Frage: EKG
Gregor Weixelbraun
und wollte wissen wie groß der Hautwiderstand und die auftretende
Spannung bei Hund und Katze sind
MFG
Gregor Weixelbraun
Guenter Richter
der Hautwiderstand ist dadurch vernachlaessigbar zu machen, indem man
den EKG-Eingang so hochohmig wie möglich gestaltet, in Profi-Geraeten
werden i.a. 100 Meg und mehr durch entsprechende Bootstrap-Schaltungen
(Stichwort 'driven ground' beim Instrumentenverstaerker) erreicht.
Wesentlich wichtiger ist es, die auftretenden Polarisationsspannungen
der Elektroden niedrig zu halten (Metall auf Haut mit Elektrolyt
dazwischen = Batterie; Silber-Silberchlorid-Elektroden verwenden) und
die Haut zu entfetten (nicht mit Alkohol, wie in Arztpraxen ueblich,
aber falsch (da die Haut durch die hygroskopische Wirkung des C2H5OH
austrocknet und noch hochohmiger wird), sondern mit Benzin). Am besten
die Haut noch mit Sandpapier aufrauhen, da die obere Hornschicht stark
zum Widerstand beitraegt (was allerdings manche aerztlichen Hilfskraefte
als vermeidbare Koerperverletzung ablehnen, obwohl die diagnostische
Aussage des Schriebes besser wird, kann bei Tieren in .at anderes sein
als hier in .de).
An Spannungen kann man fuer den Scheitel des QRS-Komplexes zwischen 1
und 10 mV erwarten, je kleiner das Tier, desto mehr Spannung.
Gregor Weixelbraun schrieb:
Holger Flühr
>
> Muß mit einem Freund als Maturaprojekt ein EKG für einen Tierarzt bauen
> und wollte wissen wie groß der Hautwiderstand und die auftretende
> Spannung bei Hund und Katze sind
>
> MFG
> Gregor Weixelbraun
Beim Menschen liegt das EKG-Signal, je nach verwendeter Ableitung, bei
ca. 200-1000 mikroV. Die Hautimpedanz hängt von der Dicke der einzelnen
Hautschichten, von deren Durchfeuchtung und anderen Faktoren ab.
Üblicherweise werden Gel-getränkte Elektroden zur Ableitung verwendet,
was den Hautwiderstand senkt.
Vorschlag: mit einem Instumenten-Verstärker (z.B. INA 114 von
Burr-Brown, siehe Schaltbeispiel im Datenblatt) läßt sich so ein
Verstärker recht problemlos aufbauen.
Viel Spaß beim Aufbau!
Holger Flühr
Hendrik van der Heijden
Gregor Weixelbraun schrieb:
>
> Muß mit einem Freund als Maturaprojekt ein EKG für einen Tierarzt bauen
> und wollte wissen wie groß der Hautwiderstand und die auftretende
> Spannung bei Hund und Katze sind
Für Hunde und Katzen kann ich's Dir nicht sagen, aber der Herzimpuls ist
bei Menschen so um 1-2 mV groß. Ab 4mV sollte man zum Arzt.
Die "besten" und einfachsten Messungen ergeben sich bei Spannungsmessung
zwischen linkem Bein (weit weg vom Herzen) und Meßpunkten nah am Herzen,
irgendwo um die Brust rum.
Den Hautwiderstand kannst Du ganz einfach mit'm Multimeter messen.
(Wer hätte das gedacht?) Wohl irgendwo um 100kOhm, ist aber eigentlich
egal, oder?
Wichtig bei der Messung ist, daß die Haut feucht sein sollte.
Leitungswasser reicht dazu vollkommen.
Was ist einbauen solltet sind zwei Filter:
50 Hz gegen Netzspannung, 35 bis 40 Hz gegen Muskelimpulse.
(Vielleicht reicht auch ein Tiefpaß 2. Ordnung, so ab 30 Hz)
Für alles weitere könnt ihr mich gerne per Mail anschreiben, ich bin
neuerdings Zivi im Krankenhaus und mach den ganzen Tag EKGs.
Hendrik
PS: Braucht ihr noch was über Schrittmacher? :-)
--
Es grünt so grün wenn Deutschlands Ampeln blüh'n...
Uli Fehr
Hendrik van der Heijden <hv...@gmx.de> schrieb in im Newsbeitrag:
37E909CF...@gmx.de...
> Wichtig bei der Messung ist, daß die Haut feucht sein sollte.
> Leitungswasser reicht dazu vollkommen.
