Holter EKG s kapacitními elektrodami

Radek Dokoupil

Master's thesis

ECG Holter with Capacitive Electrodes

Abstract:

Cílem této diplomové práce je navrhnout zařízení pro Holterovské monitorování elektrické aktivity srdce s využitím kapacitních elektrod. Teoretická část práce je zaměřena na problematiku měření elektrické aktivity srdce, problematiku kapacitních elektrod sloužících k těmto účelům a problematiku monitorování podle Holtera. V praktické části práce je popsán způsob úpravy a použití deskového kondenzátoru jako kapacitní elektrody, čímž je demonstrován základní princip funkce kapacitních elektrod. Dále praktická část práce obsahuje návrh a konstrukci kapacitních elektrod, využívajících látku oděvu jako dielektrikum. S návrhem kapacitních elektrod je úzce spjat návrh vhodného biozesilovače, který práce taktéž uvádí. Mimo podmínku kapacitní vazby mezi pokožkou a elektrodou je návrh řešení ovlivněn také požadavky na co nejmenší rozměry zařízení, možnost dlouhodobého ukládání EKG záznamu a také vlastní napájecí zdroj zařízení. K digitalizaci EKG signálu je využit obvod ESP32, který dle požadavků uživatele zajišťuje ukládání pořízeného záznamu na paměťovou katru, do internetového úložiště, či odesílání dat do mobilního telefonu. Dle stanovených kritérií bylo vytvořeno funkční zařízení pro snímání elektrické aktivity srdce. Nekonvenčnost navrženého zařízení spočívá ve využití kapacitních elektrod pro účely Holterovského monitorování s širokou škálou způsobů ukládání dat.

Abstract:

The aim of this thesis is to design a device for Holter monitoring of heart electrical activity by using capacitive electrodes. The theoretical part deals with the measurement of the electrical activity of the heart, the problems of capacitive electrodes for these purposes and the issue of monitoring according to Holter. In the practical part of the thesis there is described the method of modification and use the plate capacitor as capacitive electrode, which demonstrates the basic function principle of capacitive electrodes. Furthermore, the practical part of the thesis contains the design and construction of capacitive electrodes using the garment substance as dielectric material. The design of capacitive electrodes is closely related to the design of a bioamplifier, which also stated in the work. Apart from the condition of capacitive coupling between the skin and the electrode, the solution is also influenced by the requirements for the smallest possible size of the device, the possibility of long-term ECG recording and also the own power source of the device. To digitize ECG signal is used circuit ESP32, which according to user's requirements ensures storing of recorded data on memory card, internet storage or sending data to mobile phone. According to the specified properties, a functional device for sensing the electrical activity of the heart was created.The unconventionality of the proposed device is based on the use capacitive electrodes for Holter monitoring purposes with a wide range of storage methods.

Keywords

Elektrokardiografie, kapacitní elektrody, bezkontaktní měření, Holterovo monitorování.

Keywords

Electrocardiography, capacitive electrodes, noncontact measurement, Holter monitoring

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2019
• Supervisor: Martin Černý
• Reader: Jan Foltyn

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme / field:
Elektrotechnika / Biomedicínské inženýrství