Amplificador de sinais eletrocardiográficos

Aplicação do amplificador de instrumentação no projeto de um monitor de sinais eletrocardiográficos

Welerson F. Lopes, Prof. Dr.-Ing. João L. C. Azevedo

Resumo—Este artigo apresenta a aplicação do amplificador de instrumentação na modelagem de um sistema de aquisição de sinais eletrocardiográficos para monitoração.

Palavras-Chave—ECG, Amplificador de Instrumentação, Eletrocardiografia.-.

Introdução

O sinal gerado pelo coração depende de vários fatores, passando desde a genética até a condição física atual da pessoa. No entanto, em geral a freqüência cardíaca em repouso é de 60 a 90 batimentos por minuto no adulto, sendo controlada principalmente pelo sistema nervoso parassimpático que gera um sinal eletrocardiográfico com amplitude entre 500uV e 4mV.

Trabalhar com sinais em níveis tão baixos requer cuidados especiais, pois estes podem facilmente apresentar ruídos, sejam eles ambientais ou biológicos. Para a avaliação ou monitoração dos sinais é necessário que sejam amplificados e para isso poderíamos utilizar um amplificador operacional em modo diferencial, no entanto teríamos um problema, pois os ruídos teriam forte influência no sinal amplificado. Dessa forma o que se faz na prática é a utilização de um amplificador de instrumentação, que emprega um arranjo de amplificadores operacionais a fim de possuir uma forte rejeição ao sinal em modo comum, ou seja, ele rejeita o que pode vir a ser um ruído.

A aquisição desse sinal depende do que se deseja avaliar nele, no caso de sua função ser diagnosticar uma anomalia cardíaca trabalha-se com uma largura de banda de 250 Hz, já para uma aplicação de monitoramento utiliza-se uma largura de banda um pouco menor, em torno de 40 a 50 Hz.

1.1 Estrutura e funcionamento

do coração

Do ponto de vista elétrico temos dois eventos que ocorrem durante o batimento cardiáco, o primeiro é um potencial elétrico que é gerado pelo nodo sino-atrial e o segundo é o potencial mecânico