Jak zbudować niedrogie urządzenie EKG: 26 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Cześć wszystkim!

Nazywam się Mariano i jestem inżynierem biomedycznym. Spędziłem kilka weekendów na zaprojektowaniu i zrealizowaniu prototypu taniego urządzenia EKG opartego na płytce Arduino podłączonego przez Bluetooth do urządzenia z systemem Android (smartfon lub tablet). Chciałbym podzielić się z Wami moim projektem "ECG SmartApp", a znajdziesz wszystkie instrukcje i oprogramowanie do budowy urządzenia EKG. Urządzenie jest przeznaczone wyłącznie jako projekt badawczy i NIE jest urządzeniem medycznym, dlatego przed rozpoczęciem należy zapoznać się z Ostrzeżeniami. Urządzenie składa się z płyty sprzętowej do pozyskiwania sygnałów EKG z ciała oraz aplikacji na Androida do rejestrowania, przetwarzania i przechowywania sygnałów.

Prosty projekt i układ obwodów to dobry kompromis, jeśli chodzi o niski koszt (niewiele komponentów) i dobrą wydajność. Pomijając smartfon i części jednorazowe (elektrody i baterie), całkowity koszt urządzenia wynosi około 40 euro (43 dolary amerykańskie).

Ten projekt urządzenia EKG jest przeznaczony wyłącznie jako projekt badawczy i NIE jest urządzeniem medycznym, dlatego przed kontynuowaniem należy zapoznać się z Ostrzeżeniami i kwestiami bezpieczeństwa w następnym kroku.

Krok 1: Ostrzeżenia

Ten projekt urządzenia EKG jest przeznaczony wyłącznie jako projekt badawczy i NIE jest urządzeniem medycznym. Używaj TYLKO baterii (maksymalne napięcie zasilania: 9V). NIE WOLNO używać żadnego zasilacza prądu przemiennego, żadnego transformatora ani żadnego innego źródła napięcia, aby uniknąć poważnych obrażeń i porażenia prądem u siebie lub innych. Do proponowanego tutaj urządzenia EKG nie należy podłączać żadnego oprzyrządowania ani urządzenia zasilanego z sieci AC. Urządzenie EKG jest podłączone elektrycznie do osoby i tylko baterie niskonapięciowe (maksymalnie 9V) muszą być używane ze względów bezpieczeństwa i aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia. Umieszczenie elektrod na korpusie zapewnia doskonałą ścieżkę przepływu prądu. Kiedy ciało jest podłączone do jakiegokolwiek urządzenia elektronicznego, musisz być bardzo ostrożny, ponieważ może to spowodować poważne, a nawet śmiertelne porażenie prądem. Autorzy nie ponoszą odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody spowodowane użyciem któregokolwiek z obwodów lub procedur opisanych w niniejszej instrukcji. Autorzy nie twierdzą, że żaden z obwodów ani procedur jest bezpieczny. Używaj na własne ryzyko. Niezbędne jest, aby każdy, kto chce zbudować to urządzenie, dobrze rozumiał korzystanie z energii elektrycznej w bezpieczny i kontrolowany sposób.

Krok 2: Potrzebne pliki oprogramowania (aplikacja na Androida i szkic Arduino)

Urządzenie EKG można łatwo zbudować i do realizacji układu sprzętowego potrzebna jest tylko podstawowa wiedza z zakresu elektroniki. Nie jest wymagana wiedza na temat programowania oprogramowania, ponieważ wystarczy zainstalować aplikację, otwierając plik APK ze smartfona Andriod i przesłać dostarczony szkic Arduino na płytkę Arduino (można to łatwo zrobić za pomocą Arduino Software IDE i jednego z wiele samouczków dostępnych w sieci).

Dostępna jest również wersja 2.0 aplikacji, w tym nowe funkcje suwmiarki do pomiarów EKG i dalsze cyfrowe filtry dolnoprzepustowe przy 100 Hz i 150 Hz. Wersja 1.0 została przetestowana na Androidzie 4 i 6, a wersja 2.0 została przetestowana na Androidzie 6 i 10.

