Estudio y testeo según la normativa IEC de un novedoso sistema multicanal integrado, destinado al uso en dispositivos electrocardiográficos

Abstract

[ES] El trabajo de fin de grado (TFG) constará del estudio del funcionamiento y testeo según la normativa internacional IEC a un novedoso sistema de amplificación multicanal con el circuito integrado AD4130 que posteriormente irá destinado a formar parte de un dispositivo monitorización electrográfica de pacientes conocido como Holter. El dispositivo está integrado en una placa de evaluación que utiliza un software propietario que permite configurar el dispositivo y mostrar las señales adquiridas en la pantalla del ordenador, a través de comunicación SPI. El dispositivo consta de 15 entradas multiplexadas, con ganancias programables (PGA), un filtro digital y un convertidor sigma-delta de 24 bits. Se hará un estudio de la configuración que ofrece la placa de evaluación, para obtener la señal diferencial del corazón, para posteriormente ser amplificada y obtener la mayor resolución posible en la conversión analógico-digital, se filtrará la señal para eliminar posibles ruidos y se configurarán el número de muestras adquiridas para que no aparezca el fenómeno aliasing. Posteriormente, se realizarán los test de la normativa internacional IEC60601-2-47 que hace referencia a los requisitos particulares para la seguridad básica y el funcionamiento esencial de los sistemas de electrocardiografía ambulatoria, para comprobar que satisface estos estándares y puede ser comercializado. La normativa IEC60601-2-47 consta de 12 pruebas que se realizan con un circuito general que va conectado a las entradas de la placa de evaluación, que a través de un generador de ondas se introduce una serie de señales de distintas frecuencias, amplitudes y formas de onda. La norma estudia características del sistema como la linealidad y el rango dinámico, la impedancia de entrada, el rechazo común (CMRR), precisión de ganancia, estabilidad de la ganancia, etc. Este circuito general empleado para hacer los test estará en otra placa que también se podrá configurar a través de una interfaz que permite realizar los cambios necesarios para realizar cada test correctamente.

[EN] The final degree project (TFG) consists of the study and testing according to international standards of the IEC for a new multichannel amplifier with the AD4130 integrated circuit which is then going to be part of an electrographic patient monitoring device known as a Holter. The device will be integrated in an evaluation board that uses a proprietary software that allows you to configure the device and it displays the acquired signals on the computer screen by SPI communication. The device consists of the 15 multiplexed inputs, with programmable gains (PGA), a digital filter and a converter sigma-delta of 24 bits. A study will be made of the configurations offered by the evaluation board, to get the differential signal of the heart, can then be amplified to get the best resolution possible and it will convert the analogue signal to a digital signal. It will also be filtered to eliminate possible noise and it will be configured for the number of samples that appear to not have the aliasing phenomenon. Subsequently, the test will be performed and the result will be analysed to see if it passes the standards of the international norm IEC60601-2-47 which refers to the particular requirements for the basic security and the essential work of ambulatory electrocardiograph systems, if everything works the way it was intended it can be commercialized. The IEC60601-2-47 consists of 12 tests. This is carried out with a general circuit that is connected into the evaluation board, through a function generator, waves are introduced in a series of signals with different frequencies, amplitudes and wave forms. This norm studies the characteristic of the system like linearity and dynamic range, the input impedance, the common mode reject (CMRR), accuracy of gain, gain stability, etc. The general circuit will be placed in another board that can be configured through an interface, that permits the necessary changes for each test.