Điểm chăm sóc ECG Mat: 14 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Giới thiệu

Có nhiều tình trạng bệnh lý cần phải làm điện tâm đồ, điện tâm đồ hoặc điện tâm đồ để chẩn đoán và điều trị thích hợp. Điện tâm đồ là một phép đo hoạt động điện của tim. Các cơ tim co lại, dẫn đến một nhịp tim được điều khiển bởi các xung điện đã được giới y học đặc trưng rõ ràng.

Một thiết bị điện tâm đồ truyền thống, được tìm thấy trong một bệnh viện được tài trợ tốt và có nguồn lực tốt, có giá hàng nghìn đô la. Mặc dù những thiết bị này cung cấp độ phân giải và độ chính xác tuyệt vời cho việc đọc điện tâm đồ, nhưng những thiết bị này không phải là giá cả phải chăng cho việc sử dụng cá nhân hoặc bệnh viện ít tài nguyên và nhiều thiết bị rất lớn không loại trừ chúng khỏi điểm áp dụng chăm sóc.

Để chống lại những thách thức đặt ra với một thiết bị điện tâm đồ truyền thống, chúng tôi đã tạo ra một tấm thảm điện tâm đồ chăm sóc. Đây là một thiết kế rất rẻ tiền, chỉ yêu cầu một cá nhân đặt tay lên thảm, được nhúng với các cảm biến điện cực sinh học được đúc sẵn, để lấy điện tâm đồ.

Thảm điện tâm đồ tại điểm chăm sóc này hoàn toàn có thể di động do kích thước nhỏ và thực tế là toàn bộ thảm có thể được cung cấp năng lượng bằng một bộ pin nhỏ. Thiết bị này cung cấp khả năng đọc điện tâm đồ rất rẻ, dễ di chuyển, tương đối đáng tin cậy.

Vật liệu và Công cụ:

Vật liệu cần thiết:

(Vật liệu / Số lượng / Nhà cung cấp có thể có)

• Mua 1 bộ vi xử lý Arduino Uno trên Arduino
• Mua 1 bảng bánh mì cỡ nửa trên Digikey
• 1 Bộ cảm biến điện tâm đồ BITalino Bộ BITalino
• 1 Bộ phụ kiện chì 1 x 3 BITalino
• 1 Cáp kết nối RJ22 đến Molex Bộ BITalino
• 3 Bộ dụng cụ BITalino dùng một lần điện cực được đúc sẵn
• 1 Adafruit 2,8 "TFT LCD Shield với màn hình cảm ứng phiên bản 2 (mã TFT: ILI9341) Mua trên Adafruit
• 2 Điện trở 220 Ohm Mua trên Amazon
• Mua 1 nút trên Amazon
• Mua 1 đèn LED xanh trên Amazon
• Mua 1 chiết áp trên Amazon
• 16 Cáp Jumper Nữ-Nam Mua trên Amazon
• 8 Kết nối dây Mua hàng trên Amazon
• 1 Mua Ngói Xốp 12 "x 12" x 5/8 "trên Michaels Craft Store
• 1 Mua khối bọt 12 "x 4" x 2 "trên Michaels Craft Store

Công cụ cần thiết:

• Máy tính có phần mềm mã hóa Arduino (Nhà cung cấp: Arduino)
• Cáp cổng USB Com (Nhà cung cấp: Arduino)

Công cụ hữu ích:

• Cây kéo
• Tập tin
• Sharpie
• Cái thước kẻ

Sự chuẩn bị:

Kiến thức nền tảng Cần thiết:

• Hiểu và làm quen với mã hóa Arduino
• Hiểu biết về thiết kế mạch

• Hiểu biết về cảm biến BITalino:

  • Vị trí thích hợp
  • Các ngưỡng độ nhạy
  • Nguồn của lỗi và nhiễu trong tín hiệu

• Hiểu biết về điện tâm đồ:

  • Các phân đoạn khác nhau bao gồm một điện tâm đồ
  • Các xung điện tương ứng với mỗi đoạn
  • Hoạt động sinh lý của tim tương ứng với từng đoạn
  • Các đặc điểm của điện tâm đồ "bình thường" và "khỏe mạnh"

Các trang web cần thiết:

• Thư viện GitHub

  • Thư viện GFX Adafruit
  • Thư viện Adafruit ILI9431 (Thư viện này khớp với màn hình TFT ILI9341 cụ thể của chúng tôi)
• Đồng thời tải xuống Mã Arduino để điều khiển thiết bị từ GitHub

Cân nhắc về An toàn khi Sử dụng:

• Đảm bảo kiểm tra dây bị sờn trước khi sử dụng
• Nếu không sử dụng nguồn pin, hãy đảm bảo rằng có kết nối thích hợp giữa máy tính và Arduino
• Nếu được kết nối với máy tính, hãy đảm bảo rằng máy tính được nối đất đúng cách bằng phích cắm ba chấu
• Nếu kết nối với máy tính, không sử dụng trong giông bão, nguy cơ điện giật
• Thiết kế mạch được sửa đổi chỉ khi ngắt nguồn điện
• Đảm bảo da khô và không bị rạn khi đặt tay lên cảm biến hoặc khi sử dụng nút hoặc chiết áp
• Không sử dụng thảm ECG tại điểm chăm sóc gần chất lỏng hoặc trên bề mặt ẩm ướt

