II) Sơ đồ khối của thiết bị:
2.2.1. Cỏc lưu đồ thuật toỏn thực hiện chương trỡnh.
• Để thực hiện được cỏc nhiệm vụ: Truyền và thu thập số liệu, xỏc định chu kỡ (R-R), nhận dạng, so sỏnh, lưu giữ tớn hiệu và hiển thị kết quả trờn mỏy tớnh. Chương trỡnh phần mềm viết cho DSP cú algorithm cho dưới đõy:
Giải thớch lưu đồ:
+ Bước đầu tiờn phải khởi tạo CS4215, chọn chế độ điều khiển để khởi tạo cho CS4215 cụ thể là ta qui định cỏc thụng số cho CS4215 nh tần số lấy mẫu ( tần số lấy mẫu của CS4215 ở trong khoảng từ 4 KHz- 50KHz ), số bit trong một frame, tốc độ truyền...
+ Khi ở chế độ truyền số liệu thỡ CS4215 thực hiện việc thu tớn hiệu tương tự chuyển dạng số và gửi đến DSP để xử lớ. Nú hoạt động theo chế độ mà ta đặt trước ở chế độ điều khiển cũn trong trường hợp CS4215 ở chế độ truyền số liệu, nú sẽ quy định khung truyền số liệu.
Nh ta đó biết tớn hiệu điện tim chuẩn cú tần số biến đổi từ (0.5- 100)Hz. Mà theo định lớ lấy mẫu thỡ tần số lấy mẫu phải lớn hoặc bằng 2 lần tần số cắt của tớn hiệu điện tim. Về lớ thuyết tần số tớn hiệu điện tim cú thể tớnh toỏn theo cụng thức : max . 2 G X T n m γ =
Trong đú : Tm: tần số lấy mẫu. γ : sai số yờu cầu.
Xn : giỏ trị định mức của đại lượng đo.
Gmax : gia tốc biến thiờn cực đại của tớn hiệu đo (đạo hàm bậc hai của quỏ trỡnh biến thiờn).
Tớnh toỏn tần số lấy mẫu:
Thực tế việc tớnh số điểm lấy mẫu trong một chu kỡ tớn hiệu điện tim được tớnh toỏn như sau:
Như ta đó trỡnh bày ở chương 1 ữphần 1, thời gian tồn tại của súng P là 0,05s ữ 0,11s; chu kỳ tớn hiệu điện tim là 0,9s .
Vậy với P = 0,05 ta tớnh: fmax = 20Hz 05 , 0 1 =
Theo định lý lấy mẫu và kết hợp với thực tế ta chọn tần số lấy mẫu của tớn hiệu điờn tim được tăng lờn 50 lần: 20 Hz x 50 lần = 1000 Hz.
Tần số lấy mẫu thực tế của mạch mó hoỏ giải mó(đầu vào của tớn hiệu điện tim).
CS4215 là 8 KHz; 9,6 KHz; 16 KHz; 32 KHz; 48 KHz do đú ta chọn nhỏ nhất là 8 KHz . Chu kỳ lấy mẫu Te =
KHz
8 1 1
. Vậy số điểm lấy mẫu trong
1 chu kỳ tớn hiệu là : 3 10 . 8 . 9 , 0 8 1 9 , 0 = KHz s = 7200 điểm .
Cửa sổ ta chọn là 40 đoạn cho 1 chu kỳ lấy mẫu. Vậy ứng với mỗi đoạn lấy mẫu cú :
18040 40
7200
= (Điểm).
+ Quỏ trỡnh thu thập số liệu, xỏc định chu kỡ (R-R), nhận dạng và so sỏnh tớn hiệu diễn ra khi CS4215 ở chế độ điều khiển. ở đõy, số điểm lấy mẫu được chọn là 7200 điểm ( về nguyờn tắc số điểm lấy mẫu cú thể tăng lờn bao nhiờu tuỳ ý). Khi thu thập đủ 7200 điểm thỡ bắt đầu tớnh toỏn tần số tại điểm tớn hiệu cú biờn độ cực đại. Khi số liệu truyền hết CS4215 quay trở về chế độ điều khiển và quỏ trỡnh thu thập lại được bắt đầu, quỏ trỡnh tiếp diễn liờn tục.
