EKG -logger - en bærbar hjerteovervåkning for langsiktig datainnsamling og analyse: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Første utgivelse: oktober 2017 Siste versjon: 1.6.0 Status: Stabil Vanskelighetsgrad: Høy Forutsetning: Arduino, Programmering, Maskinvarebygging Unikt depot: SF (se lenker nedenfor) Støtte: Kun forum, ingen PM

EKG Logger er en bærbar hjerteovervåkning for langsiktig datainnsamling og analyse. EKG-loggerprosjektet har som mål å tilby en rimelig (~ 35 $) maskinvareenhet med åpen kildekode (GPL3-lisens) og freeware (CC-BY-NC-NA-lisens) for et Rhythmic Holter. Maskinvaren har blitt veldig enkel og er basert på en “Arduino Nano” med to ledsagerkort for SD -kortet og differensialforsterkeren for instrumentering. Det hjelper til med å overvåke arytmi syndromer som bradykardi, takykardi, ekstrasystoler eller pause. Det kan under ingen omstendigheter være nyttig å erstatte en profesjonell medisinsk undersøkelse.

EKG Logger Viewer er ledsagerprogramvaren for å lese EKG -data fra EKG Logger -enheten

=> Sikkerhetsregler knyttet til elektriske enheter må overholdes, og det må ikke foretas noen direkte eller indirekte tilkobling* mellom Holter -enheten og apparater som er koblet til strømnettet (* f.eks. Når enheten er koblet til USB -porten på en PC som er strømforsynt).

ANSVARSFRASKRIVELSE: *** RISIKO FOR ELEKTRISKE STØT OG DØD ***

Personer ufaglærte, ikke kjente eller uvitende om elektrisk risiko, frarådes å engasjere seg.

Dette prosjektet er gitt for opplæring/utdanning og i intet tilfelle for kommersielle formål eller medisinsk diagnostikk. Bruk av denne prosjektinformasjonen er under HELE og ENESTE ANSVARET til BRUKERNE. Det er ikke godkjent for noen form for søknader.

Trinn 1: EKG -logger - en Holter -enhet

Kort beskrivelse

EKG Logger gjør en komplett løsning tilgjengelig, inkludert en maskinvareenhet med lommestørrelse for EKG-opptaker med innebygd fastvare. EKG -signalet registreres på et SD -kortminne ved høy frekvens (250Hz samplingsfrekvens). Enheten støttes av den nyere teknologien som gir mer frihet og nøyaktighet i opptil 24 timer kontinuerlig opptak.

Systemet er basert på en “Arduino Nano” mikrokontroller, et AD8232 pulsmålerforsterkerkort og en SPI SD -kortmodul med absolutt minimum ekstra komponenter

Funksjoner

• Stabil og pålitelig opptaker, basert på topp moderne teknologi og nyeste teknologi
• Anti-jamming og anti-sjokk
• Liten i størrelse
• Bølgeformoppføring og hendelsesmerking
• Nøyaktig starttidspost og samplede data
• Innebygd SD-kort for lagring (kan plugges inn og ut)
• Du trenger ikke å komprimere originaldata, takket være den store lagringskapasiteten
• Raskere USB 2.0 -grensesnitt
• Ta opp bølgeformdetaljer basert på høy presisjon og samplingsfrekvens
• Registrer pacemakerens tilstand ved bruk av høyere samplingsfrekvens.
• Automatisk R-R-toppdeteksjon ved hjelp av Pan-Tompkins.
• Internasjonal standard på 3 leads. Ta opp opptil 24 timer med EKG-signal.
• Veldig enkelt og ergonomisk brukergrensesnitt

VIKTIG: Dette prosjektet er kun lisensiert med åpen kildekode, og ingen av komponentene kan brukes eller gjenbrukes til kommersielle formål eller applikasjoner.

USB -driver må være installert på datamaskinen før Holter (Arduino Nano) tilkobling. Noen Arduino bruker FTDI -brikkesettet, mens noen kinesiske produkter krever CH340 -brikkesettet. Den tilsvarende driveren må lastes ned og installeres på datamaskinen. Klikk Start >> Kontrollpanel >> Enhetsbehandling, og se etter enhetslisten etter Com-porter (f.eks. USB-SERIAL CH340).