• Cảnh báo y tế:

  • Tránh xa tầm tay trẻ em
  • Đây không phải là thiết bị chẩn đoán, nếu phát hiện sự cố, hãy đo điện tâm đồ 12 đạo trình do bác sĩ của bạn thực hiện
  • Thiết bị này không nên được sử dụng để tự chẩn đoán, hãy luôn tham khảo ý kiến của chuyên gia y tế nếu có vấn đề về sức khỏe
  • Tín hiệu điện tâm đồ với cảm biến BITalino dễ bị nhiễu và tạo chuyển động

Gợi ý lời khuyên:

Xử lý sự cố:

• Đảm bảo rằng tất cả các cáp jumper Nữ-Nam được kết nối chắc chắn
• Kiểm tra phiên bản của tấm chắn TFT LCD đang được sử dụng để đảm bảo rằng thư viện TFT chính xác từ GitHub được sử dụng
• Xác minh rằng các chân lá chắn TFT tương ứng khớp trên bảng Arduino Uno
• Mở màn hình nối tiếp trên phần mềm Arduino trên máy tính để kiểm tra xem tín hiệu và ngưỡng điện tâm đồ có hoạt động như mong đợi hay không
• Đảm bảo rằng các điện cực khác nhau được đặt ở các vị trí chính xác trên tấm lót để hình thành các dây dẫn chính xác

Gợi ý:

• Để cải thiện tín hiệu, yêu cầu bệnh nhân điều chỉnh vị trí của các điện cực gel trên lòng bàn tay

  Nhắm đến vị trí gần các tĩnh mạch hoặc mao mạch trên lòng bàn tay

• Cảm biến BITalino có thể tạo tác chuyển động, bệnh nhân phải giữ tay thật yên

Ý tưởng thêm:

Thiết kế này có thể được thực hiện xa hơn bằng cách hàn các thành phần mạch, (chiết áp, đèn LED màu xanh lá cây, điện trở, nút, v.v.) vào một bảng mạch hàn. Bảng mạch bánh mì này sau đó sẽ được kết nối với một tấm chắn bluefruit sẽ được đặt giữa Arduino Uno và Adafruit TFT LCD. Điều này sẽ làm cho thiết kế mạch nhỏ gọn hơn, tăng độ ổn định của các kết nối và tăng độ bền tổng thể của thiết bị.

Một cải tiến khác có thể được thực hiện là trong mã Arduino cho thảm ECG điểm chăm sóc. Một lệnh có thể được thực hiện để xóa tính toán nhịp tim khỏi màn hình, để nó không phủ lên trên tốc độ đã tính trước đó.

Bước 1:

Kết nối chân đất 3.3V và chân nối đất của Arduino Uno với bảng mạch

Bước 2:

Thêm công tắc, nối đất nó qua điện trở 220 ohm và kết nối nó với chân kỹ thuật số 3

Bước 3:

Thêm đèn LED màu xanh lá cây nối đất nó qua một điện trở 220 ohm và kết nối nó với chân kỹ thuật số 2

Bước 4:

Thêm chiết áp giữa 3.3V và đất với điện áp đầu ra được kết nối với chân 5 tương tự

Bước 5:

Thêm cáp cảm biến ECG Bitalino, kết nối dây màu đỏ với 3.3V, màu đen nối đất và màu tím với chân analog 4

Bước 6:

Kết nối tấm chắn TFT Adafruit 2,8 sử dụng cáp jumper nam-nữ cho tất cả các chân tương ứng sau: RESET, 3.3V, 5V, tất cả các chân Ground, Vin, chân kỹ thuật số 13-8.

Bước 7:

Vẽ hoặc vạch tay lên tấm xốp 12”x 12” x 0,5”

Bước 8:

Đặt các điện cực trên bọt trong vòng tay có dấu vết như được chỉ ra trong sơ đồ bên dưới. Điện cực chì đen và trắng nằm bên tay trái. Điện cực chì màu đỏ nằm bên tay phải. Nhấn các điện cực vào bọt để chúng nằm ngang với mặt trên của viên gạch.

Bước 9:

Tạo không gian cho màn hình TFT, dây và Arduino bằng breadboard trong khối xốp 2 "x4" x12 "theo kích thước của các phần cụ thể của bạn. Hãy đảm bảo cắt bớt không gian để tiếp cận nút và chiết áp.

Bước 10:

Đặt Arduino, breadboard và màn hình TFT vào khối bọt

Bước 11:

Kết nối các cảm biến Bitalino với các điện cực gel

Bước 12:

Cố định khối nhỏ hơn bằng keo nóng trên khối xốp mat

Bước 13:

Tải lên mã từ máy tính, rút phích cắm, sau đó kết nối pin

Mã Arduino để điều khiển thiết bị

Bước 14:

Bật pin, để bệnh nhân đặt tay lên máy bay, nhấn nút và thu thập điện tâm đồ. Điều chỉnh ngưỡng nếu cần để tính nhịp tim. Có thể kết nối với máy tính để hiển thị dữ liệu trên màn hình nối tiếp.