Krok 3: Opis

Urządzenie jest zasilane bateryjnie i składa się z obwodu front-end do odbierania sygnałów EKG (tylko odprowadzenia kończyn) przez zwykłe elektrody i płytkę Arduino do digitalizacji sygnału analogowego i przesyłania go do smartfona z systemem Android za pośrednictwem protokołu Bluetooth. Powiązana aplikacja wizualizuje sygnał EKG w czasie rzeczywistym i daje możliwość filtrowania i przechowywania sygnału w pliku.

Krok 4: Instrukcja montażu i instrukcja obsługi

Wszystkie szczegółowe instrukcje dotyczące budowy urządzenia EKG można również znaleźć w pliku Instrukcji montażu, natomiast wszystkie informacje dotyczące jego użycia są opisane w pliku Instrukcji obsługi.

Krok 5: OPIS SPRZĘTU

Prosty projekt i układ obwodów to dobry kompromis, jeśli chodzi o niski koszt (kilka komponentów) i dobrą wydajność.

Bateria zasila (+Vb) płytkę Arduino i diodę L1 przy włączonym urządzeniu (R12 = 10 kOhm steruje prądem L1); reszta urządzenia jest zasilana z wyjścia napięciowego Arduino 5 V (+Vcc). Zasadniczo urządzenie działa w zakresie od 0 V (-Vcc) do 5 V (+Vcc), jednak pojedyncze zasilanie jest konwertowane na podwójne zasilanie przez dzielnik napięcia z równymi rezystorami (R10 i R11 = 1 MOhm), a następnie bufor wzmocnienia jedności (1/2 TL062). Wyjście ma napięcie 2,5 V (średnie napięcie zasilacza TL062: 0-5 V); dodatnia i ujemna szyna zasilania dają wtedy podwójne zasilanie (± 2,5 V) w odniesieniu do wspólnego zacisku (wartość odniesienia). Kondensatory C3 (100 nF), C4 (100 nF), C5 (1 uF, elektrolityczne) i C6 (1 uF, elektrolityczne) sprawiają, że napięcie zasilania jest stabilniejsze. Ze względów bezpieczeństwa każda elektroda jest podłączona do urządzenia przez rezystor ochronny 560 kOhm (R3, R4, R13), aby ograniczyć prąd płynący do pacjenta w przypadku usterki wewnątrz urządzenia. Te wysokie rezystory (R3, R4, R13) powinny być używane w rzadkich sytuacjach, gdy niskie napięcie (6 lub 9 V, w zależności od napięcia zasilania baterii) jest dostarczane bezpośrednio do przewodów pacjenta przypadkowo lub z powodu komponentu INA w braku. Ponadto dwa filtry górnoprzepustowe CR (C1-R1 i C2-R2), umieszczone na dwóch wejściach, blokują prąd stały i redukują niepożądane zakłócenia stałe i niskoczęstotliwościowe generowane przez potencjały kontaktowe elektrod. Sygnał EKG jest tak filtrowany górnoprzepustowo przed stopniem wzmacniającym z częstotliwością odcięcia około 0,1 Hz (przy -3 dB). Obecność R1 (jako R2) zmniejsza impedancję wejściową etapu wstępnego wzmocnienia tak, że sygnał jest redukowany o współczynnik zależny od wartości R1 i R3 (jako R2 i R4); taki czynnik można aproksymować jako:

