Máy ghi nhật ký điện tâm đồ - Máy theo dõi tim có thể đeo được để thu thập và phân tích dữ liệu dài hạn: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Phát hành lần đầu: Tháng 10 năm 2017 Phiên bản mới nhất: 1.6.0 Trạng thái: Ổn định Độ khó: Cao Điều kiện tiên quyết: Arduino, Lập trình, Xây dựng phần cứng Kho lưu trữ duy nhất: SF (xem liên kết bên dưới) Hỗ trợ: Chỉ diễn đàn, không có PM

Máy ghi nhật ký điện tâm đồ là Máy theo dõi nhịp tim có thể đeo được để thu thập và phân tích dữ liệu dài hạn. Dự án ghi nhật ký điện tâm đồ nhằm cung cấp thiết bị phần cứng mã nguồn mở (giấy phép GPL3) chi phí rất thấp (~ 35 đô la) và phần mềm ứng dụng phần mềm ứng dụng miễn phí (giấy phép CC-BY-NC-NA) cho Rhythmic Holter. Phần cứng được chế tạo rất đơn giản và dựa trên “Arduino Nano” với hai bo mạch đồng hành cho thẻ SD và bộ khuếch đại vi sai thiết bị. Nó giúp theo dõi các hội chứng rối loạn nhịp tim như nhịp tim chậm, nhịp tim nhanh, ngoại tâm thu hoặc tạm dừng. Trong mọi trường hợp, nó có thể được sử dụng để thay thế một cuộc kiểm tra y tế chuyên nghiệp.

ECG Logger Viewer là phần mềm đồng hành để đọc dữ liệu ECG từ thiết bị ECG Logger

=> Các quy tắc an toàn liên quan đến các thiết bị điện phải được tuân thủ và không được kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp * giữa thiết bị Holter và các thiết bị được kết nối với nguồn điện (* ví dụ: khi thiết bị được kết nối với cổng USB của PC được cấp nguồn từ nguồn điện).

TUYÊN BỐ TỪ CHỐI: *** RỦI RO VỀ ĐIỆN TÍCH VÀ CHẾT ***

Những người không có tay nghề, không quen thuộc hoặc không biết các rủi ro về điện không được khuyến khích tham gia.

Dự án này được cung cấp cho mục đích đào tạo / giáo dục và không nhằm mục đích thương mại hoặc chẩn đoán y tế. Việc sử dụng thông tin dự án này thuộc TRÁCH NHIỆM HOÀN TOÀN và DUY NHẤT của NGƯỜI SỬ DỤNG. Nó chưa được chấp thuận cho bất kỳ loại ứng dụng nào.

Bước 1: Máy ghi điện tâm đồ - Thiết bị Holter

Mô tả ngắn

ECG Logger cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh bao gồm thiết bị phần cứng máy ghi ECG kích thước bỏ túi với phần sụn nhúng. Tín hiệu ECG được ghi vào bộ nhớ thẻ SD ở tần số cao (tốc độ lấy mẫu 250Hz). Thiết bị được hỗ trợ bởi công nghệ gần đây mang lại sự tự do và chính xác hơn cho khả năng ghi liên tục lên đến 24 giờ.

Hệ thống dựa trên vi điều khiển “Arduino Nano”, bảng mạch khuếch đại Màn hình nhịp tim AD8232 và mô-đun thẻ SPI SD với các thành phần phụ tối thiểu tuyệt đối

Đặc trưng

• Máy ghi ổn định và đáng tin cậy, dựa trên công nghệ hiện đại và mới nhất
• Chống nhiễu và chống sốc
• Kích cỡ nhỏ
• Bản ghi dạng sóng và đánh dấu sự kiện
• Bản ghi thời gian bắt đầu chính xác và dữ liệu được lấy mẫu
• Thẻ SD tích hợp để lưu trữ (có thể cắm vào và kéo ra)
• Không cần nén dữ liệu gốc nhờ khả năng lưu trữ lớn
• Giao diện USB 2.0 nhanh hơn
• Ghi lại chi tiết dạng sóng dựa trên độ chính xác cao và tần số lấy mẫu
• Ghi lại trạng thái của máy tạo nhịp tim bằng cách sử dụng tần số lấy mẫu cao hơn.
• Tự động phát hiện đỉnh R-R bằng Pan-Tompkins.
• Tiêu chuẩn quốc tế về 3 đầu dẫn. Ghi lại tín hiệu ECG lên đến 24 giờ.
• Giao diện người dùng rất đơn giản và tiện dụng

QUAN TRỌNG: Dự án này là Mã nguồn mở chỉ được cấp phép cho mục đích giáo dục và không thành phần nào của nó có thể được sử dụng hoặc tái sử dụng cho các mục đích thương mại hoặc ứng dụng.

Trình điều khiển USB phải được cài đặt trên máy tính trước khi kết nối Holter (Arduino Nano). Một số Arduino sử dụng chipset FTDI trong khi một số sản phẩm Trung Quốc yêu cầu chipset CH340. Trình điều khiển tương ứng phải được tải xuống và cài đặt trên máy tính. Nhấp vào Bắt đầu >> Bảng điều khiển >> Trình quản lý Thiết bị, và trong danh sách thiết bị, hãy tìm Cổng Com (ví dụ: USB-SERIAL CH340).

