Ocijenite detektor aritmije na temelju arduina: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Srčane aritmije pogađaju približno četiri milijuna Amerikanaca svake godine (Texas Heart Institute, par. 2). Iako svako srce doživljava permutacije u ritmu i ritmu, kronične srčane aritmije mogu biti kobne za njihove žrtve. Mnoge srčane aritmije također su prolazne, što znači da dijagnoza može biti teška. Osim toga, postupak otkrivanja može biti skup i nezgodan. Pacijent će možda morati nositi Holter monitor ili monitor događaja u razdoblju od nekoliko dana do mjesec dana, podvrgnuti se srčanoj kateterizaciji ili ugraditi snimač petlje ispod kože. Mnogi pacijenti odbijaju dijagnostičke testove zbog smetnji i cijene (NHLBI, stavci 18-26).

Nedavno je zabilježeno nekoliko slučajeva u kojima su pametni satovi, poput Apple Watch-a, uočili ritmičke anomalije na svojim pulsnim senzorima, potičući korisnike da potraže liječničku pomoć (Griffin, par. 10-14). Međutim, pametni satovi su skupi pa ih većina stanovništva ne koristi. Financijski izvori uzeti su u obzir i kao kriterij i kao ograničenje za detektor aritmije na temelju stope (RAD), jer se skupe komponente nisu mogle priuštiti, a uređaj je trebao biti i relativno pristupačan i prikladan, a da i dalje točno prepoznaje aritmije.

Korak 1: Materijali

Arduino UNO ploča

dvadeset i šest kratkospojnih žica

Potenciometar A10K Ohm

LCD zaslon 6x2

Senzor pulsa

Alkalna baterija od 9V

Periferni kabel USB 2.0 A do B muškog/muškog tipa

Alkalna baterija/9V DC ulaz

Jednoslojna ploča, alati za lemljenje i lemljenje

16 stupova igara za odvajanje

Arduino IDE preuzet za kodiranje i pin veze

Korak 2: Dizajn i metodologija

Detektor aritmije na temelju brzine u početku je dizajniran kao narukvica. Međutim, kasnije je prepoznato da njegov hardver nije dovoljno kompaktan da stane u ovaj oblik. RAD je trenutno pričvršćen na 16,75x9,5 cm. ploča od stiropora, što ga čini još uvijek prijenosnim, laganim i praktičnim u usporedbi s drugim oblicima otkrivanja aritmija. Istražene su i alternative. Predloženo je da RAD prepozna abnormalnosti u električnom kompleksu PQRST, ali ograničenja troškova i veličine nisu omogućila da uređaj posjeduje mogućnosti elektrokardiograma (EKG).

RAD je orijentiran na korisnika. Korisniku je jednostavno potrebno staviti prst na senzor pulsa i ostaviti ga približno deset sekundi da se stabilizira. Ako puls pacijenta padne u raspon povezan s nestabilnim ponašanjem srca, poput bradikardije ili tahikardije, LCD će obavijestiti pacijenta. RAD može prepoznati sedam velikih abnormalnosti srčanog ritma. RAD nije testiran na pacijentima s prethodno dijagnosticiranim aritmijama, ali uređaj je otkrio "aritmije" simulirane stavljanjem inženjera pod fizičko naprezanje prije testiranja uređaja i oponašanjem pulsa koji će infracrveni senzor otkriti. Iako RAD posjeduje primitivni ulazni hardver u usporedbi s drugim dijagnostičkim uređajima za aritmiju, on služi kao ekonomičan, korisnički orijentiran uređaj za nadzor koji može biti osobito koristan pacijentima s genetskom ili životnom predispozicijom za razvoj aritmije.

Korak 3: Senzor srca

Senzor srca koji se koristi u ovom projektu koristi infracrvene valove koji prolaze kroz kožu i reflektiraju se iz određene posude.

Valovi se zatim reflektiraju iz posude i senzor ih očitava.

Podaci se zatim prenose na Arduino kako bi se LCD prikazao.