R1 / (R1 + R3) = 0,797 jeśli R1 = 2,2 MOhm i R2 = 560 kOhm

Bardziej wskazane jest wybranie pary C1 - C2 (1 uF, kondensator foliowy) o wartościach pojemności bardzo blisko siebie, pary R1-R2 (2,2 MOhm) o wartościach rezystancji bardzo zbliżonych do siebie i takich samych dla pary R3 - R4. W ten sposób niepożądane przesunięcie jest redukowane i nie jest wzmacniane przez wzmacniacz oprzyrządowania (INA128). Wszelkie niezgodności między parametrami obwodu komponentów w obwodzie z dwoma wejściami przyczyniają się do degradacji CMRR; takie elementy powinny być bardzo dobrze dopasowane (nawet układ fizyczny) tak, aby ich tolerancja była jak najmniejsza (alternatywnie operator może zmierzyć ich wartości ręcznie multimetrem, aby wybrać parę elementów o wartościach jak najbardziej zbliżonych). R5 (2,2 kOhm) definiuje wzmocnienie INA128 według wzoru:

G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)

Sygnał EKG jest tak wzmacniany przez INA i kolejno górnoprzepustowy filtrowany przez C7 i R7 (z częstotliwością odcięcia -3 dB około 0,1 Hz, jeśli C7 = 1 uF i R7 = 2,2 MOhm), aby wyeliminować wszelkie napięcie niezrównoważenia DC przed ostatnim i większe wzmocnienie wykonane przez wzmacniacz operacyjny (1/2 TL062) w konfiguracji nieodwracającej o wzmocnieniu:

G_TL062 = 1 + (R8 / (Rp+R6))

Aby umożliwić użytkownikowi zmianę wzmocnienia w czasie pracy, operator może użyć zmiennego rezystora (trymer / potencjometr) zamiast Rp lub żeńskiej listwy gniazdowej dla rezystora, który można zmienić (ponieważ nie jest lutowany). Jednak w pierwszym przypadku nie jest możliwe dokładne poznanie rzeczywistego wzmocnienia sygnału EKG (wartości w mV danych będą nieprawidłowe), natomiast w drugim przypadku możliwe jest uzyskanie prawidłowych wartości w mV poprzez określenie wartość Rp w formule „Wzmocnienie” w sekcji „Ustawienia” aplikacji (patrz Instrukcja obsługi). Kondensator C8 tworzy filtr dolnoprzepustowy z częstotliwością odcięcia -3 dB około 40 Hz, podobnie jak filtr RC złożony z R9 i C9. Wartość częstotliwości odcięcia określa wzór:

f= 1 / (2*π*C*R).

Dla filtrów dolnoprzepustowych @ 40 Hz [1] wartości składowych RC to:

R8 = 120 kΩ, C8 = 33 nF, R9 = 39 kΩ, C9 = 100 nF

Sygnał EKG jest więc filtrowany w paśmie od 0,1 do 40 Hz i wzmacniany ze wzmocnieniem równym:

Zysk = 0,797 * G_INA * G_TL062

Ponieważ R5 = 2, 2 kOhm, R8=120 kOhm, R6=100 Ohm, Rp=2, 2 kOhm, Zysk = 0,797 * (1+50000 / 2200) * (1+120000 / (2200 + 100)) = 1005

Aby uzyskać dokładne wartości częstotliwości odcięcia filtra, komponenty filtra RC powinny mieć jak najmniejszą tolerancję (alternatywnie operator może zmierzyć ich wartości ręcznie multimetrem, aby wybrać te najbliższe żądanej wartości).

Sygnał analogowy jest digitalizowany przez płytkę Arduino (kanał wejściowy A0), a następnie przesyłany do modułu HC-06 przez styki komunikacji szeregowej; wreszcie dane są przesyłane do smartfona przez Bluetooth.

Elektroda odniesienia (czarna) jest opcjonalna i można ją wyłączyć usuwając zworkę J1 (lub operator może użyć przełącznika zamiast zworki). Konfiguracja obwodu jest zaprojektowana do pracy również z dwiema elektrodami; należy jednak użyć elektrody odniesienia, aby uzyskać lepszą jakość sygnału (mniejszy szum).