Bei Langzeitmessungen eher ein spezielles Gel. Und das soll´s wohl werden,
wenn ich mir den Funk-Thread vom gleichen Autor so anschaue. Bei 36h kommt
noch das Problem dazu, daß die Elektoden am Ende noch da sind wo sie am
Anfang waren und das System noch möglichst gleiche elektrische Bedingen
aufweist wie zum Start der Messung.
> Was ist einbauen solltet sind zwei Filter:
> 50 Hz gegen Netzspannung, 35 bis 40 Hz gegen Muskelimpulse.
> (Vielleicht reicht auch ein Tiefpaß 2. Ordnung, so ab 30 Hz)
Was bei einem EMG rauskommt ist aber weit mehr als 35-40Hz (zumindest beim
Mensch), geht eher bis ca. 300Hz. Beim Ruhe-EKG ist das wohl auch nicht so
problematisch, nur wenn man so einer Katze sagt "Halt mal ruhig" wird sie
sich nicht so dran halten :-)
Tschau - Uli -
Thomas Schaerer
> bei Menschen so um 1-2 mV groß. Ab 4mV sollte man zum Arzt.
Wieso? Mit welcher Krankheit muss man bei 4mV rechnen?
> Den Hautwiderstand kannst Du ganz einfach mit'm Multimeter messen.
> (Wer hätte das gedacht?) Wohl irgendwo um 100kOhm, ist aber eigentlich
> egal, oder?
In diesem Fall, ja. Wenn man den Hautwiderstand aber einigermassen
wissen moechte, darf man nicht mit Gleichspannung messen und dies
liefern hundsgewoehnliche Multimeter im Ohmmessbereich. Wenn ein noch
so kleiner DC-Strom durch voellig gleiche Elektrodenmaterialen
fliessen, so entsteht an der Grenze zwischen Elektrodenoberflaeche und
dem Elektrolyten trotzdem eine Polarisation, welche die Messung
verfaelscht. Es zeigt zu hohe Werte an. Der Fehler wird um so
groesser, je kleiner die DC-Spannung des Multimeters ist.
Darum muss man eine Wechselstromquelle benutzen um dieses Phaenomen
auszuschalten. Ich habe dies mal ausgiebig getestet in physiologischer
Kochsalzloesung. Grund: Ich beschaeftige mich mit der Elektronik und
mit der Messung von EMG-Signalen. Besonders heikel ist dabei die
Platzierung von intramuskulaeren ganz feinen Draehtchenelektroden,
welche nur gerade an der Schneidkante elektrischen Kontakt zum
Elektrolyten des Muskelgewebes haben. Auf Grund stark
unterschiedlicher Messresultate zeigte sich, dass es auch interessant
waere, die Impedanz anzuzeigen, welche durch den Kontakt der beiden
Draehtchenelektroden und dem Muskelgewebe entsteht.
Dazu entwickelte ich ein EMG-Elektroden-Impedanztester, der mit einer
LED-Skala ganz leicht die Groessenordnung der Impdanz im Bereich von
10 k-Ohm und 2.5 M-Ohm anzeigen kann. Der maximale Messwechselstrom
der dabei durch das Gewebe fliessen kann ist unter 1 Micro-Ampere. Die
Frequenz liegt bei 1.2 kHz.
> Was ist einbauen solltet sind zwei Filter:
> 50 Hz gegen Netzspannung, 35 bis 40 Hz gegen Muskelimpulse.
> (Vielleicht reicht auch ein Tiefpaß 2. Ordnung, so ab 30 Hz)
Wo liegen denn die Frequenzen der EKG-Signale und aber wie hoch ist
deren Frequenzbandbreite? Denn, soweit ich mich erinnere, sind es
Aktionsinpulse die weit auseinanderliegen, aber die Aktionsimpulse
habe aber immerhin eine gewisse Flankensteilheit, welche den
wichtigsten Anteil fuer die Frequenzbandbreite ausmachen.
50Hz-Notchfilter ist auch immer zusaetzlich ein Thema bei
EMG-Messungen. Ich stiess dabei auf einen interessanten
Loesungsansatz mit dem SC-Tiefpassfilter LTC1062.
Siehe dazu http://www.linear.com/pdf/an20.pd Figure 17 und 18.
---------------------------------------------------
Das Elegante ist, dass diese Schaltung die Moeglichkeit bietet, die
Cuttofffrequenz nicht nur mit dem Takt, sondern auch mit einem
RC-Netzwerk einfach abzugleichen. Die macht Sinn, wenn man fuer viele
EMG-Kanaele filtern moechte, denn das Clock-/Cuttoff-Frequeny-Ratio
ist mit etwa +/-1% toleranzbehaftet.
