Meten aan Mensen 2 Elektrocardigrafie

85 Pages·2003·1.72 MB·English

Meten aan Mensen 2
Elektrocardigrafie
Studiehandleiding
Dr. H.K. Hemmes
Prof. Dr. M.J. Peters
2
Inhoudsopgave
1 Voorwoord---------------------------------------------------------------------------------------- 5
2 Studiewijzer-------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.1 Algemeneinformatie---------------------------------------------------------------------------------- 7
2.2 Logistiek------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.3 Weekrooster--------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.4 Indelingvandestof------------------------------------------------------------------------------------ 8
2.5 Beoordeling---------------------------------------------------------------------------------------------- 8
2.5 Literatuur------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
2.4 LijstvanTermenenSymbolen---------------------------------------------------------------------- 9
3 HetECG ----------------------------------------------------------------------------------------- 11
3.1 Inleiding-------------------------------------------------------------------------------------------------13
3.2 Hethartvandemens ---------------------------------------------------------------------------------15
3.3 Elektrofysiologie--------------------------------------------------------------------------------------18
3.4 Elektrofysiologievanhethart-----------------------------------------------------------------------28
3.5 Volumegeleiding--------------------------------------------------------------------------------------31
3.6 Hetmetenvaneenelektrocardiogram-------------------------------------------------------------36
3.7 Hetmagnetocardiogram------------------------------------------------------------------------------43
3.8 Hetelektrocardiogramendemedischediagnose -----------------------------------------------48
3.9 Veiligheid-----------------------------------------------------------------------------------------------51
3.10Elektrischestimulatie---------------------------------------------------------------------------------54
4 Huiswerkopgaven------------------------------------------------------------------------------ 57
4.1 Opgaven-------------------------------------------------------------------------------------------------57
4.2 Antwoorden --------------------------------------------------------------------------------------------66
5 Practicum---------------------------------------------------------------------------------------- 67
5.1 Organisatie----------------------------------------------------------------------------------------------67
5.2 Opdrachten----------------------------------------------------------------------------------------------71
5.3 Achtergrondmateriaal---------------------------------------------------------------------------------73
5.4 Experimenteleapparatuur----------------------------------------------------------------------------84
3
4
1. Voorwoord
DitdeelvandecursusMetenaanMensen2richtzichopdebeschrijvingvanelektrischeen
magnetischeeigenschappeninbiomedischesystemen.Dezebeschrijvingwordttoegelichtaan
dehandvandemeetketenvanhetelektrocardiogram(ECG).Hierbijwordenverschillende
aspectenbelichtdieeenrolspelenbijhetmetenaanmensen.Hierbijkunjedenkenaande
volgendeonderwerpen:hetontstaanvanhetsignaal,sensoren,data-acquisitie(defeitelijke
meting), signaalverwerkingendatarepresentatie.
DooreenwijzigingindeopzetvanhetBMTcurriculumheeftMetenaanMensen2-ECGeen
groteveranderingondergaantenopzichtevanvorigjaar.Eengrootdeelvanhetgebruikte
studiemateriaalisdaaromnieuw.Hetkandusvoorkomendaterzakenandersuitpakkendan
wijzebedoeldhebben.Hierzaldantijdensdeuitvoeringopingespeeldworden.
februari2003,
RietPeters
HermanHemmes
5
6
2. Studiewijzer
2.1 Algemene informatie
2.1.1 Computergebruik
DecomputersophetTN-practicumkunnenwordengebruiktnainloggenmetde‘juiste’usernameen
password.VoorBMTstudentenisdeusernameeen(hoofdletter)Sgevolgddoorhetstudentnummer
(dusbijv.S0012345).Bijdeeerstekeerinloggenishetpassword:@BMT!02.Jemoetvervolgens
eennieuwpasswordkiezen.Ditnieuwepasswordmoetjedaarnagebruiken.Opdepracticumzalen
zijnprintersaanwezig.
2.1.2 Docenten
Naam e-mail telefoon onderdeel
RietPeters [email protected] 0534893138 hoorcollege,werkcollege
HermanHemmes [email protected] 0534892104 werkcollege,practicum
JorisBokkes [email protected] practicum
2.2 Logistiek
2.2.1 Tijdbesteding
VoorhetECG-deelvanMetenaanMensen2wordtmetdevolgendebelastinginurengerekend:
− Hoorcollege(8x2uur):Elektriciteit&MagnetismeenhetECG
− Huiswerkenzelfstudie(32uur):uitwerkingvanprincipesuithethoorcollege
− Werkcollege(4x2uur):terugkoppelingoptheorieenhuiwerk
− Practicum(4x4uur+4x1uurvoorbereiding):potentialenmetenaaneenvolumegeleider(ECG)
2.2.2 Huiswerk
Hethuiswerkvoorweek1moetklaarzijnbijhetwerkcollegevanweek2,enzovoort.Bijhetlaatste
werkcollegemoetalhethuiswerkklaarzijn.
2.2.3 Practicum
Tijdenshetpracticumwordteenjournaalbijgehoudenvandemeetresultaten,discussiesenconclusies.
Ditjournaalmoetopdelaatstepracticumdagingeleverdworden.
2.3 Weekrooster
Hetweekroosterisvooriederegroepverschillend.Dehoorcollegeszijnvooriedereen(binneneen
blok)opdezelfdetijdstippen.Iederegroep(1,2,3en4)heeftzijneigenwerkcollege.Voorhetpracti-
cumzijndegroepennogweeronderverdeeld(AenB).
