Utilize este link para identificar ou citar este item: https://bdm.unb.br/handle/10483/20841
Arquivos neste item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2018_AndreiaRibeiroDaSilva_FlaviaLeiteFrancelino_tcc.pdf12,72 MBAdobe PDFver/abrir
Título: Desenvolvimento e avaliação de um equipamento para aquisição e processamento de sinais de eletrocardiografia de uso contínuo
Autor(es): Silva, Andréia Ribeiro da
Francelino, Flavia Leite
Orientador(es): Mendes, Cristiano Jacques Miosso Rodrigues
Assunto: Eletrocardiografia
Processamento de sinais - técnicas digitais
Engenharia biomédica
Data de apresentação: Jul-2018
Data de publicação: 18-Out-2018
Referência: SILVA, Andréia Ribeiro da; FRANCELINO, Flavia Leite. Desenvolvimento e avaliação de um equipamento para aquisição e processamento de sinais de eletrocardiografia de uso contínuo. 2018. 70 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: Sabe-se que a análise dos sinais bioelétricos emitidos pelo corpo humano é relevante para o estudo de doenças e anormalidades, bem como para o desenvolvimento de equipamentos médicos. Com isso, vem sendo possível desenvolver dispositivos que auxiliam a monitorar sinais biológicos importantes à saúde durante a realização de atividades cotidianas, por exemplo. Um desses sinais é o de eletrocardiografia, que permite detectar diversas doenças cardiovasculares de grande risco para a população. Há cardiologistas que digam que uma boa consulta cardiológica e um eletrocardiograma bem interpretado podem diagnosticar mais de 90% dos problemas cardíacos, principalmente os congênitos, poupando milhares de vidas. Atualmente, há vários métodos não invasivos que possibilitam um diagnóstico seguro e preciso da situação do aparelho cardiovascular. É inegável que ferramentas computadorizadas sofisticadas aplicadas à eletrocardiologia incrementam os diagnósticos tornando-os mais precisos e refinados. No entanto, o problema crucial é a falta de um equipamento que, além de ser portátil e possibilitar o uso diário, permita a aquisição e visualização para viabilizar as análises científicas a serem feitas, ou seja, não há uma instrumentação apropriada para realizar este tipo de análise. Apesar de existirem soluções portáteis para aquisição do sinal de eletrocardiografia, essas soluções não agregam as funções de monitorar, visualizar e de processar a informação de maneira embarcada. Assim sendo, este projeto consiste no desenvolvimento e avaliação do protótipo de um equipamento portátil para aquisição, pré-processamento, visualização e classificação de sinais de ECG, que tem por objetivo permitir que o paciente realize exames sem a necessidade de deslocar-se a um estabelecimento assistencial de saúde. O hardware implementado é um sistema de aquisição de eletrocardiografia formado por um módulo de aquisição de ECG (AD8232), um regulador de tensão (LM2596) e um microcomputador, BeagleBone Black (BBB), o qual possui uma unidade de processamento programável em tempo real (PRU) que adquire o sinal a uma taxa constante de 1 KHz. Elaborou-se um programa para essa aquisição que permitiu a aquisição de sinais reais e em tempo real, bem como a gravação dos sinais a uma taxa testada de 1 KHz. A PRU é programada em Assembly, com clock de execução de 200 MHz o que faz com que a maioria das operações leve 5 ns para executar, com exceção do acesso à memória externa ao PRU. Há, ainda, outro programa que manda os dados, via socket, da PRU para o ARM, processador do BBB. Para contornar a presença de alguns ruídos provenientes da rede elétrica, foram implementados quatro filtros Butterworth de ordem 6 – o que ocasionou um atraso de 12 ms – todos rejeita faixa com faixa de rejeição de 4 Hz. Cada filtro em um harmônico e o principal na frequência de 60 Hz. Notou-se que a aquisição com filtragem online implicou em um sinal bem mais limpo do que o sinal capturado com o sistema que não possuía filtragem online. Ambos os sistemas salvam a janela adquirida a cada 20 segundos. Salvam tanto a versão filtrada, quanto a versão não filtrada. Em resumo, o sistema implementado visa a praticidade, maior autonomia e auxílio no tratamento e diagnóstico de doenças cardiovasculares, podendo ser utilizado no monitoramento de pacientes cardíacos em diversos ambientes, como hospitalar, enfermarias, residências e até em universidades para o desenvolvimento de pesquisas científicas em que sua aplicabilidade seja necessária.
Abstract: Biolectrical signais are transmitted all the time by the human body, these signals are relevant not only to understand diseases, but also to build new medical equipments. One of these signals is the electrocardiography signal. It allows to detect many kind of cardiovascular diseases. According to some cardiologists, 90% of cardiac problems can be avoided analyzed by a good electrocadiography equipment. Nowadays, a wide field of non invasive methods that allows a safe and accurate cardiovascular diagnostics. Moreover, new computer tools are being created and used to improve diagnostics analysis in this area. However, the main health analysis problem is the lack of equipment. Usually, these equipment are not portable and cause many difficults to acquire and show data. Besides exist portable solutions to acquire electrocardiography signals, they are not effective for portable devices. This way, this final project consists on the development of an equipment prototype to acquire data. Also, process, visualize, e classify ECG signals. The hardware is loaded with an ECG (AD8232) battery module, a voltage regulator (LM2596) and a black microcomputer from BeagleBone (BBB), which has a real-time programmable processing unit (PRU) that requires the sending a constant rate of 1 KHz. We devised a program to have the battery of signals once and a time, a signal tested 1 KHz. The PRU is programmed in Assembly, with a 200 MHz execution clock which causes most levels of execution to be executed, with the exception of PRU. There is also another program that sends the data, via socket, of the PRU to the ARM, of the processor BBB. In order to avoid the presence of some noise coming from the power grid, four Butterworth filters of order 6 were implemented - which caused a delay of 12 ms – all the output requests with 4 Hz rejection interval. Each filter is in harmonic and the main filter in the frequency of 60 Hz. It was noted that the acquisition with online filtration implied a much cleaner signal than the signal captured with the system that did not have online filtration. Both systems save an acquired window every 20 seconds. They save both a filtered version and an unfiltered version. In other words, the hardware and software development allows signal acquirement of pacients at home, this way the project consists in a home care health base that can be used in hospitals, home, and even universities for the development of new research.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2018.
Aparece na Coleção:Engenharia Eletrônica



Este item está licenciado na Licença Creative Commons Creative Commons