> Für alles weitere könnt ihr mich gerne per Mail anschreiben, ich bin
> neuerdings Zivi im Krankenhaus und mach den ganzen Tag EKGs.
Ein Mediziner, der die 'de.sci.electronics' liest. Fein! :-)
Gruss
Thomas
--
#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#
* Thomas Schaerer >>> scha...@isi.ee.ethz.ch <<< ||| *
* Swiss Federal Institute of Technology Zurich, ETHZ ||| *
* Signal and Information Processing Laboratory ISI / | \ *
* Sternwartstr. 7 CH-8092 Zurich, Switzerland / | \ *
#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#*#
Thomas Schaerer
>> Was ist einbauen solltet sind zwei Filter:
>> 50 Hz gegen Netzspannung, 35 bis 40 Hz gegen Muskelimpulse.
>> (Vielleicht reicht auch ein Tiefpaß 2. Ordnung, so ab 30 Hz)
> Was bei einem EMG rauskommt ist aber weit mehr als 35-40Hz (zumindest beim
> Mensch), geht eher bis ca. 300Hz.
Mimimal, eher etwas mehr und das gilt nur fuer Messungen mit
Oberflaechenelektroden. Bei MUAP-Ableitungen mit Nadel- oder
Draehtchenelektroden, muss man wegen der Flankensteilheiten der
gemessenen Aktionsimpulse mit 5 bis 10 kHz rechnen, wenn man hoch
aufloesen moechte. Es gibt Leute die meinen sogar noch mehr...
Sebastian Suchanek
>
>Gregor Weixelbraun schrieb:
>>
>> Muß mit einem Freund als Maturaprojekt ein EKG für einen
>> Tierarzt bauen und wollte wissen wie groß der Hautwiderstand und
>> die auftretende Spannung bei Hund und Katze sind
>
>Für Hunde und Katzen kann ich's Dir nicht sagen, aber der
>Herzimpuls ist bei Menschen so um 1-2 mV groß. [...]
Ich hab' da eine Verständnisfrage: Heißt das, daß für die "Ansteuerung" des
Herzmuskels ein Spannungsimpuls im Körper erzeugt wird, der bis auf der Haut
meßbar ist?
mfg
S. Suchanek
--
=> visit my homepage at http://homepage.main-echo.net/~Suchanek <=
"There are a lot of sick people in this town"
- The Red Guy (Cow & Chicken) finding a superhero suit labeled
"Corn Cob Man"
Uwe Hercksen
Suchanek) wrote:
>Ich hab' da eine Verständnisfrage: Heißt das, daß für die "Ansteuerung" des
>Herzmuskels ein Spannungsimpuls im Körper erzeugt wird, der bis auf der Haut
>meßbar ist?
Hallo,
wenn ich mich da nicht irre ist es andersrum, die Spannungen entstehen
bei der Aktion des Muskels.
In den Nerven gibts zwar auch elektrische Spannungen, aber viel
geringere.
Trotzdem ist es sogar möglich die Reaktion auf gehörte Töne direkt auf
der Haut des menschlichen Schädels zu messen, ohne dabei Elektroden
einführen zu müssen. Vor vielen Jahren war ich mal eine Versuchsperson
dafür.
Das Signal von den vielen anderen zu trennen geht aber nur mit einem
Trick, alle anderen Signale sind zusammen erheblich stärker als das
durch die gehörten Töne verursachten.
Bye
--
Uwe Hercksen
Elektronikwerkstatt
Universität Erlangen-Nürnberg
Cauerstr. 5
D91058 Erlangen
Thomas Schaerer
> wenn ich mich da nicht irre ist es andersrum, die Spannungen entstehen
> bei der Aktion des Muskels.
Nein, die Muskelfasern bekommen von den Nervenfasern die
Aktionsimpulse und diese bewirken durch die Muskerfasern die
Kontraktion des Muskels.
> In den Nerven gibts zwar auch elektrische Spannungen, aber viel
> geringere.
Die Spannungsimpulse sind etwa gleich gross. Das Ruhepotential
zwischen innerhalb und ausserhalb der Fasermembran betraegt etwa
-70mV. Aussen Natrium- und innen Kaliumionenueberschuss.
Ein Aktionsimpuls entsteht, wenn entlang der Nerven-, bzw. Muskelfaser
die Kalium- und Natriumkanaele fortpflanzend wechselweise oeffnen und
schliessen. Dies fuehrt zu einem Austausch dieser Ionen, welche
kurzzeitig zur Depolarisation fuehrt. Die Aktionsimpulse haben eine
Amplitude von etwa 100mV, das heisst einen positiven Peakwert
von +30mV. Daher die Depolarisation.
Uli Fehr
Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
37e9c...@pfaff.ethz.ch...