Krok 6: KOMPONENTY

Po wyłączeniu smartfona i części jednorazowych (elektrody i baterie) koszt całego urządzenia to około 43 USD (tu chodzi o pojedynczy produkt; w przypadku większej ilości cena by spadła).

Szczegółowy wykaz wszystkich elementów (opis i przybliżone koszty) znajduje się w pliku Instrukcji Montażu.

Krok 7: Potrzebujesz narzędzi

- Potrzebujesz narzędzi: tester, obcinacz, lutownica, drut lutowniczy, śrubokręt i szczypce.

Krok 8: JAK BUDOWAĆ - Krok 1

- Przygotuj perforowaną płytę prototypową z 23x21 otworami (około 62 mm x 55 mm)

- Zgodnie z układem górnej płytki PCB pokazanym na rysunkach, przylutować: rezystory, przewody połączeniowe, gniazda listew żeńskich (dla Rp), złącza listwowe męskie i żeńskie (pozycja złączy listwowych żeńskich podana tutaj na rysunkach jest odpowiednia dla Arduino Nano lub Arduino Micro), kondensatory, Led

Krok 9: JAK BUDOWAĆ - Krok 2

- Podłącz wszystkie komponenty zgodnie z pokazanym tu dolnym układem PCB.

Krok 10: JAK BUDOWAĆ - Krok 3

- Zrealizuj złącze przewodu do akumulatora za pomocą paska/uchwytu akumulatora, złączy żeńskich i rurki termokurczliwej; podłącz go do płytki PCB „con1” (złącze 1)

Krok 11: JAK BUDOWAĆ - Krok 4

- Wykonaj trzy kable elektrod (za pomocą kabla koncentrycznego, żeńskich złączy, rurek termokurczliwych, zacisku krokodylkowego) i podłącz je do płytki drukowanej dokręcając je do płytki za pomocą sztywnych kabli

Krok 12: JAK BUDOWAĆ - Krok 5

-Zrealizuj przełącznik (za pomocą przełącznika suwakowego, złączy żeńskich, rurki termokurczliwej) i podłącz go do płytki drukowanej

- Umieść rezystor INA128, TL062 i Rp w odpowiednich gniazdach

- Zaprogramuj (patrz sekcja Opis oprogramowania) i podłącz płytkę Arduino Nano (perforowana płytka prototypowa i złącza żeńskie należy dopasować na płytce PCB jeśli używana jest inna płytka Arduino (np. UNO lub Nano))

- Podłącz moduł HC-06 do PCB „con2” (złącze 2)

Krok 13: JAK BUDOWAĆ - Krok 6

- Podłącz zworkę J1, aby użyć elektrody odniesienia

-Podłącz baterię

Krok 14: JAK BUDOWAĆ - Krok 7

- Umieść obwód w odpowiedniej skrzynce z otworami na diodę, kable i przełącznik.

Bardziej szczegółowy opis znajduje się w pliku Instrukcji montażu.

Krok 15: INNE OPCJE

- Sygnał EKG do monitorowania aplikacji jest filtrowany w zakresie od 0,1 do 40 Hz; górną granicę pasma filtru dolnoprzepustowego można zwiększyć, zmieniając R8 lub C8 i R9 lub C9.

- Zamiast rezystora Rp można użyć trymera lub potencjometru do zmiany wzmocnienia (i wzmocnienia sygnału EKG) w czasie pracy.

- Urządzenie EKG może współpracować również z różnymi płytkami Arduino. Przetestowano Arduino Nano i Arduino UNO. Można używać innych płyt (takich jak Arduino Micro, Arduino Mega itp.), jednak dostarczony plik szkicu Arduino wymaga modyfikacji zgodnie z funkcjami płyty.

- Urządzenie EKG może współpracować również z modułem HC-05 zamiast HC-06.

Krok 16: OPIS OPROGRAMOWANIA

Nie jest wymagana znajomość programowania oprogramowania.