Thông số kỹ thuật

• Số kênh: 1
• Chì: 3-chì tiêu chuẩn
• Tốc độ lấy mẫu: 250 Hz
• Độ chính xác lấy mẫu: 10-bit / 8-bit có thể lựa chọn
• Thời gian ghi: lên đến 24 giờ
• Độ chính xác về thời gian: +/- 1 phút mỗi ngày
• Giao diện: USB 2.0 (230 kbauds)
• Quy mô điện áp: 1 mV ± 5%
• Van độ nhạy: ≤20μV
• Tín hiệu điện áp thấp nhất: 50 μ Vpp
• Trở kháng đầu vào: ≥ 1GΩ
• Dòng phân cực mạch đầu vào: ≤ 0,1 μA
• Độ ồn: ≤ 10 μ Vpp (0,1 Hz đến 40 Hz)
• Tỷ lệ loại bỏ chế độ chung:> = 60 dB (DC đến 60Hz)
• Từ chối bù đắp điện cực: ± 300 mV
• Dung sai điện áp: ± 500 mV
• Hằng số thời gian: ＞ 3,2 s (0,3Hz)
• Đáp ứng tần số: 0,05 ~ 125 Hz
• Bộ lọc: AC, EMG, Bộ lọc trôi, RFI
• Phát hiện QRS phức tạp: Thuật toán Pan & Tompkins
• Mẫu cơ thể người an toàn: 8 kV ESD (HBM)

Các thông số vật lý:

• Loại B: cấp nguồn bên trong
• Kích thước (L x W x H): 100 x 60 x 25 mm
• Khối lượng tịnh (có pin): 65 g
• Trọng lượng với pin: 111g
• Tổng trọng lượng: 195 g (bao gồm sóng mang / điện cực)
• Nguồn: 4 x pin AAA
• Tự chủ:> 30 giờ với pin Alkaline

Tiêu thụ trung bình:

• Chế độ bình thường: 17 mA (Chế độ chờ)
• Chế độ ngủ: 6,2 mA
• Chế độ ghi: 31 mA (~ 36 giờ - phụ thuộc vào thẻ SD)

Bước 2: Trình xem trình ghi nhật ký điện tâm đồ - Trình phân tích dữ liệu

Mô tả ngắn

ECG Logger Viewer là ứng dụng đồng hành với thiết bị Holter để tải xuống, phân tích dữ liệu và quản lý bệnh nhân.

• MỚI: Phiên bản 2 với hiệu suất được cải thiện mạnh mẽ (yêu cầu ECG Logger FW v1.6.0 +)
• Xử lý biến thiên nhịp tim (HRV)
• Phát hiện đỉnh R và phân loại chứng arrythmia
• Arrythmia: Rối loạn nhịp tim, Nhịp tim nhanh, Ngoại tâm thu và Tạm dừng
• Phát hiện các hiện vật ECG
• Xem trước và in các số liệu thống kê và tín hiệu điện tâm đồ
• Xuất dữ liệu ở các định dạng EDF / BDF
• Giao diện tiếng Anh, Pháp và Trung Quốc
• Cập nhật chương trình cơ sở tự động
• Điều hướng điện tâm đồ theo loại arryhtmia hoặc vị trí thời gian
• QUAN TRỌNG: chỉ chạy với thiết bị Holter "ECG Logger". Yêu cầu thiết bị Holter "ECG Logger" phiên bản 1.6 trở lên
• Phiên bản di động được hỗ trợ từ v2.0

PHẦN MỀM

Phần mềm chạy trên nền Windows và hỗ trợ 3 ngôn ngữ khác nhau. Chạy trình cài đặt và đọc tệp Trợ giúp.

PHIÊN BẢN MỚI v2.1.0.7 SF là nơi duy nhất để tải xuống ứng dụng "ECG Logger Viewer".

Bước 3: Xây dựng thiết bị

Mô tả ngắn

PHẦN CỨNG

Các thiết bị điện tử được chế tạo đơn giản nhất có thể và không yêu cầu PCB. Một mảnh Veroboard đơn giản có thể thực hiện công việc.

PHẦN MỀM

Bạn phải tải lên Arduino Nano với HEX. Mã sử dụng 99% bộ nhớ và các bộ nạp khởi động mới có thể ngăn việc tải lên chương trình cơ sở nếu có dung lượng lớn hơn.

SF là nơi duy nhất để tải xuống chương trình cơ sở cho thiết bị "ECG Logger".

Lưu ý về tệp HEX và bộ nạp khởi động Arduino

Arduino Nano có bộ nhớ Flash 32K và bộ nạp khởi động sử dụng 2K. Từ 30K (30 720 B) còn lại của Flash, phần sụn sử dụng 30 692 Byte, còn lại rất ít byte trống!

Có hai bộ nạp khởi động khác nhau (có thể chọn từ Arduino IDE >> Công cụ >> Bộ xử lý):

ATmega328P (Bộ nạp khởi động cũ) là bộ nạp khởi động "ATmegaBOOT" và mong đợi giao tiếp tải lên ở mức 57600 baud

ATmega328P là bộ nạp khởi động "Optiboot" mong đợi giao tiếp tải lên ở mức 115200 baud

Trong khi Arduino Nano chính hãng được cung cấp với bộ nạp khởi động Optiboot, các phiên bản Trung Quốc (sử dụng chipset USB CH341) được tải bằng bộ nạp khởi động ATmegaBOOT. Lập trình tốc độ truyền thông là khác nhau!

LƯU Ý: Tệp HEX hiện tại đã được phát triển cho Arduino với bộ nạp khởi động "ATmegaBOOT" nhưng cũng chạy với Optiboot.