich bin auch nicht vom Fach. Deshalb nehme ich gern fachliche Hinweise an. Allerdings kann ich mir schwer vorstellen, dass bei Verwendung einer Spannung von ca. 5V zur Stromversorgung eine galvanische Trennung erforderlich ist.
Ronny Schmiedel schrieb: > Im Körper ist auch nur ein Herz mit einem Sinusknoten usw.. Das liefert aber trotzdem unterschiedliche Signale, z.B. ist die Frage nach Systolen ja sowohl im Ruhe- als auch im BelastungsEKG zu bewerten. > funktioniert wunderbar und die Ableitungen nach Einthoven und Goldberger > werden korrekt dargestellt. Die unterschiedlichen Amplituden werden > durch das Widerstandsnetzwerk gebildet. Naja, das buchen wir mal als "erlaubtes mogeln". Du legst die Potentiale R,L & F an (bezogen auf N) und das EKG rechnet daraus die Ableitungen I, II, III aus. Am Patienten misst Du aber z.B. an R->L (also I ?) die Potentiale, die aus der Herzbewegung an der Körperoberfläche entstehen. Da kann ein Kardiologe dann schon erstaunlich viel draus ableiten. Meine Frage war auch eher so gemeint, dass man mit unabhängiger Steuerung von R,L & F halt auch diverse "Standardsymtome" darstellen könnte. > > So einen Verstärker zu bauen und auch erfolgreich mit einem nutzbaren > Signal in Betrieb zu nehmen ist schon eine Herausforderung wenn auch > machbar. Alles notwendige zur Sicherheit steht in der ISO60601. > Falls der Dozent ihm einfach die Aufgabe so um die Ohren gehauen hat > dann sollte man dem Dozenten auch gleich was um die Ohren hauen. Ohne > Sicherheitshinweise ist meiner Meinung sowas unverschämt. Darum war ich ja auch weiter oben so sauer :-) wolle g. schrieb: > Deshalb > nehme ich gern fachliche Hinweise an. > Allerdings kann ich mir schwer vorstellen, dass bei Verwendung einer > Spannung von ca. 5V zur Stromversorgung eine galvanische Trennung > erforderlich ist. Stell Dir mal vor, Du schließt eine 9V Batterie mit einem Draht kurz. Wie heiss kann der Draht werden ? Dein Hautwiderstand nimmt z.B. ab wenn Du schwitzt. Man kann da Fälle konstruieren, wo es zu Verbrennungen kommen kann. Beachte: Kann NICHT Muss. Und auch bei einer Batteriegespeissten Schaltung kann eine Kapazität/Induktivität eine Menge Energie speichern. Die Energieabgabe wird durch Widerstände dann massiv limitiert. Ein anderer Punkt, den Ronny nicht erwähnt hat, ist Defi Sicherheit. Ein EKG-Monitor sollte im Notfall auch mal eine Defibrilation überstehen. Darum haben (bzw. hatten damals) die Eingänge Widerstände, die auch Pulsleistung aushalten. Man macht die Sicherheitsvorschriften ja immer für den (mehr oder weniger) Worstcase. /regards Andreas
Andreas H. schrieb: > Ronny Schmiedel schrieb: >> Im Körper ist auch nur ein Herz mit einem Sinusknoten usw.. > Das liefert aber trotzdem unterschiedliche Signale, z.B. ist die Frage > nach Systolen ja sowohl im Ruhe- als auch im BelastungsEKG zu bewerten. > >> funktioniert wunderbar und die Ableitungen nach Einthoven und Goldberger >> werden korrekt dargestellt. Die unterschiedlichen Amplituden werden >> durch das Widerstandsnetzwerk gebildet. > Naja, das buchen wir mal als "erlaubtes mogeln". Du legst die Potentiale > R,L & F an (bezogen auf N) und das EKG rechnet daraus die Ableitungen I, > II, III aus. > > Am Patienten misst Du aber z.B. an R->L (also I ?) die Potentiale, die > aus der Herzbewegung an der Körperoberfläche entstehen. Da kann ein > Kardiologe dann schon erstaunlich viel draus ableiten. > > Meine Frage war auch eher so gemeint, dass man mit unabhängiger > Steuerung von R,L & F halt auch diverse "Standardsymtome" darstellen > könnte. ***schnip*** Ok, damit hast Du natürlich recht. Es ist nur eine einfache Darstellung eines EKGs. Für kompliziertere Fälle braucht es eine einzelne Signalerzeugung (dann mittels DAC) von R, L, F und den Brustwandableitungen. Da es solche Simulatoren bereits gibt habe ich nur diesen Einfachen entwickelt. Im Endeffekt würde eine Sinusamplitude reichen um zu beurteilen das alle Ableitungen funktionieren und dargestellt werden. :-) Das sieht aber zu unrealistisch aus... Grüße Ronny