Spesifikasjoner

• Antall kanaler: 1
• Bly: standard 3-bly
• Samplingsfrekvens: 250 Hz
• Prøvetaking Nøyaktighet: 10-bit / 8-bit valgbar
• Opptakstid: opptil 24 timer
• Tidsnøyaktighet: +/- 1 minutt per dag
• Grensesnitt: USB 2.0 (230 kbauds)
• Skala spenning: 1 mV ± 5%
• Følsomhetsventil: ≤20μV
• Laveste spenningssignal: 50 μ Vpp
• Inngangsimpedans: ≥ 1GΩ
• Inngangskrets forspenningsstrøm: ≤ 0,1 μA
• Støynivå: ≤ 10 μ Vpp (0,1 Hz til 40 Hz)
• Common-Mode Rejection Ratio:> = 60 dB (DC til 60Hz)
• Avvisning av elektrodeforskyvning: ± 300 mV
• Spenningstoleranse: ± 500 mV
• Tidskonstant: ＞ 3,2 s (0,3 Hz)
• Frekvensrespons: 0,05 ~ 125 Hz
• Filter: AC, EMG, driftfilter, RFI
• Kompleks QRS -deteksjon: Pan & Tompkins -algoritme
• Sikkerhet Menneskekroppsmodell: 8 kV ESD (HBM)

Fysiske parametere:

• Type B: internt drevet
• Størrelse (L x B x H): 100 x 60 x 25 mm
• Nettovekt (uten batteri): 65 g
• Vekt med batterier: 111g
• Totalvekt: 195 g (inkl. Bærer/elektroder)
• Strøm: 4 x AAA -batterier
• Autonomi:> 30 timer med alkaliske batterier

Gjennomsnittlig forbruk:

• Normal modus: 17 mA (ventemodus)
• Hvilemodus: 6,2 mA
• Opptaksmodus: 31 mA (~ 36 timer - avhengig av SD -kort)

Trinn 2: EKG Logger Viewer - en dataanalysator

Kort beskrivelse

ECG Logger Viewer er Holter -enhetens ledsagerprogram for nedlasting, analyse av data og håndtering av pasienter.

• NYTT: Versjon 2 med drastisk forbedrede ytelser (krever EKG Logger FW v1.6.0+)
• Hjertefrekvensvariabilitetsbehandling (HRV)
• R-toppdeteksjon og arrytmi klassifisering
• Arrytmi: Bracardia, takykardio, ekstrasystoler og pauser
• Påvisning av EKG -artefakter
• Forhåndsvisning og utskrift av EKG -signal og statistikk
• Dataeksport i EDF/BDF -formater
• Grensesnitt på engelsk, fransk og kinesisk
• Automatisk fastvareoppdatering
• EKG -navigasjon etter arryhtmia -typer eller tidsposisjon
• VIKTIG: kjører bare med "EKG Logger" Holter -enheten. Krever "EKG -logger" Holter -enhet versjon 1.6 eller nyere
• Bærbar versjon støttes fra v2.0

PROGRAMVARE

Programvaren kjører under Windows og støtter 3 forskjellige språk. Kjør installasjonsprogrammet og les hjelpefilen.

NEW VERSION v2.1.0.7 SF er det unike stedet for nedlasting av "ECG Logger Viewer" applikasjon.

Trinn 3: Bygg enheten

Kort beskrivelse

MASKINVARE

Elektronikken er laget så enkelt som mulig og krever ikke PCB. Et enkelt stykke Veroboard kan gjøre jobben.

FIRMWARE

Du må laste opp Arduino Nano med HEX. Koden bruker 99% av minnet og nye bootloaders kan forhindre opplasting av fastvaren hvis den er større.

SF er det unike stedet for nedlasting av fastvare for "EKG -logger" -enhet.

Merknad om HEX -fil og Arduino bootloader

Arduino Nano har et 32K Flash -minne og bootloaderen bruker 2K. Fra de resterende 30K (30 720 B) Flash bruker fastvaren 30 692 Bytes og gir svært få byte ledig!

Det er to forskjellige oppstartslastere (kan velges fra Arduino IDE >> Verktøy >> Prosessor):

ATmega328P (Old Bootloader) er "ATmegaBOOT" bootloader og forventer opplastingskommunikasjon på 57600 baud

ATmega328P er "Optiboot" bootloader som forventer opplastingskommunikasjon på 115200 baud

Mens ekte Arduino Nano leveres med Optiboot bootloader, er de kinesiske versjonene (ved hjelp av USB -brikkesettet CH341) lastet med ATmegaBOOT bootloader. Programmering av kommunikasjonshastigheter er annerledes!

MERK: Den nåværende HEX -filen er utviklet for Arduino med "ATmegaBOOT" bootloader, men kjører også med Optiboot.