Arduino көмегімен аритмияны анықтайтын жылдамдық детекторы: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Жүрек ырғағының бұзылуы жыл сайын шамамен төрт миллион американдыққа әсер етеді (Техас жүрек институты, 2 -пар.). Кез келген жүрек ырғағы мен жиілігінде өзгерістерге ұшыраса, созылмалы жүрек аритмиясы олардың құрбандары үшін өлімге әкелуі мүмкін. Көптеген жүрек аритмиялары да өтпелі, яғни диагноз қою қиын болуы мүмкін. Сонымен қатар, анықтау процесі қымбат және қолайсыз болуы мүмкін. Пациентке бірнеше күннен бір айға дейін Холтер немесе оқиға мониторын тағу, жүрек катетеризациясын жүргізу немесе тері астына имплантацияланған циклды жазу құрылғысы қажет болуы мүмкін. Көптеген пациенттер диагностикалық тексеруден бас тартады, себебі олардың бағасы мен бағасы (NHLBI, 18-26-тармақтар).

Жақында Apple Watch сияқты ақылды сағаттар импульстік сенсорлардағы ырғақты ауытқуларды қабылдап, медициналық көмекке жүгінуге итермелейтін бірнеше жағдай тіркелді (Гриффин, 10-14-тармақтар). Дегенмен, ақылды сағаттар қымбат, сондықтан оларды халықтың көпшілігі қолданбайды. Қаржылық ресурстар жиілікке негізделген аритмия детекторы (RAD) үшін критерий ретінде де, шектеу ретінде де бағаланды, өйткені жоғары бағалы компоненттерді сатып алу мүмкін болмады, ал аритмияны дәл тану кезінде құрылғы салыстырмалы түрде қол жетімді және ыңғайлы болуы керек.

1 -қадам: материалдар

Arduino UNO схемасы

жиырма алты секіргіш сымдар

A10K Ом потенциометрі

6x2 СКД

Импульстік сенсор

9 В сілтілі батарея

USB 2.0 A -дан B -ге дейінгі ерлер/еркектерге арналған перифериялық кабель

Сілтілі батарея/9В тұрақты ток кірісі

Бір қатарлы Нан тақтасы, дәнекерлеу және дәнекерлеу құралдары

Ажыратқыш түйреуіштердің 16 бағанасы

Arduino IDE кодтау және түйреуіш қосылымдары үшін жүктелген

2 -қадам: Дизайн және әдістеме

Аритмия детекторы бастапқыда білезік ретінде жасалған. Алайда, кейінірек оның аппараттық құралдары осы пішінге сәйкес келу үшін ықшам емес екендігі белгілі болды. RAD қазіргі уақытта 16,75х9,5см -ге бекітілген. стирофон тақтасы, ол аритмияны анықтаудың басқа түрлерімен салыстырғанда оны портативті, жеңіл және ыңғайлы етеді. Баламалар да зерттелді. RAD электрлік PQRST кешеніндегі ауытқуларды тану үшін ұсынылды, бірақ құны мен өлшемі шектеу құрылғының электрокардиограммаға (ЭКГ) ие болуына мүмкіндік бермеді.

RAD қолданушыға бағытталған. Бұл пайдаланушыдан саусағын импульстік сенсорға қойып, тұрақтандыруға шамамен он секунд уақыт беруін талап етеді. Егер науқастың импульсі брадикардия немесе тахикардия сияқты жүректің тұрақсыз мінез -құлқымен байланысты диапазонға түссе, ЖКД науқасқа хабарлайды. RAD жүрек ырғағының жеті негізгі ауытқуын тани алады. RAD бұрын диагноз қойылған аритмиямен ауыратын науқастарда сыналған жоқ, бірақ құрылғы тестілеу алдында инженерлерді физикалық жүктемеге түсіру және инфрақызыл сенсордың импульсті имитациялау арқылы имитацияланған «аритмияны» анықтады. RAD басқа аритмияны диагностикалау қондырғыларымен салыстырғанда қарапайым кіріс аппаратурасына ие болса да, ол үнемді, пайдаланушыға бағдарланған бақылау құралы ретінде қызмет етеді, ол әсіресе аритмияның дамуына генетикалық немесе өмір салтына бейімділігі бар науқастарға пайдалы болуы мүмкін.

3 -қадам: Жүрек сенсоры

Бұл жобада қолданылатын жүрек сенсоры тері арқылы өтетін инфрақызыл толқындарды қолданады және арнайы ыдыстан шағылады.