Programowanie Arduino: Pliki szkiców Arduino można łatwo wgrać na płytę Arduino, instalując Arduino Software IDE (bezpłatne pobieranie z oficjalnej strony Arduino) i postępując zgodnie z samouczkiem dostępnym na oficjalnej stronie Arduino. Dostępny jest pojedynczy plik szkicu („ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino”) dla Arduino Nano i Arduino UNO (szkic został przetestowany z obiema płytkami). Ten sam szkic powinien działać również z Arduino Micro (ta płytka nie była testowana). W przypadku innych płyt Arduino plik szkicu może wymagać zmian. Instalacja EKG SmartApp: Aby zainstalować aplikację, skopiuj dostarczony plik apk „ECG_SmartApp_ver1.apk” (lub „ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk” w przypadku wersji dla szerokości pasma 150 Hz) do pamięci smartfona, otwórz go i postępuj zgodnie z instrukcjami, zaakceptowanie uprawnień. Dostępna jest również wersja 2.0 zawierająca nowe funkcje suwmiarki do pomiarów EKG i dalsze cyfrowe filtry dolnoprzepustowe przy 100 Hz i 150 Hz).

Wersja 1.0 została przetestowana na Androidzie 4 i 6, podczas gdy wersja 2.0 została przetestowana na Androidzie 6 i 10.

Przed instalacją może być konieczna zmiana ustawień smartfona poprzez zezwolenie na instalację aplikacji z nieznanych źródeł (zaznacz pole opcji „Nieznane źródła” w menu „Zabezpieczenia”). Aby połączyć urządzenie EKG z modułem Bluetooth HC-06 (lub HC-05) w przypadku pierwszego połączenia Bluetooth z modułem można zapytać o kod parowania lub hasło: wpisz „1234”. Jeśli aplikacja nie znajdzie modułu Bluetooth, spróbuj sparować smartfon z modułem Bluetooth HC-06 (lub HC-05) za pomocą ustawień Bluetooth smartfona (kod parowania „1234”); ta operacja jest potrzebna tylko raz (pierwsze połączenie).

Krok 17: Pliki źródłowe

Aby zmodyfikować lub spersonalizować Aplikację, opcjonalne pliki źródłowe są dostępne tutaj:

Potrzebne są umiejętności programowania na Androida. Pliki.zip zawierają pliki źródłowe, takie jak: aktywność java, rysowalny, manifest androida, układ, menu - surowe pliki (niektóre przykładowe nagrania EKG). Możesz stworzyć własny projekt, włączając i personalizując takie pliki.

Krok 18: ROZPOCZNIJ OD SMARTAPP EKG - Krok 1

- Upewnij się, że akumulator (max napięcie zasilania: 9V) podłączony do urządzenia jest naładowany

- Oczyść skórę przed umieszczeniem elektrod. Sucha, martwa warstwa skóry, zwykle obecna na powierzchni naszego ciała, oraz ewentualne szczeliny powietrzne między skórą a elektrodami nie ułatwiają przekazywania sygnału EKG do elektrod. Dlatego potrzebny jest wilgotny stan między elektrodą a skórą. Skórę należy oczyścić (tkaniną nasączoną alkoholem lub przynajmniej wodą) przed umieszczeniem żelowych podkładek elektrody (jednorazowych).

- Umieść elektrody zgodnie z poniższą tabelą. W przypadku elektrody jednorazowej należy użyć żelu przewodzącego elektrodę (dostępnego w handlu) między skórą a elektrodą metalową lub przynajmniej podkładki z tkaniny nasączonej wodą z kranu lub roztworem soli fizjologicznej.

Urządzenie umożliwia rejestrację EKG (LI, LII lub LIII) również przy użyciu tylko 2 elektrod; elektroda odniesienia (czarna) jest opcjonalna i można ją wyłączyć za pomocą przełącznika lub wyjmując zworkę J1 (patrz Instrukcja montażu). Należy jednak użyć elektrody odniesienia, aby uzyskać lepszą jakość sygnału (mniejszy szum).

