ECG Logger - un monitor cardiac portabil pentru achiziționarea și analiza datelor pe termen lung: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Prima versiune: octombrie 2017 Ultima versiune: 1.6.0 Stare: stabilă Dificultate: ridicată Condiție preliminară: Arduino, programare, construirea hardware Depozit unic: SF (vezi linkurile de mai jos) Suport: doar forum, fără PM

ECG Logger este un monitor cardiac portabil pentru achiziționarea și analiza datelor pe termen lung. Proiectul ECG Logger are ca scop furnizarea unui dispozitiv hardware cu sursă deschisă (licență GPL3) și un software de aplicație freeware (licență CC-BY-NC-NA) foarte scăzut (~ 35 $) pentru un Rhythmic Holter. Hardware-ul a fost făcut foarte simplu și se bazează pe un „Arduino Nano” cu două plăci însoțitoare pentru cardul SD și amplificatorul diferențial de instrumentare. Ajută la monitorizarea sindroamelor de aritmie, cum ar fi bradicardie, tahicardie, extra-sistole sau pauză. În niciun caz nu poate fi utilizat pentru a înlocui un examen medical profesional.

ECG Logger Viewer este software-ul însoțitor pentru citirea datelor ECG de pe dispozitivul ECG Logger

=> Trebuie respectate regulile de siguranță legate de dispozitivele electrice și nu trebuie realizată nicio conexiune directă sau indirectă * între dispozitivul Holter și aparatele conectate la rețea (* de exemplu, atunci când dispozitivul este conectat la portul USB al unui PC alimentat de la rețea).

DISCLAIMER: *** RISC DE ȘOCURI ELECTRICE ȘI DE MOARTE ***

Persoanele necalificate, care nu sunt familiare sau care nu conștientizează riscurile electrice sunt descurajate să se implice.

Acest proiect este furnizat pentru instruire / educație și în niciun caz în scopuri comerciale sau diagnostice medicale. Utilizarea acestor informații despre proiect se află în responsabilitatea ÎNTREGATA și UNICĂ a UTILIZATORILOR. Nu a fost aprobat pentru niciun fel de aplicații.

Pasul 1: ECG Logger - un dispozitiv Holter

Scurta descriere

ECG Logger pune la dispoziție o soluție completă, inclusiv un dispozitiv hardware de înregistrare ECG de buzunar cu firmware încorporat. Semnalul ECG este înregistrat pe o memorie a cardului SD la frecvență înaltă (rata de eșantionare 250Hz). Dispozitivul este susținut de tehnologia recentă, oferind mai multă libertate și precizie pentru o înregistrare continuă de până la 24 de ore.

Sistemul se bazează pe un microcontroler „Arduino Nano”, o placă de amplificare AD8232 Heart Rate Monitor și un modul de card SD SPI cu componente suplimentare minime absolute

Caracteristici

• Recorder stabil și fiabil, bazat pe tehnologia de ultimă generație și cea mai recentă tehnologie
• Anti-blocare și anti-șoc
• De dimensiuni mici
• Înregistrarea formelor de undă și marcarea evenimentelor
• Înregistrare exactă a timpului de începere și date eșantionate
• Card SD încorporat pentru stocare (poate fi conectat și extras)
• Nu este nevoie să comprimați datele originale, datorită capacității mari de stocare
• Interfață USB 2.0 mai rapidă
• Înregistrați detaliile formei de undă bazate pe precizie ridicată și frecvența de eșantionare
• Înregistrați starea stimulatorului cardiac utilizând o frecvență de eșantionare mai mare.
• Detectarea automată a vârfurilor R-R utilizând Pan-Tompkins.
• Standard internațional de 3 derivări. Înregistrați până la 24 de ore de semnal ECG.
• Interfață de utilizator foarte simplă și ergonomică

IMPORTANT: Acest proiect este licențiat Open-Source numai în scopuri educaționale și niciuna dintre componentele sale nu poate fi utilizată sau refolosită în scopuri comerciale sau aplicații.

Driverul USB trebuie instalat pe computer înainte de conectarea Holter (Arduino Nano). Unele Arduino folosesc chipset-ul FTDI, în timp ce unele produse chinezești necesită chipset-ul CH340. Driverul corespunzător trebuie descărcat și instalat pe computer. Faceți clic pe Start >> Panou de control >> Manager dispozitive și, în lista dispozitivelor, căutați porturi Com (de ex. USB-SERIAL CH340).