So sieht unsere Aufgabenstellung aus: Elektrokardiogramm (EKG) - Hauptaufgabe: Aufnahme des Elektrokardiogramms (EKG/ECG) - Messung der elektrischen Spannung des Herzmuskels und Auswertung mit Mikrocontroller - Anforderungen („must-have“) o ANSTEUERUNG: Verwendung von ICs zur analogen Signalverarbeitung anstelle diskreter Opamps, sofern wirtschaftlich sinnvoll o AUSWERTUNG: Erstellung von geeigneten Softwarealgorithmen zur Aufbereitung der Messdaten o ANZEIGE: Lokale Anzeige von einfachen EKG-Daten und Puls o Dialog zur Konfiguration der Empfindlichkeit und zur Kalibration o ANLEGEN SONDEN: Benutzerführung zum korrekten Anlegen der Messsonden o SPEICHERN: Langzeitmessung von EKG-Daten und Puls mit Speicherung der Messdaten auf der SD-Karte (csv), Intervall einstellbar o Erstellung einer Applikation zur Demonstration der Funktionsfähigkeit o AUF EXCEL: Import der Daten (csv-Datei) in den PC und beispielhafte Auswertung mit Excel - Herausforderungen o Robuster, funktionsfähiger Aufbau der Messsonden, elektrisch leitfähige Saugnäpfe, optional vom uC gesteuerte Unterdruckpumpe (Messung des Unterdrucks) o Sehr kleine Messsignale, Rauschen, Filterung, Kalibrierung, Drift, Stabilität der Messungen o evtl. gedruckte Platine notwendig Wir haben keine Sicherheitsunterweisung bekommen, sondern wurden einfach ins kalte Wasser geschmissen
Welcher Zeitraum ist dafür vorgesehen? Wahrscheinlich eine sehr sportliche Aufgabe, wenn Robin N. schrieb: > leider ist das Reich der mikrocontroller völliges Neuland für mich Nur mal so: Welche Studienrichtung vergibt dieses Projekt?
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wolle g. schrieb: > Welcher Zeitraum ist dafür vorgesehen? 2 Monate Anfang Dezember haben wir die konkrete Aufgabenstellung erhalten Wir studieren Wirtschaftsingenieurwesen Elektro- und Informationstechnik
Robin N. schrieb: > Wir haben keine Sicherheitsunterweisung bekommen, sondern wurden einfach > ins kalte Wasser geschmissen Ach, das tut mir aber leid. Da hätte wohl ein Dozent Händchen halten und euch Schritt für Schritt zum Ziel führen müssen. Du hast dich ca. 3 Wochen nicht um die Aufgabe gekümmert und jetzt geht dir der Allerwertest auf Grundeis. In diesen jetzt 4 Wochen wäre es deine Aufgabe gewesen dich über das Thema Kardiographie zu informieren. Dann wüsstest Du etwas mit den Begriffen bipolare und unipolare Ableitung anzufangen und du hättest die Namen Goldberger und Einthoven wären dir ein Begriff. Und höre endlich auf dir irgendwelche Ideen in den Kopf zu setzten, das Thema ist seit über 50 Jahren abgefühstückt, da muss man nicht basteln. Recherchieren und die Grundlagen analoger Signalaufarbeitung reichen aus.
Andreas H. schrieb: > Ein anderer Punkt, den Ronny nicht erwähnt hat, ist Defi Sicherheit. Ein > EKG-Monitor sollte im Notfall auch mal eine Defibrilation überstehen. > Darum haben (bzw. hatten damals) die Eingänge Widerstände, die auch > Pulsleistung aushalten. Das ist nicht Teil der Aufgabe. Warum müssen immer alle etwas in Aufgaben reiniterpretieren, was dort nicht drinnen steht.
