Implementazione e realizzazione di un sistema di misura per segnali ECG: filtraggio e simulazione

Il Biopac Student Lab System è un set integrato di hardware e software per l’acquisizione e l’elaborazione di segnali biologici. L’hardware include l’unità di acquisizione dati (come, ad esempio, MP-35), elettrodi, cavi di collegamento, trasduttori, trasformatori ed altri accessori. Il software utilizzato per gestire questo hardware è il BSL PRO Gli input, provenienti dall’esterno, vengono raccolti dai canali presenti sull’unità di acquisizione e mandati sulla porta d’uscita per essere amplificati o spediti ad altre periferiche.

Possiamo paragonare il lavoro svolto dal Biopac Student Lab a quello svolto da una videocamera collegata, attraverso un videoregistratore , ad una televisione. La videocamera registra informazioni provenienti dal mondo esterno, queste immagini vengono poi convertite in un formato elettronico e passate dal videoregistratore alla televisione. Le immagini registrate possono essere archiviate su disco e riviste in un secondo momento. Così come una videocamera, il Biopac Student Lab registra delle informazioni, di natura diversa, provenienti dal mondo esterno; la videocamera registra informazioni “visive” mentre il Biopac registra informazioni, “segnali”, provenienti da uno stato fisiologico come la temperatura corporea, il battito del cuore o la flessione di un muscolo del braccio. Questa informazione fisiologica viene trasferita, tramite un cavo USB (CBLUSB)con protezione EMI , al Biopac Student Lab, in base alla misurazione da compiere cambierà anche il tipo di trasduttore utilizzato (es. un dinamometro per la misura della forza).

Quando il dato giunge al Biopac Student Lab viene convertito in un formato che permette di essere letto dal computer, fatto ciò il segnale può essere visualizzato sul monitor del PC , così come le immagini registrate vengono visualizzate
dalla televisione. Il software BSL PRO preleva il segnale dall’unità di acquisizione e traccia una forma d’onda sul monitor del PC; tale forma d’onda può essere una diretta riflessione del segnale elettrico proveniente dall’unità di acquisizione (l’ampiezza è espressa in volt) o una forma d’onda differente basata sempre sul segnale proveniente dall’unità di acquisizione.

L’unità di acquisizione dati MP-35 è il cuore di BIOPAC Student Lab PRO System (BSL PRO); infatti, ha un microprocessore interno per l’acquisizione di dati di controllo e per la comunicazione con il computer. L’unità MP-35 prende i segnali in entrata e li converte in segnali digitali che potranno essere processati con il proprio computer. Ci sono 4 canali d’ingresso, uno dei quali può essere usato come un ingresso trigger (d’attivazione). Per poter lavorare con l’unità sarà necessario collegare l’MP-35 ad un computer e poi all’unità stessa collegare elettrodi, trasduttori e dispositivi I/O.
Gli elettrodi sono strumenti relativamente semplici che attaccati alla superficie della pelle raccolgono i segnali elettrici del corpo.
I trasduttori convertono un segnale fisico in un segnale elettrico proporzionale.
I dispositivi I/O sono dispositivi come cuffia audio ed interruttore a pulsante.

L’unità MP-35 soddisfa lo standard dei test di sicurezza medica stilati da IEC60601. E’ uno strumento medico tipo BF classe II e soddisfa anche gli standard dei test EMC (Medical Electromagnetic Compatibility) stilati da IEC60601-1-2, come si può vedere nella Certificazione di sicurezza medica che correda il macchinario.