Point of Care EKG -matte: 14 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Introduksjon

Det er mange medisinske tilstander som krever elektrokardiogram, EKG eller EKG, for riktig diagnose og behandling. Et elektrokardiogram er et mål på hjertets elektriske aktivitet. Hjertemuskulaturen trekker seg sammen, noe som resulterer i et hjerteslag som dikteres av elektriske impulser som har blitt godt preget av det medisinske samfunnet.

Et tradisjonelt EKG-instrument, som finnes på et godt finansiert sykehus med mange ressurser, koster tusenvis av dollar. Selv om disse gir god oppløsning og nøyaktighet for en EKG -avlesning, er disse instrumentene ikke rimelige for individuell bruk eller et sykehus med lav ressurs, og mange er veldig store, noe som utelukker dem fra pleieprogram.

For å bekjempe utfordringene med et tradisjonelt EKG -instrument, opprettet vi et EKG -matte. Dette er en veldig billig design som bare krever at en person legger hendene på matten, innebygd med forhåndsgelerte bioelektrodesensorer, for å få EKG.

Denne pleie -EKG -matten er helt bærbar på grunn av den lille størrelsen og det faktum at hele matten kan drives av en liten batteripakke. Denne enheten gir en veldig billig, lett bærbar, relativt pålitelig EKG -avlesning.

Materialer og verktøy:

Nødvendige materialer:

(Materiale/mengde/mulig leverandør)

• 1 Arduino Uno MicroProcessor -kjøp på Arduino
• 1 kjøp av brød i halv størrelse på Digikey
• 1 BITalino EKG -sensor BITalino -sett
• 1 1 x 3 BITalino -sett med bly
• 1 RJ22 til Molex tilkoblingskabel BITalino -sett
• 3 Pre-gelert engangselektrode BITalino-sett
• 1 Adafruit 2,8 "TFT LCD -skjerm med berøringsskjerm versjon 2 (TFT -kode: ILI9341) Kjøp på Adafruit
• 2220 Ohm motstandskjøp på Amazon
• 1 knapp kjøp på Amazon
• 1 grønt LED -kjøp på Amazon
• 1 potensiometer kjøp på Amazon
• 16 jumperkabler for kvinner og menn kjøpt på Amazon
• 8 Kjøp av ledninger på Amazon
• 1 12 "x 12" x 5/8 "skumflisekjøp på Michaels Craft Store
• 1 12 "x 4" x 2 "kjøp av skumblokk på Michaels Craft Store

Nødvendige verktøy:

• Datamaskin med Arduino kodingsprogramvare (leverandør: Arduino)
• USB Com -portkabel (leverandør: Arduino)

Nyttige verktøy:

• Saks
• Fil
• Sharpie
• Hersker

Forberedelse:

BakgrunnskunnskapNødvendig:

• Forståelse og kjennskap til Arduino -koding
• Forståelse av kretsdesign

• Forståelse av BITalino -sensorer:

  • Riktig plassering
  • Følsomhet terskler
  • Kilder til feil og støy i signalet

• Forståelse av EKG:

  • De forskjellige segmentene som omfatter et EKG
  • De elektriske impulsene som tilsvarer hvert segment
  • Hjertets fysiologiske virkning som tilsvarer hvert segment
  • Egenskapene til et "normalt" og "sunt" EKG

Nødvendige nettsteder:

• GitHub -biblioteker

  • Adafruit GFX -bibliotek
  • Adafruit ILI9431 bibliotek (Dette biblioteket matcher vår spesielle ILI9341 TFT -skjerm)
• Last også ned Arduino -kode for kontrollerende enhet fra GitHub

Sikkerhetshensyn ved bruk:

• Sørg for å sjekke om det er slitte ledninger før bruk
• Hvis du ikke bruker batteristrøm, må du kontrollere at det er riktig tilkobling mellom datamaskinen og Arduino
• Hvis den er koblet til datamaskinen, må du kontrollere at datamaskinen er ordentlig jordet med en trepinnet plugg
• Hvis den er koblet til datamaskinen, må den ikke brukes i tordenvær, fare for strømspenning
• Endret kretsdesign bare når strømmen er frakoblet
• Sørg for at huden er tørr og ubrutt når du legger hendene på sensorer eller når du bruker knappen eller potensiometeret
• Ikke bruk pleie -EKG -matte i nærheten av væske eller på fuktige overflater

