Kablosuz EKG sistem tasarımı
Wireless ECG system design
Yazar: KEMAL KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MAHMUT TOKMAKÇI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrokardiyografi = Electrocardiography

Özet:
Bu çalışmada, teleizleme alanında kullanılmak üzere bir kablosuz EKG (ElektroKardiyoGram) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, hem ev hem de hastane ortamında kullanılabilecek biçimde tasarlanmıştır. Bireylerin sistemi günlük yaşamlarında kullanmaları durumunda kayıt altına alınan veriler, e-posta ile bir kardiyoloji uzmanına gönderilebilir ve böylelikle bir teletıp uygulaması gerçeklenebilir. Sistemin hastane ortamında kullanılması durumunda ise, klasik EKG cihazlarının sebep olduğu kablo yoğunluğunun ve kullanım zorluğunun önüne geçilir.Tasarlanan Kablosuz EKG Sistemi, yüzey elektrotları ile algılanan biyopotansiyel işaretleri bir ön kuvvetlendiricide kuvvetlendirmektedir. Daha sonra bu işaret alçak geçiren ve yüksek geçiren filtreler yardımıyla ortamdaki gürültü ve/veya bozucu etkilerden arındırılmaktadır. Filtreleme işleminden sonra bir kez daha kuvvetlendirilen ve dc seviye eklenerek tamamıyla pozitif eksene kaydırılan işaret mikrodenetleyici yardımıyla sayısallaştırılmaktadır. Daha sonra elde edilen bu sayısal veri, kablosuz iletişim entegresi ile alıcı devreye iletilmektedir. İletim endüstriyel, bilimsel ve tıbbi iletim bandı olan ISM (Industrial, Scientific, Medical) bandında 434 Mhz frekans değerinde gerçekleştirilmektedir. Mikrodenetleyici tabanlı alıcı devre ile iletim ortamından alınan EKG işaretleri demodüle edilerek orjinal EKG işareti elde edilmektedir. Bu işaret USB portundan bilgisayara aktarıldıktan sonra sayısal bir filtre yardımıyla bozucu etkileri elimine etmek için tekrardan filtrelenmektedir. Bir metin dosyası olarak kaydedilebilen işaret, geliştirilen yazılım vasıtasıyla analiz edilerek ?kalp atım hızı? (Heart Rate Variability-HRV) hesaplanabilmektedir. Program ile farklı hastalara ait çok sayıda EKG grafiği kayıt altına alınabilmekte, istendiği zaman bu grafikler ve ilgili dosyalar geri çağrılabilmektedir.

Abstract:
In this study wireless ECG system as a subject of telemonitoring, has been designed. Design intention was to enable usage of system either in home or hospital. Data recorded in case of home usage, as individuals are going on their daily life routines can be sent to a cardiologist. Thus these data constitute a base for a telemedicine application. In case of hospital usage system is usefull for avoiding cable mess and inconvenience due to the cable mess which are disadvantages of classical ECG devices.The designed system amplifies biopotantiels acquired by surface electrodes through a preamplification stage. Noise in the output signal of preamplification stage is eliminated by a filter stage consists of high pass and low pass filters. Signal which is one more time amplified and added a dc level after filtering stage is first digitized and then sent to the receiver circuit by a wireless communication module controlled by a microcontroller. Transmission is achieved at ISM (Industrial Scientific Medical) band at 433 Mhz frequency. Microcontroller based receiver circuit demodulates signal which is acquired from transmission media. The original signal is then transfered to a PC through USB port and then filtered again by a digital filter.Signal which can be recorded as a text file is analysed to derive Heart Rate Variability-HRV and visualized. Thanks to the software more than one ECG graph can be recorded belong to different patients. In case of a requirement text files and graphs can be retrieved.