Specificații

• Număr de canale: 1
• Plumb: 3 plumb standard
• Rata de eșantionare: 250 Hz
• Precizie de eșantionare: 10-bit / 8-bit selectabil
• Timp de înregistrare: până la 24 de ore
• Precizia timpului: +/- 1 minut pe zi
• Interfață: USB 2.0 (230 kbauds)
• Tensiunea scalei: 1 mV ± 5%
• Supapă de sensibilitate: ≤20μV
• Cel mai mic semnal de tensiune: 50 μ Vpp
• Impedanță de intrare: ≥ 1GΩ
• Curent de polarizare a circuitului de intrare: ≤ 0,1 μA
• Nivel de zgomot: ≤ 10 μ Vpp (0,1 Hz până la 40 Hz)
• Raport de respingere în modul comun:> = 60 dB (DC la 60Hz)
• Respingerea decalajului electrodului: ± 300 mV
• Toleranță de tensiune: ± 500 mV
• Constanta de timp: ＞ 3.2 s (0.3Hz)
• Răspuns în frecvență: 0,05 ~ 125 Hz
• Filtru: AC, EMG, Drift Filter, RFI
• Detectare complexă QRS: algoritm Pan & Tompkins
• Model de siguranță al corpului uman: 8 kV ESD (HBM)

Parametrii fizici:

• Tipul B: alimentat intern
• Dimensiune (L x L x Î): 100 x 60 x 25 mm
• Greutate netă (fără baterie): 65 g
• Greutate cu baterii: 111g
• Greutate totală: 195 g (inclusiv suport / electrozi)
• Putere: 4 baterii AAA
• Autonomie:> 30 de ore cu baterii alcaline

Consum mediu:

• Mod normal: 17 mA (standby)
• Mod de repaus: 6,2 mA
• Mod de înregistrare: 31 mA (~ 36 de ore - depinde de cardul SD)

Pasul 2: ECG Logger Viewer - un analizor de date

Scurta descriere

ECG Logger Viewer este aplicația însoțitoare a dispozitivului Holter pentru descărcarea, analiza datelor și gestionarea pacienților.

• NOU: Versiunea 2 cu performanțe îmbunătățite drastic (necesită ECG Logger FW v1.6.0 +)
• Procesarea variabilității ritmului cardiac (HRV)
• Detectarea vârfurilor R și clasificarea aritmiei
• Aritmie: Bracardia, Tahicardie, Extrasistole și Pauze
• Detectarea artefactelor ECG
• Previzualizarea și tipărirea semnalului și statisticilor ECG
• Export de date în format EDF / BDF
• Interfață în engleză, franceză și chineză
• Actualizare automată a firmware-ului
• Navigarea ECG după tipurile de aritmie sau poziția de timp
• IMPORTANT: rulează numai cu dispozitivul Holter „ECG Logger”. Necesită dispozitivul Holter „ECG Logger” versiunea 1.6 sau mai mare
• Versiune portabilă acceptată de la v2.0

SOFTWARE

Software-ul rulează sub Windows și acceptă 3 limbi diferite. Rulați programul de instalare și citiți fișierul Ajutor.

NEW VERSION v2.1.0.7 SF este locul unic pentru descărcarea aplicației „ECG Logger Viewer”.

Pasul 3: Construirea dispozitivului

Scurta descriere

HARDWARE

Componentele electronice au fost făcute cât mai simple și nu necesită PCB. O simplă bucată de Veroboard poate face treaba.

FIRMWARE

Trebuie să încărcați Arduino Nano cu HEX. Codul folosește 99% din memorie și noile încărcătoare de boot ar putea împiedica încărcarea firmware-ului dacă există mai multe.

SF este locul unic pentru descărcarea firmware-ului dispozitivului „ECG Logger”.

Notă despre fișierul HEX și încărcătorul de boot Arduino

Arduino Nano are o memorie Flash de 32K, iar bootloader-ul folosește 2K. Din restul de 30K (30 720 B) de Flash, firmware-ul folosește 30 692 de octeți, lăsând foarte puțini octeți liberi!

Există două încărcătoare de încărcare diferite (selectabile din Arduino IDE >> Instrumente >> Procesor):

ATmega328P (Old Bootloader) este bootloader-ul „ATmegaBOOT” și așteaptă comunicarea de încărcare la 57600 baud

ATmega328P este programul de încărcare "Optiboot" care așteaptă comunicarea de încărcare la 115200 baud

În timp ce Arduino Nano autentic este furnizat cu bootloader-ul Optiboot, versiunile chinezești (folosind chipset-ul USB CH341) sunt încărcate cu bootloader-ul ATmegaBOOT. Programarea vitezei de comunicare este diferită!

NOTĂ: Fișierul curent HEX a fost dezvoltat pentru Arduino cu bootloader „ATmegaBOOT”, dar rulează și cu Optiboot.