Krok 19: ROZPOCZNIJ OD SMARTAPP EKG - Krok 2

- Włącz urządzenie EKG za pomocą przełącznika (zapala się czerwona dioda)

- Uruchom aplikację na smartfonie

- Naciśnij przycisk „ON”, aby podłączyć smartfon do urządzenia EKG (aplikacja poprosi Cię o pozwolenie na włączenie Bluetooth: naciśnij „Tak”) i poczekaj na wykrycie Bluetooth HC-06 (lub HC-05) Moduł aparatu EKG. Kod lub hasło parowania można zapytać w przypadku pierwszego połączenia Bluetooth z modułem: wpisz „1234”. Jeśli aplikacja nie znajdzie modułu Bluetooth, spróbuj sparować smartfon z modułem Bluetooth HC-06 (lub HC-05) za pomocą ustawień Bluetooth smartfona (kod parowania „1234”); ta operacja jest potrzebna tylko raz (pierwsze połączenie)

- Po nawiązaniu połączenia na ekranie pojawi się sygnał EKG; w przypadku LI (domyślnym odprowadzeniem jest LI, aby zmienić odprowadzenie przejdź do paragrafu „Ustawienia”) tętno (HR) będzie szacowane w czasie rzeczywistym. Sygnał będzie aktualizowany co 3 sekundy

- Aby zastosować filtr cyfrowy, naciśnij przycisk „Filtr” i wybierz filtr z listy. Domyślnie stosowany jest filtr dolnoprzepustowy @ 40 Hz i filtr wycinający (zgodnie z preferencjami zapisanymi w Ustawieniach).

Krok 20: USTAWIENIA

- Naciśnij przycisk „Ustaw”. aby otworzyć stronę ustawień/preferencji

- Naciśnij „Podręcznik użytkownika (help.pdf)”, aby otworzyć plik instrukcji obsługi

- Wybierz odprowadzenie EKG (domyślnie LI)

- Wybierz częstotliwość filtra wycinającego (w zależności od częstotliwości zakłóceń: 50 lub 60 Hz)

- Wybierz opcję zapisywania pliku, aby zapisać sygnał EKG przefiltrowany lub niefiltrowany w pliku

- Naciśnij przycisk „Zapisz ustawienia”, aby zapisać preferencje

Wartość wzmocnienia można zmienić w przypadku modyfikacji sprzętowej lub personalizacji urządzenia EKG.

Krok 21: REJESTRACJA SYGNAŁU EKG

- Wstaw nazwę pliku (jeśli użytkownik rejestruje więcej sygnałów EKG w tej samej sesji bez zmiany nazwy pliku, na końcu nazwy pliku dodawany jest indeks progresywny, aby uniknąć nadpisania poprzedniego nagrania)

- Naciśnij „Nagrywanie”. przycisk, aby rozpocząć rejestrację sygnału EKG

- Naciśnij przycisk „Stop”, aby zatrzymać nagrywanie

- Każdy sygnał EKG zostanie zapisany w pliku txt w folderze „ECG_Files” umieszczonym w głównym katalogu głównym pamięci smartfona. Sygnał EKG może być przechowywany w postaci filtrowanej lub niefiltrowanej zgodnie z preferencjami zapisanymi w ustawieniach

- Naciśnij przycisk „Restart”, aby ponownie zwizualizować sygnał EKG uzyskany w czasie pracy

- Aby zarejestrować nowy sygnał EKG, powtórz poprzednie punkty

Plik EKG zawiera serię próbek (częstotliwość próbkowania: 600 Hz) amplitudy sygnału EKG w mV.

Krok 22: OTWIERANIE I ANALIZA PLIKU EKG

- Naciśnij przycisk „Otwórz”: pojawi się lista plików przechowywanych w folderze „ECG_Files”

- Wybierz plik EKG do wizualizacji

Zostanie wyświetlona pierwsza część pliku EKG (10 sekund) bez siatki.

