sEMG con ADS1299 de TI

3

¿Qué otra cosa además de un ADS1299 de TI y un microcontrolador de 32 bits (como Teensy o Electric Imp) necesitaría obtener una señal SEMG?

El ADS1299 es un "front-end analógico de 24 canales y 24 bits de bajo ruido para mediciones de biopotencial".

Entonces, cada 2 o 3 derivaciones (según la configuración de los electrodos) del ADS1299, debería poder obtener datos electromiográficos. Derecho?

Vivo en Europa, así que probablemente también necesitaría un filtro de paso bajo para el rango de 50Hz, ¿no? Sin embargo, sí dicen que la mayoría del ruido se filtra.

Esta es la primera vez que hago algo como esto. Así que ten paciencia conmigo.

    
pregunta Kevin

3 respuestas

3

Mirando más de cerca, su pregunta parece ser "¿el ADS1299 contiene todo lo que necesito, o necesito más acondicionamiento de señal delante de él?". El ADS1299 tiene las características discutidas en términos generales en este documento: enlace . Un párrafo destacado a su pregunta aparece en el encabezado "Desafíos de adquisición de señales", que ampliaré aquí:

"Algunas de las interferencias del modo común de 50Hz / 60Hz se pueden cancelar con un amplificador de instrumentación de alta impedancia de entrada (INA), que elimina el ruido de la línea de CA común a ambas entradas".

Se trata de la "relación de rechazo de modo común" de los amplificadores en sí mismos, que se utilizan conjuntamente. El supuesto es que una señal de ruido proveniente de una fuente externa (por ejemplo, el ruido de una línea de energía de 50Hz acoplado al cuerpo del paciente a través de la capacitancia entre el cuerpo y los cables de alimentación cercanos) creará una señal igual en cada electrodo, que debería restarse, ya que los amperios Se utilizan para medir la tensión entre los electrodos. Sin embargo, las diferencias en la impedancia o amplificación entre los amperios significarán que la señal de ruido grande no exactamente igual a dos amperios diferentes se restará a una diferencia que es significativa en comparación con la pequeña señal deseada de ECG / EMG. Los "amplificadores de instrumentación" están diseñados con una buena concordancia, a fin de tener una buena capacidad para restar (rechazar) esta gran señal de "modo común". Punto uno a favor de ADS1299.

"Para rechazar aún más el ruido de la línea de alimentación, la señal se invierte y se devuelve al paciente a través de la pierna derecha mediante un amplificador".

Para reducir la señal de ruido común real que ven todos los electrodos, el ADS1299 incluye la capacidad de detectar la señal de ruido común y aplicar la inversión de esa señal al cuerpo del paciente ("impulso de la pierna derecha, RLD": enlace ). Si esta estrategia fuera completamente exitosa, el ruido de la línea eléctrica se reduciría a cero, y no habría ruido de qué preocuparse. Evidentemente, esto no es factible, pero al menos mejora mucho la situación.

"Solo se requieren unos pocos micro amperios o menos para lograr una mejora significativa de CMR y mantenerse dentro del límite UL544". ... y la transmisión de la señal RLD de cancelación de ruido al paciente no viola las reglas de seguridad.

"Además, se utilizan filtros digitales de 50 / 60Hz para reducir aún más esta interferencia".

Una vez que los datos están digitalizados, siempre puede aplicar el filtrado digital (software o DSP). Esto no es parte del ADS1299 per se, sin embargo, las características del ADS1299 ayudan a hacer esto posible, de la siguiente manera. En algunos sistemas, el filtrado digital no es una opción si la señal de 50Hz es grande, ya que eso requeriría que la ganancia de los amperios se reduzca para que la señal de entrada grande aún se encuentre dentro del rango del convertidor A / D. Esto, a su vez, significaría que la señal deseada de ECG / EMG sería proporcionalmente más pequeña, quizás tan pequeña como para ser inutilizable una vez digitalizada. Un párrafo anterior menciona los beneficios de la conversión A / D de 24 bits en relación con 16 bits, y este es un lugar donde entra en juego. Los 8 bits adicionales permiten una buena resolución de señales pequeñas incluso cuando acompañan a una señal grande, lo que le brinda la oportunidad de filtrar la señal grande no deseada en el software.

Mi conclusión es que este dispositivo está diseñado para ser utilizado sin acondicionamiento frontal adicional (es decir, con filtros de ruido de 50Hz). Por supuesto, esto se debe considerar a la luz de las señales que espera: los voltajes de su señal en relación con los de ECG o EEG. Además, querrá evaluar si la frecuencia de muestreo es adecuada para las formas de pulso que ve en EMG (a diferencia de las señales más continuas de baja frecuencia de ECG y EEG).

Espero que ayude.

    
respondido por el gwideman
1

Los datos de EMG sin procesar son mucho más altos que 60Hz. Piense en el EMG como una señal de baja frecuencia que envuelve la señal en bruto de alta frecuencia. El amplificador biopotencial debe hacer el trabajo. Tiene filtros de paso bajo y filtros de paso alto integrados, pero no el filtro de paso bajo a menos de 500 Hz.

Después de obtener los datos de muestra, es posible que desee procesar más la señal para obtener los datos que desea ver. Si simplemente se filtra el paso bajo a 60 Hz, su señal desaparecerá, ya que es una señal de CA de alta frecuencia que promediará a cero. A menudo, tales señales se rectifican y luego se filtran con paso bajo para darle la envoltura de la señal de emg de alta frecuencia.

    
respondido por el Scott Seidman
1

Sin duda rastree las notas y guías de aplicaciones que se aplican a este tema: los fabricantes ya han desarrollado muchas soluciones, por lo que también puede aprender de ellas y no reinventar ninguna rueda. Por ejemplo: enlace ... muestra una Guía de aplicaciones médicas y una Guía de cadena de señal analógica que parecen útiles para su situación y, sin duda, hay otras.

    
respondido por el gwideman

Lea otras preguntas en las etiquetas