Khi muốn dừng chương trỡnh, sử dụng một tỏc động từ bờn ngoài thụng qua phần mềm EVM điều khiển dừng DSP.
Chương trỡnh thu thập, xử lý và nhận dạng tớn hiệu điện tim được viết bằng ngụn ngữ Assembler 56002.
Cỏc chương trỡnh viết cho DSP gồm cú : + Macro truyền số liệu
+ Macro thu thập số liệu
+ Macro tớnh tần số max + Macro nhận dạng tớn hiệu
+ Macro so sỏnh tớn hiệu thu được
với thư viện tớn hiểu chuẩn và lưu giữ số liệu
- Phỏt một chu kỳ tớn hiệu điện tim chuẩn n lần theo lý thuyết cú thể là 20 lần, ở đõy để tăng độ tin cậy ta cú thể chọn n = 100
Bước 1: Tỡm xỏc xuất xuất hiện của cỏc dẫy chữ trong n lần phỏt đầu tiờn. Vớ dụ : aa bb cccaa lần 1 aa bb cccac lần 2 aa bb cccba lần 3 aa bb cccac lần 4 aa bb cccab lần 5 .. .. .. .. aa bb cccba lần n
Bắt đầu Khởi tạo CS4215 Thu thập Đủ số liệu Xác định chu kỳ(R-R) Nhận dạng So sánh với thư viện chuẩn Lưu giữ Hiển thị Chạy tiếp ? Kết thúc Sai Đúng Sai Đúng Đúng
Bước 2 : Tỡm xỏc xuất xuất hiện của cỏc dẫy chữ trong n lần phỏt thứ 2( cú thể nhiều hơn càng tốt). Cứ tiếp tục như vậy đến bước thứ 5 sau đú ta chọn ra cỏc dẫy chữ giống nhau nhất cú xỏc xuất xuất hiện lớn nhất ta hợp lại thành một thư viện khoảng 7 đến 8 dẫy chữ( đú là 1 tập hợp cú xỏc xuất xuất hiện nhiều nhất) chuẩn cú 8 dạng.
Bằng phương phỏp trờn ta cú đó cú 1 thư viện , thư viện này sẽ được cất trong bộ nhớ khi ta thực hiện việc phỏt ra cỏc tớn hiệu bất kỳ( tớn hiệu chuẩn hoặc tớn hiệu lệch ) từ mỏy phỏt mụ Rụng tớm hoặc điện tớm đưa vào thiết bị tự động phõn tớch tim hoặc điện tim, sau khi thực hiện việc thu thập, xử lý, nhận dạng, tớn hiệu sẽ so sỏnh lần lượt với từng dạng. Trong 8 dạng đú ở thư viện chuẩn. Nếu tớn hiệu trựng với 1 trong 8 dạng đú thỡ bỏ qua, cũn nếu khỏc thỡ ghi lại vào bộ nhớ .
Để người bỏc sĩ cú thể sử dụng nguồn thụng tin về tớn hiệu đó thu thập được thỡ phải cần nối ghộp thiết bị tự động phõn tớch tớn hiệu điện tim với mỏy tớnh thụng qua card truyền thụng + phần mềm truyền thụng, hiển thị phần này sẽ được cung cấp bởi nhà chế tạo thiết bị.
Sau khi phõn tớch đường cong điện tim đồ, tim ra cỏc dấu hiệu bệnh lý, cỏc bỏc sĩ chuyờn khoa về tim mạch đó tập hợp chỳng lại thành những hội chứng điện tim đồ, rồi dựa vào đú mà chuẩn đoỏn bệnh.
Cú hai loại hội chứng được xột đến là:
- Cỏc hội chứng về hỡnh dạng súng: Cỏ bệnh lý làm thay đổi hỡnh dạng điện tim đồ chuẩn.
- Cỏc hội chứng về rối loạn nhịp: Cỏc bệnh lý làm thay đổi tần số điện tim đồ chuẩn .
Đề tài của luận văn mới chỉ xột tới cỏc bệnh lý làm thay đổi hỡnh dỏng của điện tim đồ chuẩn và để giải quyết vấn đề này là bài toỏn về nhận dạng.
Tuyến tính hoá bằng phương pháp bình phương tối thiểu Sai Khởi tạo CS 4215 Thu thập Đủ số liệu Nhận dạng Lưu giữ Kết thúc Đúng