Blok5(groepen3+4)
− Hoorcollege: maandag3+4een5+6euur(week13-16).
− Werkcollege: groep3:vrijdag3+4euur(week13-15+19)
groep4:vrijdag3+4euur(week13-15+19)
− Practicum(1e-jaarspracticumTN,ELTNvloer4):
groep3A:donderdagmiddag (week13-16)
groep3B:woensdagmiddag (week13-16)
groep4A:dinsdagmiddag (week13-16)
groep4B:woensdagochtend (week13-16)
Blok6(groepen1+2)
− Hoorcollege: maandag5+6euurendinsdag1+2euur(week21-23+25).
− Werkcollege: groep1:vrijdag5+6euur(week21+23-25)
groep2:vrijdag5+6euur(week21+23-25)
7
− Practicum(1e-jaarspracticumTN,ELTNvloer4):
groep1A:woensdagmiddag (week21-24)
groep1B:vrijdagochtend (week21+23-25)
groep2A:dinsdagmiddag (week21+23-25)
groep2B:donderdagmiddag (week21+23-25)
2.4 Indeling van de stof
Inonderstaandetabelstaatperweekaangegevenwelkestofwordtbehandeldtijdensdecolleges.Bij
iedereweekhoreneenaantalopgavendiealshuiswerkgemaaktmoetenworden.Dezestaaninhoofd-
stuk4.Hetpracticumstaatbeschreveninhoofdstuk5.
Week PhysicsforScientistsandEngineers,D.Giancoli StudiehandleidingMaM2-ECG
1 Hoofdstuk21,22en23 paragraaf3.1,3.2en3.3
overslaandeparagrafen
21.4;21.10
22.4;23.7;23.8
2 hoofdstuk24en25 paragraaf3.4en3.5
overslaandeparagrafen
24.4;24.6
25.6;25.7
3 hoofdstuk27en28 paragraaf3.6en3.7
overslaandeparagrafen
27.4;27.6;27.7;27.8
28.7;28.8;28.9;28.10
4 hoofdstuk29en32* paragraaf3.8,3.9en3.10
overslaandeparagrafen
29.5;29.6;29.8
32.4;32.7;32.8
*Dithoofdstukkomtaanbodalsdaarvoldoendetijdvooris.
2.5 Beoordeling
Voorhetdeel‘ECG’vanhetvak‘Metenaanmensen2’isergeententamen.Uwordtgeachtalleop-
gavendiegemeldstaanvooreenbepaaldeweektemaken.Dezemoetenklaarzijnvoorhetwerkcolle-
gevandeweekvolgendopdeweekwaardestofinhethoorcollegewordtbehandeld.
Tevensmoethetpracticumgedaanzijn.Alsuaandezevoorwaardenvoldaanhetdanbentugeslaagd
voorhet‘ECG’-deelvanhetvak.
2.6 Literatuur
− PhysicsforScientistsandEngineers,D.C.Giancoli,PrenticeHall,2000
− HetECG(hoofdstuk3vandezestudiehandleiding)
− Huiswerk/Werkcollegeopdrachten(hoofdstuk4vandezestudiehandleiding)
− Practicumopdrachten&achtergrondmateriaal(hoofdstuk5vandezestudiehandleiding)
8
2.7 Lijst van termen en symbolen bij elektriciteit en magnetisme
NatuurkundigeSymbolen
Angularvelocity Hoeksnelheid ω
Capacitance Capaciteit C
Conductivity Geleidbaarheid σ
Current Stroom I
Currentdensity Stroomdichtheid J
Dielectricconstant Relatievedielektrischeconstante K
Electricdipolemoment Elektrischedipoolmoment P
Electricfield Elektrischveld E
Electricflux Elektrischeflux Φ = (cid:1)E⋅dA
E
Electricpotential Elektrischdipoolmoment P
Elementarycharge Elementairelading E
Electromotiveforce,emf Inductiespanning
ℇ
Energy Energie U
Lengthelement Lengte-element Dl
Magneticflux Magnetischeflux Φ
B
Magneticdipolemoment Magnetischdipoolmoment µ
Mass Massa m
Permittivityoffreespace Permitiviteitvacuüm ε
0
Permeabilityoffreespace Permeabiliteitvanvacuüm µ
0
Power Vermogen P
Resistance Weerstand R
Resistivity Soortelijkeweerstand ρ
Speedoflight Lichtsnelheid c
Surfaceelement Oppervlakte-element dA
Torque Koppel τ
Velocity Snelheid v
Work Arbeid W
WiskundigeSymbolen
Cartesiancoordinates Cartesischecoordinaten x,y,z
Unitvectors Eenheidsvectoren i,j,k
DotproductofAandB InwendigproductvanAenB A.B=ABcosθ
A×B=ABsinθn,
CrossproductofAenB VectorproductvanAenB nisunitvectorperpendicular
totheplaneofAandB
GradientofT GradientvanT ∇T
∂2t ∂2t ∂2t
Laplacian Laplaciaan ∇2t = + +
∂x2 ∂y2 ∂z2
distancefromsourcein(0,0,0)to afstandvanbronpunttotobserva- r = x2 + y2 +z2
observatorin(x,y,z) tiepunt
b
Lineintegral Lijnintegraal (cid:1)v⋅dl
a
Lineintegralaroundaclosedloop Lijnintegraallangsgeslotenweg (cid:1)v⋅dl
Integraloverasurface Integraalovereenoppervlak (cid:1)E⋅dA
Integraloveraclosedsurface Intergraalovereengeslotenopper- (cid:1)E⋅dA
vlak
9
10