ความไม่เป็นอุดมคติจากการวัดสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจผ่านส่วนต่อประสารเนื้อเยื่อ-อิเล็กโทรด

Main Article Content

พัลลภ พันธุปรีชารัตน์

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอความไม่เป็นอุดมคติจากการวัดสัญญาณ ECG ซึ่งเป็นผลมาจากสัญญาณรบกวนคอมมอนโหมด ศักย์ไฟฟ้าแบบครึ่งเซลล์ และ ค่าความต้านทานเนื้อเยื่อ โดยได้กล่าวถึงปัญหาที่เกิดขึ้นจากการวัดสัญญาณชีวภาพขนาดเล็กที่ใช้อุปกรณ์ตรวจวัดแบบอิเล็กโทรด โดยอธิบายในรูปของแบบจำลองวงจรสมมูลส่วนต่อประสานเนื้อเยื่อ-อิเล็กโทรดต่อรวมกับวงจรขยายส่วนหน้า จากการจำลองการทำงาน ผลทีได้พบว่า จากการใช้ ตัวแปรที่สนใจเปรียบเทียบกับค่าความผิดเพี้ยนของสัญญาณ สังเกตได้ว่าแรงดันที่วัดได้ของสัญญาณรบกวนคอมมอนโหมด จะอยู่ในช่วง  ส่วนศักย์ไฟฟ้าแบบครึ่งเซลล์ จะมีค่าอยู่ในช่วง   และค่าความต้านทานเนื้อเยื่อที่ได้ ไม่เกินความต้านทานอินพุตของวงจรขยายส่วนหน้า ยังทำให้วงจรมีความผิดเพี้ยนต่ำกว่า 1%


 

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

[1] L. Yan and J. Bae, “Challenges of Physiological Signal Measurements Using Electrodes: Fudamentals to Understand the Instrumentation,” IEEE Solid-State Circuits Magazine, vol. 9, no. 4, pp. 90-97, Fall 2017.
[2] Panlop Pantuprecharat, Suphawat Masaree, Prajuab Pawarangkoon, and Chutham Sawigun “A 0.672 µW, 2 µVrms CMOS Current-Feeback ECG Pre-amplifier With 77 dB CMRR,” IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems 15th, pp 393-396, 2019.
[3] Vidya Muthukrishnan,"Types of Surface Electrodes (Floating, Metal Plate & Multipoint)" [online] Available at https://www.electrical4u.com/surface-electrodes/ Accessed:25-October-2021
[4] "Human skin color Dermis Fitzpatrick scale" [online] Available at https://www.pngwing.com/en/free-png-khzns/download Accessed:25-October-2021.
[5] Yu Mike Chi,Tzyy-Ping Jung and Gert Cauwenberghs, “Dry-Contact and Noncontact Biopotential Electrodes: Methodological Review ” IEEE Reviews in Biomedical Engineering, vol.3 , pp. 106-119, February 2010
[6] S. Thanapitak and C. Sawigun, “A Subthreshold Buffer-Based Biquadratic Cell and its Application to Biopotential Filter Design,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 65, no. 9, pp. 2774-2783, Sept. 2018.
[7] C. Sawigun and S. Thanapitak, “A 0.9-nW, 101-Hz, and 46.3-Vrms IRN Low-Pass Filter for ECG Acquisition Using FVF Biquads,” IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, (in press). doi: 10.1109/TVLSI.2018.2863706
[8] Vidya Muthukrishnan, "ECG Lead System Configuration" [online] Available at https://www.electrical4u.com/ecg-lead-system-configuration/ Accessed:25-October-2021
[9] Razavi, Behzad. Design of Analog CMOS Integrated Circuits Second Edition