• Medisinske advarsler:

  • Oppbevares utilgjengelig for barn
  • Dette er ikke en diagnostisk enhet, hvis et problem er oppdaget, må et EKG med 12 avledninger utføres av legen din
  • Denne enheten bør ikke brukes til selvdiagnose. Rådfør deg alltid med en lege med helseproblemer
  • EKG -signalet med BITalino -sensorer er utsatt for støy og bevegelsesartefakter

Tips og tips:

Feilsøking:

• Forsikre deg om at alle kvinnelige-mannlige startkabler er godt tilkoblet
• Kontroller versjonen av TFT LCD -skjoldet som brukes for å sikre at det riktige TFT -biblioteket fra GitHub brukes
• Kontroller at de tilsvarende TFT -skjoldpinnene stemmer overens på Arduino Uno -kortet
• Åpne den serielle skjermen på Arduino -programvaren på datamaskinen for å kontrollere at EKG -signalet og terskelen våkner som forventet
• Sørg for at de forskjellige elektrodene er plassert i riktige posisjoner på matten for at de korrekte ledningene skal dannes

Tips:

• For å forbedre signalet, må pasienten justere plasseringen av gelelektrodene på håndflatene

  Sikt på å plassere nær vener eller kapillærer på håndflaten

• BITalino -sensorer er gjenstand for bevegelsesartefakter, og la pasienten holde hendene veldig stille

Ytterligere ideer:

Denne konstruksjonen kan tas videre ved å lodde kretskomponentene (potensiometer, grønn LED, motstander, knapp, ect) til et loddebrødbrett. Dette brødbrettet ville deretter bli koblet til et blåfruktskjold som ville bli plassert mellom Arduino Uno og Adafruit TFT LCD. Dette vil gjøre kretsdesignet mer kompakt, øke stabiliteten til tilkoblinger og øke enhetens generelle holdbarhet.

En annen forbedring som kan gjøres er innenfor Arduino -koden for pleie -EKG -matten. En kommando kan implementeres for å slette hjertefrekvensberegningen fra skjermen, slik at den ikke overlapper på toppen av den tidligere beregnede frekvensen.

Trinn 1:

Koble Arduino Unos 3.3V og jordede pinner til brødbrettet

Steg 2:

Legg til bryteren, jording den via en 220 ohm motstand og koble den til digital pin 3

Trinn 3:

Legg til den grønne LED -jordingen via en 220 ohm motstand og koble den til digital pin 2

Trinn 4:

Legg til potensiometeret mellom 3.3V og jord med utgangsspenningen koblet til analog pin 5

Trinn 5:

Legg til EKG Bitalino -sensorkabler, koble den røde ledningen til 3,3V, svart til bakken og lilla til den analoge pinnen 4

Trinn 6:

Koble til 2,8 TFT Adafruit-skjoldet ved å bruke mann-hun-jumperkabler for alle følgende tilsvarende pinner: RESET, 3.3V, 5V, alle Ground pins, Vin, digital pins 13-8.

Trinn 7:

Tegn eller spor hendene på skumflisen på 12 "x 12" x 0,5"

Trinn 8:

Plasser elektroder på skummet i sporer som vist i diagrammet nedenfor. Den svart -hvite blyelektroden er på venstre hånd. Den røde blyelektroden er på høyre hånd. Trykk elektroder inn i skum slik at de ligger i flukt med toppen av flisen.

Trinn 9:

Skjær plass til TFT -skjermen, ledninger og Arduino med brødbrett i 2 "x4" x12 "skumblokken i henhold til dimensjonene til dine spesifikke brikker. Sørg for å kutte ut plass for å nå knappen og potensiometeret.

Trinn 10:

Plasser Arduino, brødbrett og TFT -skjermen i skumblokken

Trinn 11:

Koble Bitalino -sensorene til gelelektrodene

Trinn 12:

Fest den mindre blokken med varmt lim på matteskumblokken

Trinn 13:

Last opp koden fra datamaskinen, koble fra, og koble deretter til batteriet

Arduino -kode for kontrollenhet

Trinn 14:

Slå på batteriet, la pasienten legge hendene om bord, trykk på knappen og samle EKG. Juster terskelen om nødvendig for å beregne pulsen. Kan også kobles til datamaskinen for å vise data på seriell skjerm.