> Uli Fehr <uli...@gmx.net> wrote:
>
> > Was bei einem EMG rauskommt ist aber weit mehr als 35-40Hz (zumindest
beim
> > Mensch), geht eher bis ca. 300Hz.
>
> Mimimal, eher etwas mehr und das gilt nur fuer Messungen mit
> Oberflaechenelektroden. Bei MUAP-Ableitungen mit Nadel- oder
> Draehtchenelektroden, muss man wegen der Flankensteilheiten der
> gemessenen Aktionsimpulse mit 5 bis 10 kHz rechnen, wenn man hoch
> aufloesen moechte. Es gibt Leute die meinen sogar noch mehr...
Soll auch Leute geben die eine Armbanduhr mit 1/1000s wollen :-))
Jo, bei Oberflächenelektroden, weil das sind die beim EKG doch auch ?
Die Flankensteilheit hat doch nicht direkt was mit der Frequenz der Signale
zu tun, um eine sehr hohe Flankensteilheit zu dokumentieren brauche ich zwar
eine hohe Abtastfrequenz, aber bei Oberflächen-EMG´s wird IMHO im
allgemeinen mit nicht mehr als 1kHz gemessen.
Tschau - Uli -
Thomas Schaerer
> Thomas Schaerer <scha...@isi.ee.ethz.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
> 37e9c...@pfaff.ethz.ch...
>> Uli Fehr <uli...@gmx.net> wrote:
>>
>> > Was bei einem EMG rauskommt ist aber weit mehr als 35-40Hz (zumindest
> beim
>> > Mensch), geht eher bis ca. 300Hz.
>>
>> Mimimal, eher etwas mehr und das gilt nur fuer Messungen mit
>> Oberflaechenelektroden. Bei MUAP-Ableitungen mit Nadel- oder
>> Draehtchenelektroden, muss man wegen der Flankensteilheiten der
>> gemessenen Aktionsimpulse mit 5 bis 10 kHz rechnen, wenn man hoch
>> aufloesen moechte. Es gibt Leute die meinen sogar noch mehr...
> Soll auch Leute geben die eine Armbanduhr mit 1/1000s wollen :-))
Zum Glueck hast Du den Smily gesetzt....
Bei MUAP-Ableitungen mit Nadel- oder Draehtchenelektroden geht es um
die Analyse einzelner MUAPs, bei Oberflaechen-EMG geht es
hauptsaechlich nur um den Pegel in Abhaengig irgend einer
Muskel(in)aktivitaet. Das sind zwei unterschiedliche Paar Stiefel.
> Die Flankensteilheit hat doch nicht direkt was mit der Frequenz der Signale
> zu tun,
Natuerlich, sie bestimmen wie hoch das Frequenzspektrum des Signales
ist.
> um eine sehr hohe Flankensteilheit zu dokumentieren brauche ich zwar
> eine hohe Abtastfrequenz, aber bei Oberflächen-EMG´s wird IMHO im
> allgemeinen mit nicht mehr als 1kHz gemessen.
Das ist absolut richtig, weil an der Oberflaeche bildet sich eine
zufaellig verteilte Summe sehr vieler Aktionspotantiale, eine Art
Rauschsignal, wobei dieses von vielen Muskelfasern bis zur Oberflaeche
drastisch gedaempft werden, - sowohl in der Amplitude als uch in der
Frequenzbandbreite.
Stefan Huebner
> bei Menschen so um 1-2 mV gro#. Ab 4mV sollte man zum Arzt.
Dumme Fragen eines Elektronikers, der sich mit Medizin ungefaehr
gar nicht auskennt: warum ?
> Was ist einbauen solltet sind zwei Filter:
> 50 Hz gegen Netzspannung, 35 bis 40 Hz gegen Muskelimpulse.
> (Vielleicht reicht auch ein Tiefpa# 2. Ordnung, so ab 30 Hz)
Sollte reichen, dazu gab es aber schon mehrere Diskussionen mit
weitaus haerterer Filterung, vielleicht mal eine Suchmaschine
bemuehen oder bei DejaNews reingucken.
> Fnr alles weitere k/nnt ihr mich gerne per Mail anschreiben, ich bin
> neuerdings Zivi im Krankenhaus und mach den ganzen Tag EKGs.
Na Glueckwunsch !
> PS: Braucht ihr noch was nber Schrittmacher? :-)
Nein danke, als ich Zivi im Krankenhaus war habe ich solche Dinger
irgendwann mal durchs Gebaeude getragen. Irgendwann erfuhr ich auch,
was der Karton mit den Glas-Aufklebern so ungefaehr wert war :*)