Marek Walther schrieb: > Das ist nicht Teil der Aufgabe. > Warum müssen immer alle etwas in Aufgaben reiniterpretieren, was dort > nicht drinnen steht. Weil zu dem Zeitpunkt die Aufgabe noch nicht VOLLSTÄNDIG definiert war. Und Andreas H. schrieb: > Man macht die Sicherheitsvorschriften ja immer für den (mehr oder > weniger) Worstcase. Worstcase nach damaligem Stand: Gegrillter Student am EKG durch Schaltungsfehler im Aufbau. Mag lustig klingen, ist es aber nicht. Immer wieder erstaunlich, mit welcher Naivität sich manche Leute einem Thema nähern, dass extrem riskant werden kann. Sowas habe ich im professionellen EKG Bereich nie erlebt. Warum wohl nicht^^ Aber Du bist natürlich der Überflieger, der das alles im Griff hat, klar. Eine Frage hätte ich aber dennoch: Robin N. schrieb: > elektrisch > leitfähige Saugnäpfe, optional vom uC gesteuerte Unterdruckpumpe Marek Walther schrieb: > Dann wüsstest Du etwas mit den Begriffen bipolare und unipolare > Ableitung anzufangen und du hättest die Namen Goldberger und Einthoven > wären dir ein Begriff. Goldberger und Einthoven sind (klassisch) Extremitätenableitungen. Mit Saugelektroden? Wie soll das denn gehen? Macht man doch eigentlich nur bei Wilson, bzw. 9/12 Abl., also am Torso, oder ? /regards Andreas
Huhu Robin Robin N. schrieb: > Wir studieren Wirtschaftsingenieurwesen Elektro- und Informationstechnik Wo denn ? Ich frage nur deswwegen, weil mir die Aufgabenstellung, die Du gepostet hast so "diletantisch" vorkommt. Also so, als ob der Aufgabensteller selber keine Ahnung davon hat. Z.B: Robin N. schrieb: > > - Anforderungen („must-have“) > o ANSTEUERUNG: Verwendung von ICs zur analogen Signalverarbeitung > anstelle diskreter Opamps, sofern wirtschaftlich sinnvoll Wirtschaftlich sinnvoll wäre erst mal eine Frage der geforderten Stückzahl. Die steht aber nirgends. Als IC wurde der ADS1298 ja schon erwähnt. > o AUSWERTUNG: Erstellung von geeigneten Softwarealgorithmen zur Aufbereitung der Messdaten Alleine die automatische (!!!) Bestimmung der 0-Linie ist alles andere als trivial. (Hint: Start (!) der ST-Strecke. Die ST-Strecke muss aber nicht gerade sein, sondern ist bei bestimmten Krankheitsbildern "schräg". Dann such mal den Anfang^^) > o ANLEGEN SONDEN: Benutzerführung zum korrekten Anlegen der Messsonden Das könnt ihr schon deswegen nicht machen, weil die Aufgabenstellung nicht angibt WELCHE Ableitung(en) gemessen werden sollen. > o SPEICHERN: Langzeitmessung von EKG-Daten und Puls mit Speicherung > der Messdaten auf der SD-Karte (csv), Intervall einstellbar <IRONY>Und zwar für Puls und EKG getrennt. Ist wichtig, beides zu speichern, weil der Puls ja nunmal NICHT die Anzahl der QRS Pulse pro Minute ist. </IRONY> Aber ok, da kann man noch argumentieren, dass man ja schnell nach kritischen Situationen im LEKG Recording suchen will, ohne 24h Aufzeichnung erst auszuwerten. > o Erstellung einer Applikation zur Demonstration der > Funktionsfähigkeit Die Applikation ist überschaubar und für die Demo hatte Ronny ja eine Schaltung für einen Simulator gepostet. Ihr sollt ja hoffentlich nicht an einem "Patienten" demonstrieren. > > - Herausforderungen > o Robuster, funktionsfähiger Aufbau der Messsonden, elektrisch > leitfähige Saugnäpfe, optional vom uC gesteuerte Unterdruckpumpe > (Messung des Unterdrucks) Achja, Maschinenbau könnt ihr natürlich auch alle. Mit einer Saugelektrode kann man auch prima Knutschflecke machen (probiers mal aus - einfach kräftig saugen). Saugt man stärker, dann fehlt vermutlich ein Stück am Patienten... > o evtl. gedruckte Platine notwendig <IRONY>Unsinn. Den ADS gibts ja auch in TQFP64 (?). Das kriegt man noch locker freiluftverdrahtet </IRONY> Ich würde da an eurer Stelle noch mal mit dem Betreuer reden, was er sich da vorstellt und mal detailiert auf die Probleme & Risiken hinweisen. Er macht es sich da wirklich etwas zu einfach. Grüße Andreas