Użytkownik może ręcznie przewijać ekran, aby zwizualizować dowolny przedział czasu sygnału EKG.

Aby powiększyć lub pomniejszyć, użytkownik może nacisnąć ikony lupy (prawy róg na dole wykresu) lub skorzystać z powiększenia pinch bezpośrednio na wyświetlaczu smartfona.

Oś czasu, oś napięcia i standardowa siatka EKG pojawią się automatycznie, gdy zostanie zwizualizowany przedział czasu krótszy niż 5 sekund (poprzez powiększenie). Wartości na osi napięcia (oś y) są w mV, a wartości na osi czasu (oś x) w sekundach.

Aby zastosować filtr cyfrowy, naciśnij przycisk „Filtr” i wybierz filtr z listy. Domyślnie stosowany jest filtr dolnoprzepustowy @ 40 Hz, filtr usuwający wędrującą linię oraz filtr wycinający (zgodnie z preferencjami zapisanymi w ustawieniach). Tytuł wykresu wyświetla:

- nazwa pliku

- pasmo częstotliwości EKG zgodnie z zastosowanymi filtrami

- etykieta „wędrująca linia bazowa usunięta”, jeśli zastosowano filtr wędrującej linii bazowej

- etykieta „~50” lub „~60” zgodnie z zastosowanym filtrem wycinającym

Użytkownik może dokonać pomiarów (odstępu czasu lub amplitudy) pomiędzy dwoma punktami wykresu za pomocą przycisków „Pobierz Pt1” i „Pobierz Pt2”. Aby wybrać pierwszy punkt (Pt1), użytkownik może nacisnąć „Get Pt1” i ręcznie wybrać punkt sygnału EKG, klikając bezpośrednio na wykres: czerwony punkt pojawi się na niebieskim sygnale EKG; jeśli użytkownik pominie krzywą EKG, żaden punkt nie zostanie wybrany i pojawi się napis „brak wybranego punktu”: użytkownik musi powtórzyć wybór. Ta sama procedura jest potrzebna do wybrania drugiego punktu (Pt2). W ten sposób zostaną wyświetlone różnice (Pt2 – Pt1) wartości czasu w ms (dX) i wartości amplitudy w mV (dY). Przycisk „Wyczyść” czyści wybrane punkty.

Użytkownik może regulować wzmocnienie sygnału EKG za pomocą przycisków „+” (w celu powiększenia) i „-” (w celu zmniejszenia); maksymalne wzmocnienie: 5,0 i minimalne wzmocnienie: 0,5

Krok 23: MENU FILTRÓW

- BRAK filtra cyfrowego: usuń wszystkie zastosowane filtry cyfrowe

- Usuń błądzenie linii bazowej: zastosuj określone przetwarzanie, aby usunąć błądzenie linii bazowej. W przypadku sygnału bardzo zaszumionego przetwarzanie może się nie powieść

- Górnoprzepustowy „x” Hz: zastosuj filtr górnoprzepustowy IIR zgodnie z określoną częstotliwością odcięcia „x”

- Dolnoprzepustowy „x” Hz: zastosuj filtr dolnoprzepustowy IIR zgodnie z określoną częstotliwością odcięcia „x”

- Włączenie usuwania 50 Hz (wycięcie + dolnoprzepustowość 25 Hz): zastosuj bardzo stabilny filtr FIR, który jest zarówno wycięciem przy 50 Hz, jak i dolnoprzepustowym przy około 25 Hz

- Włączenie usuwania 60 Hz (wycięcie + dolnoprzepustowość 25 Hz): zastosuj bardzo stabilny filtr FIR, który jest zarówno wycięciem przy 60 Hz, jak i dolnoprzepustowym przy około 25 Hz

