Mata EKG Point of Care: 14 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Wstęp

Istnieje wiele schorzeń wymagających elektrokardiogramu, EKG lub EKG w celu prawidłowej diagnozy i leczenia. Elektrokardiogram jest miarą aktywności elektrycznej serca. Mięśnie sercowe kurczą się, co powoduje bicie serca podyktowane impulsami elektrycznymi, które zostały dobrze scharakteryzowane przez środowisko medyczne.

Tradycyjne urządzenie EKG, znalezione w dobrze finansowanym i dobrze wyposażonym szpitalu, kosztuje tysiące dolarów. Chociaż zapewniają one dużą rozdzielczość i dokładność odczytu EKG, nie są one dostępne do użytku indywidualnego lub w szpitalu o niskich kosztach, a wiele z nich jest bardzo dużych, co wyklucza je z zastosowania w punkcie opieki.

Aby sprostać wyzwaniom stawianym przed tradycyjnym instrumentem EKG, stworzyliśmy punktową matę EKG do pielęgnacji. Jest to bardzo tania konstrukcja, która wymaga jedynie umieszczenia rąk na macie, wyposażonej w wstępnie zżelowane czujniki bioelektrodowe, w celu uzyskania EKG.

Ta mata EKG do punktu opieki jest całkowicie przenośna ze względu na jej niewielkie rozmiary oraz fakt, że cała mata może być zasilana małym akumulatorem. To urządzenie zapewnia bardzo tani, łatwy do przenoszenia i stosunkowo niezawodny odczyt EKG.

Materiały i narzędzia:

Potrzebne materiały:

(Materiał/Ilość/Potencjalny Dostawca)

• 1 zakup mikroprocesora Arduino Uno na Arduino
• 1 zakup półwymiarowej deski do chleba na Digikey
• 1 czujnik EKG BITalino Zestaw BITalino
• 1 1 x 3 akcesorium do odprowadzeń Zestaw BITalino
• 1 kabel połączeniowy RJ22 do Molex Zestaw BITalino
• 3 wstępnie żelowane jednorazowe elektrody zestaw BITalino
• 1 Adafruit 2.8" TFT LCD Shield z ekranem dotykowym wersja 2 (kod TFT: ILI9341) Kup na Adafruit
• Rezystor 2 220 Ohm Zakup na Amazon
• Zakup 1 przycisku na Amazon
• 1 zielona dioda LED Zakup na Amazon
• 1 zakup potencjometru na Amazon
• 16 żeńsko-męskich kabli połączeniowych Zakup na Amazon
• 8 przewodów łączących Kup na Amazon
• 1 12 "x 12" x 5/8 "Płytka piankowa Zakup w sklepie Michaels Craft
• 1 12 "x 4" x 2 "Zakup bloku piankowego w sklepie Michaels Craft

Potrzebne narzędzia:

• Komputer z oprogramowaniem do kodowania Arduino (dostawca: Arduino)
• Kabel USB Com Port (Dostawca: Arduino)

Pomocne narzędzia:

• Nożyce
• Plik
• Sharpie
• Linijka

Przygotowanie:

Wymagana wiedza podstawowa:

• Zrozumienie i znajomość kodowania Arduino
• Zrozumienie projektu obwodu

• Zrozumienie czujników BITalino:

  • Właściwe umieszczenie
  • Progi czułości
  • Źródła błędów i szumów w sygnale

• Zrozumienie EKG:

  • Różne segmenty składające się na EKG
  • Impulsy elektryczne odpowiadające każdemu segmentowi
  • Fizjologiczne działanie serca odpowiadające każdemu segmentowi
  • Charakterystyka „normalnego” i „zdrowego” EKG

Potrzebne strony:

• Biblioteki GitHub

  • Biblioteka Adafruit GFX
  • Biblioteka Adafruit ILI9431 (Ta biblioteka pasuje do naszego konkretnego ekranu TFT ILI9341)
• Pobierz także kod Arduino do sterowania urządzeniem z GitHub

Względy bezpieczeństwa użytkowania:

• Przed użyciem sprawdź, czy nie ma postrzępionych przewodów
• Jeśli nie korzystasz z zasilania bateryjnego, upewnij się, że istnieje prawidłowe połączenie między komputerem a Arduino
• Jeśli jest podłączony do komputera, upewnij się, że komputer jest prawidłowo uziemiony za pomocą wtyczki z trzema bolcami
• Po podłączeniu do komputera nie używaj podczas burzy, ryzyko przepięcia
• Zmodyfikowany projekt obwodu tylko wtedy, gdy zasilanie jest odłączone
• Upewnij się, że skóra jest sucha i nieuszkodzona, gdy kładziesz ręce na czujnikach lub używasz przycisku lub potencjometru
• Nie używaj punktowej maty EKG w pobliżu cieczy lub na wilgotnych powierzchniach