Erst einmal vielen Dank Andreas für deine Tipps. Andreas H. schrieb: > Goldberger und Einthoven sind (klassisch) Extremitätenableitungen. Mit > Saugelektroden? Wie soll das denn gehen? Macht man doch eigentlich nur > bei Wilson, bzw. 9/12 Abl., also am Torso, oder ? Wir haben uns für die bipolare Extremitätenableitung nach Einthoven entschieden und verwenden 4 Klebeelektroden. > Wo denn ? An der HTWG Konstanz am Bodensee >> o Erstellung einer Applikation zur Demonstration der >> Funktionsfähigkeit >Die Applikation ist überschaubar und für die Demo hatte Ronny ja eine >Schaltung für einen Simulator gepostet. >Ihr sollt ja hoffentlich nicht an einem "Patienten" demonstrieren. Den Simulator haben wir jetzt fast fertig. Einzelne Bauteile mussten zuerst noch bestellt werden. Allerdings sollten wir bei der Präsentation dann schon am Patienten unsere Funktionsfähigkeit zeigen. >> o evtl. gedruckte Platine notwendig ><IRONY>Unsinn. Den ADS gibts ja auch in TQFP64 (?). Das kriegt man noch >locker freiluftverdrahtet </IRONY> Sing wir auch dran. War etwas schwierig an den Footprint hinzukommen für multisim, aber es klappt. >Ich würde da an eurer Stelle noch mal mit dem Betreuer reden, was er >sich da vorstellt und mal detailliert auf die Probleme & Risiken >hinweisen. Er macht es sich da wirklich etwas zu einfach. Wir haben am Dienstag einen Termin bei ihm...
Robin N. schrieb: >>Ich würde da an eurer Stelle noch mal mit dem Betreuer reden, was er >>sich da vorstellt und mal detailliert auf die Probleme & Risiken >>hinweisen. Er macht es sich da wirklich etwas zu einfach. > > Wir haben am Dienstag einen Termin bei ihm... Ok, dann nimmt das ja langsam Formen an :-) <irony> Robin N. schrieb: > Den Simulator haben wir jetzt fast fertig. Einzelne Bauteile mussten > zuerst noch bestellt werden. > Allerdings sollten wir bei der Präsentation dann schon am Patienten > unsere Funktionsfähigkeit zeigen. Da könnt ihr Dienstag ja mal andeuten, dass bei der Präsentation alle Studenten ihre "spezielle" Aufgabe haben und der Betreuer als Patient dienen muss ;-) </irony> Wie weit seit ihr mit dem Gesamtsystem ? Da kommt ja meist einiges an Aufwand zusammen. Grüße Andreas
Der EKG-Simulator von dieser Webseite (http://www.frankshospitalworkshop.com/electronics/diy-ecg_simulator.html) ist soweit aufgebaut. Gibt es eine Möglichkeit, wie ich die Signale auf dem Oszi ausgeben kann? Das Platinenlayout für den ADS1298 ist ebenfalls fertig und wird gerade von unserer Hochschule gelötet. Nun sind wir an der Kommunikation zwischen dem ADS1298 und dem Mikrocontroller über SPI. Könnte uns dabei bitte jemand einen Tipp geben, wie wir dabei schnellstmöglich einen Überblick bekommen? Vielen Dank! MfG Robin
Robin N. schrieb: > Der EKG-Simulator von dieser Webseite > (http://www.frankshospitalworkshop.com/electronics/diy-ecg_simulator.html) > ist soweit aufgebaut. Naja, er ist einfacher zu bauen als der Simulator von Ronny (den ich persönlich bevorzugt hätte). > Gibt es eine Möglichkeit, wie ich die Signale auf dem Oszi ausgeben > kann? Scope anschließen & losmessen ? Du musst nur den GND des Simulators (Im Schematic der mittlere der drei Outputpins) auf den GND Level des Scopes legen (also einfach mit einem Kabel verbinden). Dann solltest Du auch ein Signal sehen. (Ich unterstelle hier mal, dass die Schaltung funktioniert) > > Nun sind wir an der Kommunikation zwischen dem ADS1298 und dem > Mikrocontroller über SPI. Könnte uns dabei bitte jemand einen Tipp > geben, wie wir dabei schnellstmöglich einen Überblick bekommen? Worüber denn ? SPI ? --> Google/Wikipedia ADS1298 ? --> Datenblatt lesen & verstehen. Ggf. Appnotes lesen. Bei Detailproblemen nachfragen... Hth Andreas
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