Korak 4: Veze

1. Prvi pin LCD -a (VSS) bio je spojen na masu (GND)

2. Drugi pin LCD -a (VCC) bio je spojen na ulaz 5V napajanja Arduina

3. Treći pin LCD -a (V0) bio je spojen na drugi ulaz 10K potenciometra

4. Bilo koji od pinova potenciometra bio je spojen na masu (GND) i ulaz 5V napajanja

5. Četvrti pin LCD -a (RS) bio je spojen na dvanaest pin Arduina

6. Peti pin LCD -a (RW) bio je spojen na masu (GND)

7. Šesti pin LCD -a (E) bio je spojen na jedanaest pin Arduina

8. Jedanaesti pin LCD -a (D4) bio je spojen na pin pet Arduina

9. Dvanaesti pin Arduina (D5) bio je spojen na pin četiri Arduina

10. Trinaesti pin LCD -a (D6) bio je spojen na pin tri Arduina

11. Četrnaesti pin LCD -a (D7) bio je spojen na drugi pin Arduina

12. Petnaesti pin LCD -a (A) bio je spojen na ulaz 5V napajanja

13. Na kraju, šesnaesti pin LCD -a (K) bio je spojen na masu (GND).

14. S žica pulsnog senzora bila je spojena na A0 pin Arduina, 15. Druga žica je spojena na ulaz 5V napajanja, a treći pin je spojen na masu (GND).

Shema je objavljena radi boljeg razumijevanja veza.

Korak 5: IDE i kodovi

Kodovi su implementirani na Arduino IDE. Za kodiranje IDE -a korišteni su programski jezici C i Java. U početku se biblioteka LiquidCrystal pozivala metodom #include, zatim su umetnuta polja i parametri od dvanaest, jedanaest, pet, četiri, tri, dva koja odgovaraju korištenim Arduino pinovima spojenim na LCD. Izvršene su promjenjive inicijalizacije i postavljeni su uvjeti za mjerenje BPM -a i komentare na željene izlaze koji se prikazuju na LCD -u. Kôd je zatim dovršen, provjeren i postavljen na Arduino ploču. LCD zaslon kalibriran je pomoću potenciometra za pregled komentara spremnih za pokuse.

Korak 6: Zaključak

RAD služi kao jeftiniji i prikladniji i prijenosniji oblik otkrivanja srčanih aritmija. Međutim, potrebno je mnogo više ispitivanja kako bi se RAD mogao smatrati pouzdanim uređajem za dijagnostiku aritmija. U budućnosti će se provesti ispitivanja na pacijentima s prethodno dijagnosticiranim aritmijama. Prikupit će se više podataka kako bi se utvrdilo odgovaraju li neke aritmije fluktuacijama u vremenskom razmaku između otkucaja srca. Nadajmo se da se RAD može dodatno poboljšati kako bi se otkrile te nepravilnosti i povezale s njihovim aritmijama. Iako je potrebno puno učiniti u smislu razvoja i testiranja, detektor aritmije na temelju stope ispunjava svoj cilj uspješno prepoznajući nekoliko aritmija i procjenjujući zdravlje srca u skladu s njegovim ekonomskim i veličinama.

Holter monitor: 371,00 USD

Monitor događaja: 498,00 USD

Kateterizacija srca: 9027,00 USD

RTG prsnog koša (CXR): 254,00 USD

Elektrokardiogram (EKG/EKG): 193,00 USD

Test nagibnog stola: 1598,00 USD

Transezofagealna ehokardiografija: 1751,00 USD

Radionuklidna ventrikulografija ili radionuklidna angiografija (MUGA skeniranje): 1166,00 USD

Detektor aritmije na temelju stope (RAD): 134,00 USD

Korak 7: Posljednji

Nakon povezivanja LCD na senzoru srca trebao bi se uključiti, Jednostavno stavite prst na LED diodu oko 10 sekundi.

Čitajte otkucaje srca sa 16X2 LCD -a … Ostanite veseli!