Árfolyam -alapú aritmia -érzékelő Arduino használatával: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A szívritmuszavarok évente körülbelül négymillió amerikait sújtanak (Texas Heart Institute, 2. bekezdés). Míg minden szív ritmust és gyakoriságot tapasztal, a krónikus szívritmuszavar halálos lehet áldozatai számára. Sok szívritmuszavar is átmeneti, ami azt jelenti, hogy a diagnózis nehéz lehet. Ezenkívül az észlelési folyamat költséges és kényelmetlen lehet. Előfordulhat, hogy a páciensnek több naptól egy hónapig Holter vagy eseménymonitorot kell viselnie, szívkatéterezni kell, vagy hurokrögzítőt kell beültetni a bőr alá. Sok beteg elutasítja a diagnosztikai teszteket a kellemetlen érték és a költségek miatt (NHLBI, 18-26. Bekezdés).

A közelmúltban számos olyan esetről számoltak be, amelyekben az intelligens órák, mint például az Apple Watch, ritmikus anomáliákat észleltek pulzusérzékelőiken, és arra késztették a viselőket, hogy orvosi ellátást kérjenek (Griffin, pars.10-14). Az intelligens órák azonban drágák, ezért a lakosság többsége nem használja őket. A pénzügyi források a Rate-Based Arrhythmia Detector (RAD) kritériumaként és korlátozásként is figyelembe vették, mivel a magas árú alkatrészeket nem engedhették meg maguknak, és az eszköznek viszonylag megfizethetőnek és kényelmesnek kellett lennie, miközben továbbra is pontosan felismerte az aritmiákat.

1. lépés: Anyagok

Arduino UNO áramköri lap

huszonhat jumper vezeték

A10K ohmos potenciométer

6x2 LCD

Pulzusérzékelő

9V alkáli elem

USB 2.0 A - B Férfi/Férfi típusú periféria kábel

Alkáli elem/9V DC bemenet

Egysoros kenyeretábla, forrasztó és forrasztó szerszámok

16 oszlop törhető csapok

Az Arduino IDE letöltésre került a kódoláshoz és a pin csatlakozásokhoz

2. lépés: Tervezés és módszertan

Az árfolyam-alapú aritmiaérzékelőt eredetileg karkötőként tervezték. Később azonban felismerték, hogy a hardvere nem elég kompakt ahhoz, hogy elférjen ebben a formában. A RAD jelenleg 16,75x9,5 cm -re van rögzítve. styrofoam board, így hordozható, könnyű és kényelmes az aritmia észlelésének más formáihoz képest. Alternatívákat is megvizsgáltak. A RAD -ot javasolták az elektromos PQRST komplex rendellenességeinek felismerésére, de a költség- és méretkorlátozások nem tették lehetővé, hogy a készülék rendelkezzen elektrokardiogram (EKG) képességekkel.

A RAD felhasználóközpontú. Egyszerűen megköveteli, hogy a felhasználó pihentesse az ujját az impulzusérzékelőjén, és hagyja körülbelül tíz másodpercig stabilizálódni. Ha a beteg pulzusa olyan tartományba esik, amely szabálytalan szívműködéssel jár, például bradycardia vagy tachycardia, az LCD értesíti a beteget. A RAD hét fő szívritmus -rendellenességet képes felismerni. A RAD -ot nem tesztelték korábban diagnosztizált aritmiás betegeknél, de a készülék kimutatta az „aritmiákat”, amelyeket úgy szimuláltak, hogy a mérnököket fizikai terhelésnek tették ki az eszköz tesztelése előtt, és pulzált utánoztak az infravörös érzékelő észlelésére. Míg a RAD primitív bemeneti hardverrel rendelkezik a többi ritmuszavar-diagnosztikai eszközhöz képest, gazdaságos, felhasználó-orientált megfigyelőeszközként szolgál, amely különösen hasznos lehet azoknak a betegeknek, akik genetikai vagy életmódbeli hajlamúak az aritmia kialakulására.

3. lépés: Szívérzékelő

A projektben használt szívérzékelő infravörös hullámokat használ, amelyek áthaladnak a bőrön, és visszaverődnek a kijelölt érből.

A hullámok ezután visszaverődnek az érből, és az érzékelő leolvassa őket.

Az adatokat ezután továbbítják az Arduino -hoz, hogy az LCD megjelenjen.