Содан кейін толқындар ыдыстан шағылады және сенсор арқылы оқылады.

Содан кейін деректер LCD дисплейі үшін Arduino -ға жіберіледі.

4 -қадам: Қосылымдар

1. СКД (VSS) бірінші штыры жерге қосылды (GND)

2. СКД екінші штыры (VCC) Arduino 5В қуат кірісіне қосылды

3. СКД үшінші түйреуі (V0) 10К потенциометрдің екінші кірісіне қосылды

4. Потенциометрдің түйреуіштерінің кез келгені жерге (GND) және 5В қуат кірісіне қосылған

5. СКД (RS) төртінші түйрегіші Arduino -ның он екінші істігіне қосылды

6. СКД (RW) бесінші түйреуі жерге қосылды (GND)

7. СКД (E) алтыншы түйрегіші Arduino он бір түйреуішіне қосылды

8. СКД (D4) он бірінші түйреуіші Arduino бесінші істігіне қосылды

9. Ардуиноның он екінші штыры (D5) Ардуиноның төрт түйреуішіне қосылды

10. СКД (D6) он үшінші түйреуіші Arduino -ның үшінші істігіне қосылды

11. СКД (D7) он төртінші штыры Arduino -ның екінші істігіне қосылды

12. СК (А) он бесінші штыры 5В қуат кірісіне қосылды

13. Соңында СКД (K) он алтыншы түйреуіші жерге (GND) қосылды.

14. Импульстік сенсордың S сымы Arduino A0 түйреуішіне қосылған, 15. Екінші сым 5В қуат кірісіне қосылды, ал үшінші істік жерге қосылды (GND).

Схема байланыстарды жақсы түсіну үшін орналастырылған.

5 -қадам: IDE және кодтар

Кодтар Arduino IDE -де енгізілді. IDE кодтау үшін C және Java бағдарламалау тілдері қолданылды. Бастапқыда LiquidCrystal кітапханасы #include әдісімен шақырылды, содан кейін СКД қосылған Arduino түйреуіштеріне сәйкес келетін он екі, он бір, бес, төрт, үш, екі өрістер мен параметрлер енгізілді. Айнымалы инициализация орындалды және СКД -де көрсетілу үшін BPM өлшемдері мен түсініктемелерінің шарттары қажетті шығысқа қойылды. Содан кейін код толтырылды, тексерілді және Arduino тақтасына жүктелді. Сынақтарға дайын пікірлерді көру үшін СКД дисплейі потенциометр көмегімен калибрленген.

6 -қадам: Қорытынды

RAD жүрек аритмиясын анықтаудың арзан және ыңғайлы және портативті түрі ретінде қызмет етеді. Дегенмен, RAD сенімді аритмиялық диагностикалық құрылғы болып саналуы үшін әлдеқайда көп тестілеу қажет. Болашақта аритмиясы бұрын анықталған науқастарға сынақтар жүргізілетін болады. Кез келген аритмия жүрек соғысы арасындағы уақыт аралығы ауытқуына сәйкес келетінін анықтау үшін қосымша деректер жиналады. Бұл бұзушылықтарды анықтау және оларды сәйкес аритмиялармен байланыстыру үшін RAD -ны одан әрі жетілдіруге болады деп үміттенемін. Әзірлеу мен тестілеу бойынша әлі де көп нәрсе жасалуы керек болса да, аритмия жылдамдығына негізделген детектор өзінің мақсатына сәйкес келеді, ол бірнеше аритмияны сәтті тану және оның экономикалық және өлшемдік шектеулері бойынша жүрек денсаулығын бағалау.

Холтер мониторы: $ 371.00

Оқиға мониторы: $ 498.00

Жүрек катетеризациясы: $ 9027.00

Кеуде рентгені (CXR): $ 254.00

Электрокардиограмма (ЭКГ/ЭКГ): $ 193.00

Көлбеу кесте сынағы: $ 1598.00

Трансофофальды эхокардиография: $ 1751.00

Радионуклидті вентрикулография немесе радионуклидті ангиография (MUGA сканері): $ 1166.00

Ритмге негізделген аритмия детекторы (RAD): $ 134.00

7 -қадам: Соңғысы

Қосылғаннан кейін жүрек сенсорындағы СКД қосылуы керек, Саусағыңызды жарықдиодты шамға шамамен 10 секунд қойыңыз.

16X2 LCD дисплейінен жүрек соғысын оқыңыз.