Nhiễu điện tim
Các loại nhiễu
1- Nhiễu từ các nguồn bên ngồi cơ thể bệnh nhân
• Các nguồn tĩnh điện
- Khi một vật thể được nạp điện được mang lại gần một vật không nạp điện thì vật khơng mang điện có điện áp cân bằng và đối ngược tăng lên
- Ví dụ, nếu một cơ thể không tiếp đất đặt gần một dây cab hoặc nguồn sáng mà được kết nối với mạng lưới, thì điện tích bề mặt của điện áp cân bằng và đối ngược tăng lên mặc dù khơng có dịng chạy giữa 2 cơ thể.
- Khi điện thế mạng lưới có tần số 50Hz, thì điện áp cảm ứng cũng bao gồm tần số này
- Các nguồn nạp tĩnh điện khác bao gồm bàn mổ, những bệnh nhân khác, các thiết bị điện tử
• Kích thích điện từ
- Nhiễu xảy ra ở gần các dây mang dòng điện xoay chiều - Hậu quả của nhiễu tần số 50Hz
- Do sự phát sinh của từ trường bởi dịng điện chạy thì tất cả các vật dẫn mang dòng điện lưới được bao quanh bởi trường điện từ
- Nhiễu tần số 50Hz là một sự sai lệnh về điện thế liên quan tới mặt đất mà được hiểu là bất kì vật nào gần với dây mang dịng xoay chiều, vật đó mang điện áp không phải của đất hoặc của đường dây mà là điện áp ở một vài nơi giữa chúng. Khi dịng điện tiện ích dao động thì điện áp của vật thể cũng dao động.
- Tác động được giảm tối thiểu bởi thực tế là trường điện từ phát ra bởi dây được tích điện tăng lên tới mức lớn hơn mà bị loại bỏ bởi đường dây cáp trung hồ gần với dây cáp được tích điện nhưng đi theo hướng ngược lại. Tuy nhiên, nếu hiện tượng dị dịng điện xuất hiện, thì 2 dịng khơng cịn cân bằng và tự triệt tiêu lẫn nhau nữa do đó tạo ra một suất điện động Tác động bị tăng lên nếu các dây nối được cuốn; các dây dẫn chính nối các điện cực bệnh nhân với những bộ khuếch đại nhạy sẽ thường xuyên bị nhiễu.
• Nhiễu tần số radio(>100hz)
+ Hệ thống phân phối chính hỗn hợp với dịng có tần số 50Hz, các nguồn bao gồm phép điện nhiệt, các moto điện
+ Sự truyền sóng radio nhờ cực điện nhiệt bị kích hoạt trong khơng khí như một anten phát radio trong khi đạo trình ECG bệnh nhân hoạt động như một dây anten thu.
• Giải pháp
- Bộ phân tích vi sai
- Tỉ số nén mode chung CMRR cao
- Các mạch bảo bệ bệnh nhân có phủ đồng hoặc nhôm - RL ECG “Floating”
- Bao quanh mỗi điện cực có tấm chắn phủ đồng tối thiểu hóa sự cảm ứng tĩnh điện.
- Giữ các điện cực càng ngắn càng tốt
- Giảm bớt ảnh hướng của trường điện từ bằng cách đảm bảo tất cả các đạo trình bệnh nhân có chiều dài như nhau, gần sát nhau thậm chí xoắn vào nhau cho đến khi gần sát cực điện do đó đảm bảo được rằng tín hiệu cảm ứng được xác định và bởi vậy chịu được tỉ số CMRR.
- Loại bỏ nguồn bức xạ điện trường không mong muốn
2- Nhiễu từ bệnh nhân
• Điện cơ học (EMG)
- Sự chồng chéo tần số giữa EEG và ECG
- Tín hiệu có thể lớn hơn rất nhiều ( tăng mV) so với EEG hoặc ECG - Các hoạt động của cơ ( đặc biệt là run rẩy) có thể dẫn tới nhiễu - Nhiễu cơ
• Giải pháp
- Giảm thiểu sự cử động của bệnh nhân tức là nghỉ ngơi - Giảm thiểu sự run cơ
- Tránh vùng cơ để đặt điện cực, sử dụng các vùng thịt nhơ lên
• Các điện cực ghi không hoạt động như một vật dẫn thụ động
- Việc sắp đặt một kim loại gần với một dung dịch chất điện phân như nhìn thấy trên bề mặt da tạo ra một nửa vùng điện hóa do đó phát sinh ra một lực điện từ.
- Nếu bộ khuếch đại vi sai được nối với một cặp điện cực như vậy thì điện thế đầu ra của chúng được so sánh là:
+ Nếu các tế bào giống hệt nhau, các đầu ra sẽ loại bỏ điểm 0
+ Nếu các tế bào không giống nhau, sự sai lệch điện thế giữa 2 tế bào sẽ bị khuếch đại
1) ngồi ra, dịng điện nhỏ tạo ra do điện thế bù có thể dẫn tới phân cực
2) các điện cực bị phân cực sẽ gây nhiễu bất kì một tín hiệu nào - Sự dịch chuyển cơ học của các điện cực ghi gây ra các thay đổi điện thế + do sự thay đổi kích thước vật lý của các điện cực da do đó thay đổi điện thế tế bào và trở kháng giữa điện cực và da.
• Giải pháp
- Làm sạch da, loại bỏ lông, cho ruợu cồn để đảm bảo sự dính chặt của điện cực
- Sử dụng điện cực Ag/AgCl mà không phân cực Giải pháp khắc phục nhiễu tín hiệu tần số 50Hz
Phương pháp loại bỏ nhiễu tần số 50Hz
Sử dụng bộ khuếch đại thuật tốn để khuếch đại tín hiệu ECG. Bộ khuếch đại này cho đầu vào khác nhau có thể khuếch đại tín hiệu ECG nhỏ ( <4mV), loại bỏ thành phần một chiều, nhiễu tần số cao và tần số 50Hz.