4. lépés: Csatlakozások

1. Az LCD (VSS) első csapja a földhöz csatlakozott (GND)

2. Az LCD második csapja (VCC) az Arduino 5V -os tápellátására volt csatlakoztatva

3. Az LCD harmadik csapját (V0) a 10K potenciométer második bemenetéhez kötöttük

4. A potenciométer bármelyik csapja a földhöz (GND) és az 5 V -os tápellátáshoz volt csatlakoztatva

5. Az LCD (RS) negyedik csapját az Arduino tizenkettes érintkezőjéhez kötöttük

6. Az LCD (RW) ötödik csapját a földhöz (GND) csatlakoztatta

7. Az LCD hatodik csapja (E) az Arduino tizenegyedik tűjéhez volt csatlakoztatva

8. Az LCD (D4) tizenegyedik csapját az Arduino ötödik tűjéhez kötöttük

9. Az Arduino (D5) tizenkettedik csapját az Arduino négyes tűjéhez kötöttük

10. Az LCD (D6) tizenharmadik csapját az Arduino harmadik csapjához kötöttük

11. Az LCD (D7) tizennegyedik csapját az Arduino második tűjéhez kötöttük

12. Az LCD (A) tizenötödik csapját csatlakoztatta az 5 V -os tápellátáshoz

13. Végül az LCD (K) tizenhatodik csapját a földhöz (GND) csatlakoztatta.

14. Az impulzusérzékelő S vezetékét az Arduino A0 érintkezőjéhez kötötték, 15. A második vezetéket az 5 V -os bemenetre, a harmadik érintkezőt pedig a földre (GND) kötöttük.

A séma a kapcsolatok jobb megértése érdekében kerül közzétételre.

5. lépés: IDE és a kódok

A kódokat az Arduino IDE -n hajtották végre. C és Java programozási nyelveket használtak az IDE kódolására. Kezdetben a LiquidCrystal könyvtárat az #include módszerrel hívták meg, majd tizenkét, tizenegy, öt, négy, három, kettő mezőt és paramétert illesztettek be, amelyek megfelelnek az LCD -hez csatlakoztatott használt Arduino csapoknak. Változó inicializálást hajtottunk végre, és a BPM mérések és megjegyzések feltételeit a kívánt kimenetekre állítottuk be, amelyeket meg kell jeleníteni az LCD -n. A kódot ezután befejezték, ellenőrizték, és feltöltötték az Arduino táblára. Az LCD kijelzőt a potenciométerrel kalibrálták a kísérletekre kész megjegyzések megtekintéséhez.

6. lépés: Következtetés

A RAD a szívritmuszavar észlelésének olcsóbb és kényelmesebb és hordozhatóbb formája. Azonban sokkal több vizsgálatra van szükség ahhoz, hogy a RAD megbízható aritmiás diagnosztikai eszköznek minősüljön. A jövőben kísérleteket végeznek olyan betegeknél, akiknél korábban diagnosztizált aritmiák fordultak elő. További adatokat gyűjtünk annak megállapítására, hogy az aritmiák megfelelnek -e a szívverések közötti időintervallum ingadozásának. Remélhetőleg a RAD tovább javítható ezeknek a szabálytalanságoknak a felderítésére és a megfelelő ritmuszavarokhoz való kapcsolásra. Bár sok a tennivaló a fejlesztés és a tesztelés terén, a Rate-Based Arrhythmia Detector teljesíti célját azzal, hogy sikeresen felismeri a szívritmuszavarokat és értékeli a szív egészségét gazdasági és méretbeli korlátai mellett.

Holter monitor: 371,00 USD

Eseményfigyelő: 498,00 USD

Szívkatéterezés: 9027,00 USD

Mellkas röntgen (CXR): 254,00 USD

Elektrokardiogram (EKG/EKG): 193,00 USD

Dönthető asztal teszt: 1598,00 USD

Transzofageális echokardiográfia: 1751,00 USD

Radionuklid ventrikulográfia vagy radionuklid angiográfia (MUGA Scan): 1166,00 USD

Árfolyam-alapú aritmia-érzékelő (RAD): 134,00 USD

7. lépés: Az utolsó

A csatlakoztatás után a szívérzékelő LCD -jének be kell kapcsolnia, Egyszerűen helyezze az ujját a LED -re körülbelül 10 másodpercre.

Olvassa el a szívverést a 16X2 LCD -ről… Maradjon meleg!