ในโลกของวิศวกรรมชีวการแพทย์ (Biomedical Engineering) Oscilloscope (ออสซิลโลสโคป) ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือสำหรับช่างซ่อมวิทยุหรือวิศวกรไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นหัวใจสำคัญในการมองเห็น “สัญญาณชีพ” ที่ซ่อนอยู่ในร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะสัญญาณไฟฟ้าจากหัวใจ
1. หัวใจในฐานะแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
ก่อนจะใช้ Oscilloscope วัดค่าได้ เราต้องเข้าใจก่อนว่าหัวใจมนุษย์ทำงานด้วยระบบไฟฟ้า เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจะมีการถ่ายเทประจุ (Depolarization และ Repolarization) เพื่อกระตุ้นให้หัวใจบีบตัว สัญญาณเหล่านี้มีแรงดันไฟฟ้าต่ำมาก (หน่วยเป็นมิลลิโวลต์ – mV) ซึ่งสามารถตรวจจับได้จากผิวหนัง
2. การเตรียมสัญญาณก่อนเข้า Oscilloscope
เราไม่สามารถต่อสายโพรบ (Probe) ของ Oscilloscope เข้ากับร่างกายมนุษย์โดยตรงแล้วเห็นกราฟสวยงามได้ทันที เนื่องจาก:
- สัญญาณเบามาก: สัญญาณหัวใจมีขนาดประมาณ 1-5 mV
- สัญญาณรบกวน (Noise) สูง: คลื่นวิทยุ ไฟฟ้าในห้อง และกล้ามเนื้อส่วนอื่นจะสร้างสัญญาณรบกวนมหาศาล
ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์คั่นกลางที่เรียกว่า ECG Front-end Circuit ซึ่งประกอบด้วย:
- Instrumentation Amplifier: ขยายสัญญาณขนาดเล็กให้ใหญ่ขึ้น
- Band-pass Filter: กรองความถี่ที่ไม่ใช่อาการเต้นของหัวใจออก (ปกติจะเอาช่วง 0.5 Hz ถึง 100 Hz)
- Isolation Circuit: เพื่อความปลอดภัยของผู้ถูกวัด ไม่ให้กระแสไฟจากเครื่องวัดรั่วเข้าสู่ร่างกาย
3. การอ่านค่าคลื่นหัวใจบนหน้าจอ
เมื่อสัญญาณผ่านการขยายและกรองแล้ว Oscilloscope จะแสดงผลออกมาเป็นกราฟของ แรงดันไฟฟ้า (Vertical Axis) เทียบกับ เวลา (Horizontal Axis) ซึ่งเราจะเห็นรูปคลื่นมาตรฐานที่เรียกว่า P-QRS-T Complex
- P Wave: แสดงถึงการบีบตัวของหัวใจห้องบน
- QRS Complex: แสดงถึงการบีบตัวของหัวใจห้องล่าง (เป็นส่วนที่สูงที่สุดบนจอ)
- T Wave: แสดงถึงระยะพักหรือการคืนสภาพของหัวใจ
4. ทำไมต้องใช้ Oscilloscope แทนเครื่อง ECG ทั่วไป?
ในห้องแล็บวิจัยหรือการศึกษา วิศวกรเลือกใช้ Oscilloscope เพราะ:
- Real-time Visualization: เห็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณได้ทันทีและละเอียดกว่าหน้าจอเครื่องมือแพทย์ทั่วไป
- Advanced Analysis: สามารถใช้ฟังก์ชัน FFT (Fast Fourier Transform) เพื่อวิเคราะห์หาความถี่ที่ผิดปกติในสัญญาณหัวใจได้
- Data Logging: สามารถบันทึกข้อมูลดิบเพื่อนำไปเขียนโปรแกรม AI สำหรับตรวจจับโรคหัวใจต่อได้
การใช้ Oscilloscope วัดคลื่นหัวใจคือตัวอย่างที่ชัดเจนของการประยุกต์ใช้ความรู้ด้าน อิเล็กทรอนิกส์ เพื่อทำความเข้าใจ ชีววิทยา แม้ในโรงพยาบาลเราจะใช้เครื่อง ECG สำเร็จรูป แต่เบื้องหลังการทำงานของเครื่องเหล่านั้นก็คือหลักการเดียวกับ Oscilloscope ที่เราใช้ในห้องแล็บนั่นเองครับ
บริการงานระบบไฟฟ้า ไฟบ้าน ไฟอาคาร ไฟสำนักงาน ไฟฟ้าโรงงาน #ช่างไฟดอทคอม
แจ้งปัญหาหรือปรึกษาเกี่ยวกับระบบไฟฟ้า ฟรี!!!
HOTLINE-061-417-5732
https://www.facebook.com/changfidotcom
Line: @changfi
ขั้นตอนการใช้บริการ
แอดไลน์ > แจ้งปัญหา > รอราคา > ตกลงราคา > รับบริการ