- Usuwanie 50 Hz ON: zastosuj rekurencyjny filtr wycinający przy 50 Hz

- Usuwanie 60 Hz ON: zastosuj rekurencyjny filtr wycinający przy 60 Hz

- Usuwanie 50/60 Hz WYŁ: usuń zastosowany filtr wycinający

Krok 24: SPECYFIKACJA SPRZĘTU

- Maksymalna amplituda sygnału wejściowego (peak-to-peak): 3,6 mV (maksymalna amplituda sygnału wejściowego zależy od wzmocnienia sprzętowego)

- Zasilanie: UŻYWAJ TYLKO BATERII (zarówno ładowalne, jak i nieładowalne)

- Minimalne napięcie zasilania: 6V (np. 4 baterie 1,5V)

- Maksymalne napięcie zasilania: 9V (np. 6 x 1,5V lub 1 x 9V baterie)

- Częstotliwość próbkowania: 600 Hz

- Pasmo częstotliwości @ - 3dB (sprzęt): 0,1 Hz - 40 Hz (Górna granica pasma filtru dolnoprzepustowego może zostać zwiększona do 0,1 Hz - 150 Hz, zmieniając komponenty filtra RC (patrz instrukcja montażu)

- CMRR: min1209 dB

- Wzmocnienie (Hardware_Gain): 1005 (można je zmienić poprzez wymianę rezystora wzmocnienia (patrz Instrukcja montażu) - Rozdzielczość: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- Prąd polaryzacji maks. 10 nA - Liczba kanałów EKG: 1

- Odprowadzenia EKG: odprowadzenia kończynowe LI, LII i LIII

- Połączenie ze smartfonem: przez Bluetooth

- Teoretyczny prąd zasilania: < 50 mA (na podstawie informacji zawartych w arkuszu danych różnych komponentów)

- Zmierzony prąd zasilania: < 60 mA (z zasilaniem 9V i Arduino Nano)

- Ilość elektrod: 2 lub 3

Urządzenie umożliwia rejestrację EKG (LI, LII lub LIII) również przy użyciu tylko 2 elektrod; elektroda odniesienia (czarna) jest opcjonalna i można ją wyłączyć usuwając zworkę J1 (lub przełącznik S2, patrz plik instrukcji montażu). Należy jednak użyć elektrody odniesienia, aby uzyskać lepszą jakość sygnału (mniejszy szum).

Krok 25: SPECYFIKACJA OPROGRAMOWANIA

- Wizualizacja EKG podczas rejestracji (okno czasowe: 3 sekundy)

- Oszacowanie tętna (tylko dla LI)

- Częstotliwość próbkowania: 600 Hz

- Zapis sygnału EKG i zapis do pliku txt (przefiltrowane lub niefiltrowane sygnały można zapisać w pliku txt zgodnie z ustawieniem) w pamięci wewnętrznej smartfona (folder: „ECG_Files” umieszczony w głównym katalogu)

- Dane (próbki) zapisywane są jako wartości w mV przy 600 Hz (wartość 16 cyfr)

- Wizualizacja zapisanego pliku z opcją powiększenia, siatką, regulacją wzmocnienia (od „x 0.5” do „x 5”) i wyborem dwóch punktów (do pomiaru odległości w czasie i różnicy amplitudy)

- Wyświetlacz smartfona: układ aplikacji dostosowuje się do różnych rozmiarów wyświetlacza; jednak dla lepszej wizualizacji zalecany jest wyświetlacz minimum 3,7” o rozdzielczości 480 x 800 pikseli

Filtrowanie cyfrowe:

- Filtrowanie górnoprzepustowe @ 0.1, 0.15, 0.25, 0.5, 1 Hz

- Filtrowanie dolnoprzepustowe @ 25, 35, 40 Hz (@ 100 i 150 Hz są dostępne w wersji EKG SmartApp dla pasma przy 150 Hz)

- Filtrowanie wycinające w celu usunięcia zakłóceń linii energetycznej przy 50 lub 60 Hz

- Wędrujące usuwanie linii bazowej

Krok 26: SKONTAKTUJ SIĘ

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html