• Ostrzeżenia medyczne:

  • Trzymać poza zasięgiem dzieci
  • To nie jest urządzenie diagnostyczne, jeśli wykryty problem ma 12 odprowadzeniowe EKG wykonane przez lekarza
  • To urządzenie nie powinno być używane do autodiagnozy, zawsze skonsultuj się z lekarzem z problemami zdrowotnymi
  • Sygnał EKG z czujnikami BITalino jest podatny na zakłócenia i artefakty ruchu

Podpowiedzi:

Rozwiązywanie problemów:

• Upewnij się, że wszystkie kable połączeniowe żeńsko-męskie są prawidłowo podłączone
• Sprawdź wersję używanej osłony TFT LCD, aby upewnić się, że używana jest właściwa biblioteka TFT z GitHub
• Sprawdź, czy odpowiednie styki osłony TFT pasują do płyty Arduino Uno
• Otwórz monitor szeregowy w oprogramowaniu Arduino na komputerze, aby sprawdzić, czy sygnał EKG i próg działają zgodnie z oczekiwaniami
• Upewnij się, że różne elektrody są umieszczone we właściwych pozycjach na macie, aby utworzyły się prawidłowe odprowadzenia

Poradnik:

• Aby poprawić sygnał, poproś pacjenta o dostosowanie położenia elektrod żelowych na dłoniach

  Celuj w położenie w pobliżu żył lub naczyń włosowatych na dłoni

• Czujniki BITalino podlegają artefaktom ruchu, pacjent powinien trzymać ręce bardzo nieruchomo

Dalsze pomysły:

Ten projekt można posunąć dalej, przylutowując elementy obwodu (potencjometr, zielona dioda LED, rezystory, przycisk itp.) do płytki do lutowania. Ta płytka chlebowa byłaby następnie podłączona do tarczy bluefruit, która byłaby umieszczona między Arduino Uno a wyświetlaczem TFT LCD Adafruit. Dzięki temu konstrukcja obwodu byłaby bardziej zwarta, zwiększyłaby stabilność połączeń i zwiększyła ogólną trwałość urządzenia.

Kolejne ulepszenie, które można wprowadzić, znajduje się w kodzie Arduino dla maty EKG punktu opieki. Można zastosować polecenie, aby usunąć kalkulację tętna z ekranu, tak aby nie nakładała się na poprzednio obliczoną tętno.

Krok 1:

Podłącz styki 3,3 V i uziemienia Arduino Uno do płytki stykowej

Krok 2:

Dodaj przełącznik, uziemiając go przez rezystor 220 omów i podłączając go do cyfrowego pinu 3

Krok 3:

Dodaj zieloną diodę LED uziemiającą ją przez rezystor 220 omów i podłączając ją do cyfrowego pinu 2

Krok 4:

Dodaj potencjometr między 3,3 V a uziemieniem z napięciem wyjściowym podłączonym do pinu analogowego 5

Krok 5:

Dodaj przewody czujnika EKG Bitalino, podłączając czerwony przewód do 3,3 V, czarny do uziemienia i fioletowy do styku analogowego 4

Krok 6:

Podłącz ekran TFT Adafruit 2,8 za pomocą kabli połączeniowych męsko-żeńskich do wszystkich następujących odpowiednich pinów: RESET, 3.3V, 5V, wszystkie piny uziemienia, Vin, cyfrowe piny 13-8.

Krok 7:

Narysuj lub narysuj dłonie na płytce piankowej o wymiarach 12 cali x 12 cali x 0,5 cala

Krok 8:

Umieść elektrody na piance w dłoniach, które zostały wykreślone, jak pokazano na poniższym schemacie. Czarno-biała elektroda ołowiowa znajduje się po lewej stronie. Czerwona elektroda ołowiowa znajduje się po prawej stronie. Wciśnij elektrody w piankę tak, aby leżały równo z wierzchem płytki.

Krok 9:

Wytnij miejsce na ekran TFT, przewody i Arduino z płytką stykową w bloku piankowym 2"x4"x12" zgodnie z wymiarami konkretnych elementów. Pamiętaj, aby wyciąć miejsce, aby dotrzeć do przycisku i potencjometru.

Krok 10:

Umieść Arduino, płytkę stykową i ekran TFT w bloku piankowym

Krok 11:

Podłącz czujniki Bitalino do elektrod żelowych

Krok 12:

Zabezpiecz mniejszy blok gorącym klejem na bloku pianki maty

Krok 13:

Prześlij kod z komputera, odłącz, a następnie podłącz baterię

Kod Arduino do sterowania urządzeniem

Krok 14:

Włącz baterię, połóż ręce na pokładzie pacjenta, naciśnij przycisk i pobierz EKG. W razie potrzeby dostosuj próg, aby obliczyć tętno. Może być podłączony do komputera w celu wyświetlania danych również na monitorze szeregowym.