EKG podložka Point of Care: 14 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Úvod

Existuje mnoho zdravotných stavov, ktoré na správnu diagnostiku a liečbu vyžadujú elektrokardiogram, EKG alebo EKG. Elektrokardiogram je mierou elektrickej aktivity srdca. Svaly srdca sa sťahujú, čo má za následok srdcový tep, ktorý je diktovaný elektrickými impulzmi, ktoré sú v lekárskej komunite dobre charakterizované.

Tradičný prístroj na vyšetrenie EKG, ktorý sa nachádza v dobre financovanej a dobre vybavenej nemocnici, stojí tisíce dolárov. Aj keď tieto poskytujú skvelé rozlíšenie a presnosť na čítanie EKG, tieto nástroje nie sú cenovo dostupné pre individuálne použitie alebo pre nemocnice s nízkymi zdrojmi a mnohé z nich sú veľmi veľké, čo ich vylučuje z aplikácie starostlivosti.

Aby sme bojovali s výzvami, ktoré prináša tradičný prístroj na vyšetrenie EKG, vytvorili sme podložku EKG na mieste starostlivosti. Jedná sa o veľmi lacný dizajn, ktorý vyžaduje, aby jedinec položil ruky na podložku vloženú do predželatínovaných senzorov bioelektródy, aby získal EKG.

Táto podložka EKG pre starostlivosť o telo je úplne prenosná vďaka svojim malým rozmerom a skutočnosti, že celú podložku je možné napájať malým akumulátorom. Toto zariadenie poskytuje veľmi lacné, ľahko prenosné a relatívne spoľahlivé čítanie EKG.

Materiály a nástroje:

Potrebné materiály:

(Materiál/Množstvo/Možný dodávateľ)

• 1 Nákup mikroprocesora Arduino Uno na Arduino
• 1 Nákup chleba polovičnej veľkosti na Digikey
• 1 BITalino sada snímačov EKG BITalino
• 1 1 x 3 súprava príslušenstva BITalino
• 1 sada prepojovacieho kábla RJ22 k Molexu BITalino
• 3 Predželatínovaná súprava na jednorazové elektródy BITalino
• 1 Adafruit 2,8 "TFT LCD štít s dotykovým displejom verzia 2 (TFT kód: ILI9341) Nákup na Adafruit
• Nákup 2 220 ohmov rezistora na Amazone
• Nákup jedným tlačidlom na Amazone
• 1 nákup zelenej LED na Amazone
• 1 nákup potenciometra na Amazone
• 16 prepojovacích káblov medzi mužom a ženou na Amazone
• 8 Pripojenie káblov Nákup na Amazone
• Nákup penového obkladu 1 12 palcov x 12 palcov x 5/8 palcov v obchode Michaels Craft Store
• 1 penový blok s rozmermi 12 palcov x 4 palcov x 2 palcov v obchode Michaels Craft Store

Potrebné nástroje:

• Počítač so softvérom na kódovanie Arduino (dodávateľ: Arduino)
• Kábel USB Com Port (dodávateľ: Arduino)

Užitočné nástroje:

• Nožnice
• Súbor
• Sharpie
• Vládca

Príprava:

Základné znalosti Potrebné:

• Pochopenie a znalosť kódovania Arduino
• Pochopenie konštrukcie obvodu

• Pochopenie senzorov BITalino:

  • Správne umiestnenie
  • Prahové hodnoty citlivosti
  • Zdroje chýb a šumu v signáli

• Porozumenie EKG:

  • Rôzne segmenty, ktoré obsahujú EKG
  • Elektrické impulzy zodpovedajúce každému segmentu
  • Fyziologické pôsobenie srdca zodpovedajúce každému segmentu
  • Charakteristiky „normálneho“a „zdravého“EKG

Potrebné stránky:

• Knižnice GitHub

  • Knižnica Adafruit GFX
  • Knižnica Adafruit ILI9431 (Táto knižnica zodpovedá našej konkrétnej TFT obrazovke ILI9341)
• Tiež si stiahnite Arduino kód pre ovládanie zariadenia z GitHub

Bezpečnostné aspekty použitia:

• Pred použitím skontrolujte, či nie sú rozstrapkané drôty
• Ak nepoužívate napájanie z batérie, uistite sa, že je medzi počítačom a Arduinom správne prepojenie
• Ak je pripojený k počítaču, presvedčte sa, či je počítač správne uzemnený trojkolíkovou zástrčkou
• Ak je pripojený k počítaču, nepoužívajte ho pri búrkach, hrozí nebezpečenstvo prepätia
• Upravený dizajn obvodu iba vtedy, keď je odpojené napájanie
• Pri prikladaní rúk na senzory alebo pri použití tlačidla alebo potenciometra dbajte na to, aby bola pokožka suchá a neporušená
• Nepoužívajte podložku EKG pre starostlivosť v blízkosti tekutín alebo na vlhké povrchy

