ÖZET

EKG kalpteki elektriksel potansiyel değişikliklerini kaydetmeye

dayanan bir yöntemdir. EKG kaydı için kollara, bacaklara ve göğüs

duvarı üzerindeki belirli bölgelere metal elektrotlar yerleştirilir.

Yapılan bu çalışmada kalp sinyalleri yükseltici devre vasıtasıyla

bireyden alınıp Arduino ile veriler analiz edilerek Matlab’da tasarlanan

grafiksel arayüzde görsel hale getirilmiştir. Böylelikle bireye ait nabız

ve kalp eğrisinin analiz edilmesi gerçekleştirilmektedir.

CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ 22. BİLİM VE BAHAR ŞENLİĞİ

BİLİM PROJELERİ YARIŞMASI

“Mühendislik Bilimleri”

Elektrokardiyografi (EKG) Sinyallerinin Ölçümü Ve Analizi

Osman DEMĠRCĠ

osmandemirci29@hotmail.com

Proje Danışmanı:Yrd.Doç Dr. Yücel KOÇYĠĞĠT

yucel.kocyigit@cbu.edu.tr

PROJE ADIMLARI

1)Araştırma Süreci

Öncelikle teorik anlamda kalp sinyallerinin tespitinde kullanılan

yöntemler araştırılmış ve medikal EKG cihazı tasarımı ilkeleri

incelenmiştir.

2)EKG Ölçüm Devresi Tasarımı

AD620 entegresi yüksek doğrulukta enstrümantasyon

kuvvetlendiricisi olarak kullanılır. Böylelikle 1 mV mertebesinde

gelen kalp sinyalleri 1 V ölçülebilir seviyeye yükseltilir. Herhangi

bir kaçak durumunda birey üzerinden akımın dönmesini

engellemek üzere sağ bacak sürücüsü devre tasarımında yer

almaktadır. Devreye ilişkin şema aşağıdaki gibidir.

Şekil 1:EKG Ölçüm Devresi ile Kişi arasındaki Bağlantı Şeması

Yukarıdaki bağlantılar esas alınarak Proteus’ta (devre tasarım ve

simülasyon programı) çizimler gerçekleştirilerek baskı devre

yapılmıştır. Tasarımın doğrulanması için bireye elektrotlar bağlanıp,

Osilaskop üzerinde elde edilen sonuçlar analiz edilmiştir.

Elektrotlar elektriksel parazitlere karşı ekranlanmıştır.

SONUÇ VE DEĞERLENDİRME

AMAÇ VE KAPSAM

Günlük hayatta EKG kaydı kolaylıkla yapılarak verinin bilgisayar

ortamında hastalıkların analizinde kullanımı kolaylaşacaktır. Bu

amaca yönelik olarak ilk aşamada EKG devresinden aldığımız

sinyalleri bilgisayar ortamında görüntüledik. Sonraki çalışmalarda

bilgisayar ortamında EKG sinyallerinin analizi yapılarak kalp ile

ilgili bir patolojinin olup olmadığını tespit etmek ve elde ettiğimiz

bu sinyalleri akıllı telefon üzerinden ilgili yerlere (örneğin doktora)

kolayca ulaştırılmasını sağlamak olacaktır.

3)Matlab GUI (Grafiksel Kullanıcı Arayüzü) Tasarımı

Kullanıcıya yönelik bir arayüz olması açısından program Hasta

Girişi, Program, EKG Eğrisi adı altında 3 bölümden oluşmaktadır.

Hasta Girişi bölümünde hastaya ait bilgiler doğru şekilde girilmesi

halinde (örneğin TC kimlik numarası 11 haneli olmalı) Program

bölümündeki Start tuşuna basılarak bireye ait EKG verileri anlık

olarak EKG Eğrisi bölümünde çizdirilecektir. Aynı zamanda 1 dk

sonunda nabız bilgisi otomatik olarak Program alanı altında

görülecektir. Ġngilizce ve Türkçe dil seçeneği ile istenilen dilde

program kullanılabilmektedir. Arduino ile bağlantının gerçekleşip

gerçekleşmediğini sağ alt kenardaki bağlı değil-bağlantı var durum

butonları otomatik olarak göstermektedir.

Şekil 2: EKG Ölçüm

Devresi

Şekil 3:Sinyallerin

Osilaskop ile Analizi

Şekil 5: Matlab GUI (Grafiksel Kullanıcı Arayüzü) Şekil 6:Hatalı Giriş Örneği

4) Arduino ile Ölçüm Devresinin Entegrasyonu

Ölçüm devresinin çıkışı Arduino’nun analog portuna bağlanmıştır.

Arduino ile Matlab arasında yapılan seri haberleşme ile alınan veriler

anlık olarak EKG Sinyal Ölçer programında gösterilmektedir.

Şekil 7:Arduino-EKG Ölçüm Devresi ve

EKG Simülatör Bağlantısı

EKG eğrisinin QRS kompleks tespiti için Pan Tompkin algoritması

kullanılmaktadır. Sonraki çalışmalarda kalp hastalıklarının tespiti

yapılacaksa bu algoritma programa entegre edilip hastalık teşhisi

gerçekleştirilebilir. Birey üzerinde ve simülatörde yapılan ölçümler

neticesinde tipik EKG eğrisi elde edilmiştir. Aşağıda örnek olarak

simülatör bağlı iken yapılan ölçüm sonuçlarının görmektesiniz.

Şekil 8:Elektrotların Bireyle Bağlantısı

Şekil 4:Ekranlanmış

Elektrotlar Şekil 9:Elde Edilen EKG Sinyali