Układ detekcji zespołów QRS w sygnale EKG do synchronizacji sztucznej komory wspomagania pracy serca

摘要

Urządzenia do sztucznego wspomagania pracy serca wymagają synchronizacji z odpowiednią fazą cyklu pracy serca pacjenta. W artykule przedstawiono opis konstrukcji wzmacniacza sygnału EKG i detektora zespołów QRS przeznaczonego do współpracy z takim systemem. Układ detektora zrealizowano wykorzystując programowalną matrycę analogową typu AN231E04, natomiast wzmacniacz sygnału EKG z przetwornikiem A/C oparto na programowalnym układzie ADS1298. Dzięki użyciu elementów programowalnych i wykorzystaniu możliwości dynamicznej rekonfigurowal-ności matrycy analogowej, uzyskano pożądane cechy detektora takie jak: małe opóźnienie detekcji zespołów QRS, automatyczną regulację wzmocnienia i możliwość zmiany stałej czasowej na drodze programowej. Badania układu prototypowego potwierdziły wysoką skuteczność detekcji zespołów QRS dla przebiegów EKG zarejestrowanych z elektrod nasercowych.%Cardiac assist devices require synchronization with the proper phase of the heart cycle. This paper presents an ECG amplifier and QRS complexes detector designed for application in a ventricular assist device. The ECG amplifier with the A/D converter was built using ADS1298 - low-power, 8-channel, 24-bit analog front-end for biopotential measurements. The analog path of the QRS complexes detector was implemented in a Field Programmable Analog Array (FPAA) AN231E04. The dynamic re-configurability of the FPAA makes it possible to obtain desired features such as: the automatic gain control, low time delay of the QRS detection and automatic time constant correction function. The research works on the prototype circuit proved high detection efficiency for the real ECG signals registered from the epicardial electrodes.