• Lekárske varovania:

  • Uchovávajte mimo dosahu detí
  • Toto nie je diagnostické zariadenie, ak vám lekár zistí problém a urobí vám 12 -zvodové EKG
  • Toto zariadenie by sa nemalo používať na samodiagnostiku, vždy sa poraďte s lekárom so zdravotnými problémami
  • Signál EKG so snímačmi BITalino je náchylný na hluk a artefakty pohybu

Rady a tipy:

Riešenie problémov:

• Zaistite, aby boli všetky prepojovacie káble medzi zástrčkami a samicami bezpečne zapojené
• Skontrolujte verziu použitého štítu TFT LCD, aby ste sa uistili, že je použitá správna knižnica TFT od GitHub
• Overte, či sa zodpovedajúce kolíky štítu TFT zhodujú na doske Arduino Uno
• Otvorte sériový monitor na softvéri Arduino v počítači a skontrolujte, či sa signál EKG a prahová hodnota budia podľa očakávania
• Zaistite, aby boli rôzne elektródy na podložke umiestnené v správnych polohách, aby sa vytvorili správne zvody

Rady:

• Na zlepšenie signálu nechajte pacienta upraviť umiestnenie gélových elektród na dlaniach

  Zamerajte sa na umiestnenie v blízkosti žíl alebo kapilár na dlani

• Senzory BITalino podliehajú pohybovým artefaktom a držte pacienta veľmi nehybne

Ďalšie nápady:

Tento dizajn by mohol byť ďalej posunutý spájkovaním komponentov obvodu (potenciometer, zelená LED, odpory, tlačidlo, atď.) Na dosku na spájkovanie chleba. Táto doska na chlieb by potom bola pripojená k štítu s modrým ovocím, ktorý by bol umiestnený medzi Arduino Uno a TFT LCD Adafruit. Vďaka tomu by bol dizajn obvodu kompaktnejší, zvýšila by sa stabilita spojov a zvýšila by sa celková životnosť zariadenia.

Ďalšie vylepšenie, ktoré by bolo možné vykonať, je v kóde Arduino pre podložku EKG body starostlivosti. Je možné implementovať príkaz na vymazanie výpočtu srdcovej frekvencie z obrazovky, aby sa neprekrýval s predtým vypočítanou frekvenciou.

Krok 1:

Pripojte 3,3 V a uzemňovacie kolíky Arduino Uno k nepájivému panelu

Krok 2:

Pridajte prepínač, uzemnite ho cez odpor 220 ohmov a zapojte ho na digitálny kolík 3

Krok 3:

Pridajte zelenú diódu LED, ktorá ho uzemní pomocou odporu 220 ohmov, a pripojte ho k digitálnemu kolíku 2

Krok 4:

Pridajte potenciometer medzi 3,3 V a uzemnenie s výstupným napätím pripojeným k analógovému kolíku 5

Krok 5:

Pridajte káble snímača EKG Bitalino, pripojte červený vodič k 3,3 V, čierny k zemi a purpurový k analógovému kolíku 4

Krok 6:

Pripojte 2,8 palcový štít TFT Adafruit pomocou prepojovacích káblov samec-samica pre všetky nasledujúce zodpovedajúce piny: RESET, 3,3 V, 5 V, všetky uzemňovacie kolíky, Vin, digitálne kolíky 13-8.

Krok 7:

Nakreslite alebo vystopujte ruky na penovú dlaždicu 12 palcov x 12 palcov x 0,5 palcov

Krok 8:

Umiestnite elektródy na penu vysledovanými rukami, ako je znázornené na obrázku nižšie. Čiernobiela elektróda je na ľavej strane. Červená elektróda je na pravej strane. Zatlačte elektródy do peny tak, aby ležali v jednej rovine s vrchom dlaždice.

Krok 9:

Vyrežte priestor pre obrazovku TFT, vodiče a Arduino s doskou v penovom bloku 2 "x4" x12 "podľa rozmerov vašich konkrétnych dielov. Nezabudnite vystrihnúť priestor na dosiahnutie tlačidla a potenciometra.

Krok 10:

Umiestnite obrazovku Arduino, breadboard a TFT do penového bloku

Krok 11:

Pripojte senzory Bitalino k gélovým elektródam

Krok 12:

Menší blok zaistite horúcim lepidlom na bloku penovej podložky

Krok 13:

Nahrajte kód z počítača, odpojte ho a potom pripojte batériu

Arduino kód pre ovládanie zariadenia

Krok 14:

Zapnite batériu, dajte pacientovi ruky na palubu, stlačte tlačidlo a zozbierajte EKG. V prípade potreby upravte prahovú hodnotu na výpočet srdcovej frekvencie. Dá sa pripojiť k počítaču a zobrazovať údaje aj na sériovom monitore.