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Titelaufnahme

Titel
Low Cost ECG System / submitted by Lukas Kremsmayr, BSc.
AutorInnenKremsmayr, Lukas
Beurteiler / BeurteilerinHuemer, Mario
Betreuer / BetreuerinHuemer, Mario
ErschienenLinz, 2018
Umfang79 Seiten : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Linz, Masterarbeit, 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)EKG-System / EKG-Signalverarbeitung / adaptive Filterung / Abtastratenumsetzung / Reduktion des Netzbrummens / Reduktion des Baselinendrifts / Reduktion des Muskelrauschens / 12-Kanal-EKG
Schlagwörter (EN)ECG systems / ECG signal processing / adaptive filtering / sample-rate conversion / baseline-drift compensation / powerline interference / muscle noise reduction / 12-lead ECG
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-23625 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist gemäß den "Hinweisen für BenützerInnen" verfügbar
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Low Cost ECG System [5.35 mb]
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Nachweis
Zusammenfassung (Deutsch)

Das Elektrokardiogramm (EKG) ist ein sehr wichtiges Werkzeug der Medizin. Heutzutage gilt ein 12-Kanal-EKG als Standard in der medizinischen Diagnostik. Die am häufigsten genutzten Systeme sind in der Regel sehr groß, teuer und schwer. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines kostengünstigen EKG-Systems mit 12 Kanälen. Der Entwurf beinhaltet den Hard- sowie den Softwareaufbau. Es wird sich außerdem im Detail mit der Störfilterung in EKG-Signalen beschäftigt. Gemessene EKG-Signale werden im Zeit- sowie im Frequenzbereich analysiert. Zur Anwendung kommen digitale Signalverarbeitungsstrukturen wie adaptive Filter, sowie Abtastratenumsetzung. Für den Hardwareaufbau des EKG Systems wird der EKG Front-End IC AD8232 verwendet. Die Auswertungen haben gezeigt, dass das entworfene EKG-System im Vergleich zu hochwertigen EKG Systemen, welche bereits zur Forschung benutzt werden, konkurrenzfähig ist. Durch den Einsatz von adaptiven Filtern wird das Netzbrummen deutlich gedämpft, und durch die Hilfe der Abtastratenumsetzung kann das Driften der Basislinie deutlich reduziert werden. Diese Arbeit dient als Grundlage für zukünftige Forschungen im Aufbau von EKG-Systemen, sowie für die Signalfilterung in EKG-Signalen. Die Bandbreite des Anwendungsbereiches dieser EKG-Systeme ist vielfältig, so können sie unter anderem für verschiedene Applikationen wie tragbare EKG-Systeme, 24-Stunden-EKG, sowie für die medizinische Forschung verwendet werden.

Zusammenfassung (Englisch)

In modern clinical diagnostics, the electrocardiogram (ECG) is an important medical tool. The so-called 12-lead ECG is widely used today, however such systems can be very expensive, large and heavy. This work describes the development of a low-cost 12-lead ECG system, illustrating the design process of the hardware and software architecture, as well as techniques for the reduction of noise and interference in ECG signals. In this thesis, ECG signal measurements are analyzed in the time domain as well as the frequency domain. Digital signal processing techniques such as adaptive filtering or sample-rate conversion are utilized. For the hardware design of this 12-lead ECG system, the heart rate monitor front-end integrated circuit AD8232 is used. The results show that this form of ECG system can compete with a high-end ECG research amplifier. The power-line interference can be significantly reduced with the help of an adaptive filter, and the baseline drift can be reduced by the use of a sample-rate-conversion process. This work is a foundation for future research in building ECG systems, and noise reduction in ECG signals. Such ECG systems could be used as wearable devices, for various applications such as 24-hour ECG, or medical research.

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