7.2 Teste da solução proposta pela dissertação
7.2.2 Casos de estudo
Para testar e validar todas as áreas do sistema proposto foram abordados três casos de estudo. As características destes casos visam proporcionar uma interação diversificada entre o pacemaker
80 Teste e Validação de Resultados
Figura 7.4: Circuito pacemaker multielétrodo implementado em placa de ensaio
e a interface responsável pelo seu controlo.
7.2.2.1 Leitura
O caso de estudo aplicado à componente de leitura do sistema consistiu na aplicação de um sinal nas entradas dos amplificadores. O objetivo seria adquirir o sinal e amostrar o mesmo ao utilizador pela interface.
As características dos sinais lidos foram condicionadas pelas funcionalidades do gerador de sinais. Por limitação deste gerador, que não permitia sinais com amplitudes inferires a 40mV , foi alterado o ganho dos amplificadores para 10. O ganho foi definido baixo para se impor a leitura de sinais pequenos pretendendo, com isto, testar a precisão de leitura do controlador.
Foram feitas leituras de 3 tipos de onda, sinusoidal, triangular e quadrada. Esta diversificação foi escolhida para validar o sistema em todas as variações possíveis de sinal.
Para que o sinal apresentado ao utilizador fosse mais fácil de comparar com o lido reduziu-se o número de leituras de 2000 para cerca de 25% deste valor.
Onda sinusoidal
A imagem7.5mostra dois sinais retirados das leitura do osciloscópio, o sinal da parte superior é o sinal à entrada do amplificador sendo o outro a saída.
A figura7.6 mostra o sinal apresentado pela interface ao utilizador. São feitos os cálculos necessários para apresentar ao utilizador o sinal original.
7.2 Teste da solução proposta pela dissertação 81
Figura 7.5: Leitura de sinais retirada do osciloscópio
Figura 7.6: Gráfico com leitura apresentado pela interface
Onda triangular
Na imagem7.7apresentam-se os dois sinais lidos pelo osciloscópio na entrada e saída do am- plificador.
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Figura 7.7: Leitura de sinais retirada do osciloscópio
Figura 7.8: Gráfico com leitura apresentado pela interface
Onda quadrada
A imagem7.9mostra dois sinais retirados das leitura do osciloscópio feitas nos mesmos pontos das situações anteriores.
A figura7.8trata-se do gráfico amostrado pela interface da leitura realizada.
Como se pode verificar pela análise do comportamento do sistema em todas as variantes do caso de estudo, este demonstrou ser capaz de adquirir e amostrar qualquer forma de onda com a precisão desejada para o protótipo.
O sinal apresentado é de fácil leitura permitindo a recolha dos extremantes, período e pontos de variação do sinal original.
7.2 Teste da solução proposta pela dissertação 83
Figura 7.9: Leitura de sinais retirada do osciloscópio
Figura 7.10: Gráfico com leitura apresentado pelo interface
7.2.2.2 Estimulação com um par de elétrodos por zona
O caso de estudo definido para a estimulação de um par de elétrodos por zona é realizado com recurso à célula de estimulação desenvolvida. Esta célula foi escolhida para simular o estímulo auricular natural, fazendo a ativação do impulso conforme as características definidas pelo utiliza- dor. A leitura deste estímulo foi feita diretamente na entrada uma vez que o sinal não precisava de ser amplificado.
Os estímulos foram aplicados a uma resistência de 1kΩ para simular a resistência cardíaca. A duração dos mesmos estipulada para 25ms de forma a se perceber a sua entrega.
Foram feitas duas variantes deste caso de estudo, uma utilizando apenas um par de elétrodos e outra com um par de elétrodos das zonas 1, 2 e 3.
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Um par de elétrodos
Para este teste foram definidas as propriedades de funcionamento na interface representadas pela figura7.11
Figura 7.11: Propriedades do estímulo introduzidas na interface
A imagem7.12 mostra a leitura do estímulo enviado pelo circuito em teste. De salientar a entrega imediata no momento em que o sinal de ativação atinge 1.7V .
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Figura 7.13: Gráfico da leitura do estímulo com osciloscópio
Três pares de elétrodos
A figura7.14mostra as propriedades dos estímulos introduzidas no interface para a realização deste teste.
Figura 7.14: Propriedades dos estímulos introduzidas na interface
As figuras7.15e7.16foram retiradas do osciloscópio e representam a leitura dos impulsos de estimulação. Nas imagens pode ver-se que o estímulo só ocorre 80ms depois de ser detetada a leitura válida e o espaçamento entre estímulos, ambas propriedades impostas pelo utilizador.
86 Teste e Validação de Resultados
Figura 7.15: Gráfico da leitura dos estímulos com osciloscópio
Figura 7.16: Gráfico da leitura dos estímulos com osciloscópio
Numa análise deste caso de estudo conclui-se que o sistema é válido para estimulação com um par de elétrodos por zona uma vez que todas as propriedades dos estímulo definidas pelo utilizador são criteriosamente aplicadas pelo sistema.
7.2.2.3 Estimulação com todos os pares de elétrodos por zona
Neste caso de estudo foram aplicadas as mesmas condições de teste do caso de estudo descrito anteriormente. As diferenças que separam os dois casos estão apenas relacionadas com o número de elétrodos selecionados por cada zona e com o tempo entre mudança de pares da mesma zona, estabelecido para 30ms.
As duas variantes deste caso de estudo consistem na estimulação com todos os pares de elé- trodos de uma zona e a estimulação com todos os elétrodos das zonas 1, 2 e 3.
Uma zona de estimulação
Para a realização desta variante do caso em estudo foi definida a secção de estimulação com 4 pares de elétrodos por zona da interface tal como mostra a figura7.17.
7.2 Teste da solução proposta pela dissertação 87
Figura 7.17: Propriedades do estímulo introduzidas na interface
Na figura7.18podem ver-se os estímulos dos diferentes canais de uma zona recolhidos com o osciloscópio. Na figura o que parece um estímulo de 5V são na verdade 4 estímulos por quatro canais diferentes, com a mesma tensão, em que a duração do estímulo de cada canal são 30ms num total de 120ms de estimulação.
Figura 7.18: Gráfico da leitura do estímulo com osciloscópio
Três zonas de estimulação
A figura7.19mostra as propriedades dos estímulos introduzidas na interface para a realização deste teste.
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Figura 7.19: Propriedades dos estímulos introduzidas na interface
Na imagem7.20estão representados os estímulos amostrados pelo osciloscópio. Salienta-se para este caso que a estimulação é feita com 24 elétrodos e que os tempos estabelecidos, sendo a soma destes superior ao período do estímulo natural, fazem com que se falhe uma leitura a cada dois estímulos naturais.
Figura 7.20: Gráfico da leitura do estímulo com osciloscópio