Sistema integrado de baixo consumo para aquisição de ECG e cálculo da VFC

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Plantes Neto, Afonso Roberto
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Ciência da Computação
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Centro de Tecnologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/20724
Resumo: This work proposes a low power consumption analog front-end to acquire ECG signals and calculate heart rate variability (HRV), which has several biomedical applications. Many QRS detectors use digital techniques (software) to process the ECG and calculate HRV, adding more complexity and computational cost – using more energy. But performing detection with analog circuits can reduce area and power consumption, without complex circuits and analog-to-digital converters (ADCs). The proposed system contains an instrumentation amplifier – using techniques to reduce device mismatch and noise –, a bandpass filter with a cutoff frequency of 8-40 Hz, an energy derivative non-linear operator, a comparator, and some digital circuits to calculate HRV. The entire system is implemented using TSMC 180nm process design kit occupying an area of 0.086mm2 and consuming 6.52 μW from a 1.8V power supply. Heart rate detector performance is evaluated with the MIT-BIH arrhythmia database, using the metrics already established for comparison with other detectors. It was achived 96.55% sensitivity and 99.49% precision for the proposed detector using a fixed threshold. In addition, the influence of the error of the relative position of a detected beat in a beat classification algorithm is verified.