Detector de ritm bazat pe aritmie folosind Arduino: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Aritmiile cardiace afectează în fiecare an aproximativ patru milioane de americani (Texas Heart Institute, par. 2). În timp ce fiecare inimă are permutări în ritm și ritm, aritmiile cardiace cronice pot fi fatale pentru victimele lor. Multe aritmii cardiace sunt, de asemenea, tranzitorii, ceea ce înseamnă că diagnosticul poate fi dificil. În plus, procesul de detectare poate fi costisitor și incomod. Unui pacient i se poate cere să poarte un Holter sau un monitor de evenimente pe o perioadă cuprinsă între câteva zile și o lună, să fie supus unui cateterism cardiac sau să aibă implantat un recorder de buclă sub piele. Mulți pacienți refuză testele de diagnostic datorită valorii și costului de neplăcere (NHLBI, par. 18-26).

Recent, au fost raportate mai multe cazuri în care ceasurile inteligente, cum ar fi Apple Watch, au perceput anomalii ritmice pe senzorii de impulsuri, stimulând purtătorii să caute tratament medical (Griffin, par. 10-14). Cu toate acestea, ceasurile inteligente sunt scumpe, deci nu sunt utilizate de majoritatea populației. Resurse financiare luate în considerare atât ca criteriu, cât și ca constrângere pentru detectorul de aritmie bazată pe rata (RAD), deoarece componentele la prețuri ridicate nu puteau fi oferite, iar dispozitivul trebuia să fie atât accesibil, cât și convenabil, recunoscând totuși cu exactitate aritmiile.

Pasul 1: Materiale

Placă de circuit Arduino UNO

douăzeci și șase de fire jumper

Potențiometru A10K Ohm

Un ecran LCD de 6x2

Un senzor de impulsuri

O baterie alcalină de 9V

Un cablu periferic de tip USB 2.0 A to B Tată / Tată

O baterie alcalină / intrare 9V DC

Un panou de un singur rând, instrumente de lipit și de lipit

16 coloane de ace de rupere

ID-ul Arduino descărcat pentru codare și conexiunile pin

Pasul 2: Proiectare și metodologie

Detectorul de aritmie bazat pe rata a fost inițial conceput ca o brățară. Cu toate acestea, s-a recunoscut ulterior că hardware-ul său nu era suficient de compact pentru a se potrivi în această formă. RAD este în prezent atașat la un 16,75x9,5cm. placă din polistirol, făcându-l încă portabil, ușor și convenabil în comparație cu alte forme de detectare a aritmiei. Au fost explorate și alternative. RAD a fost propus pentru a recunoaște anomalii în complexul electric PQRST, dar restricțiile de cost și dimensiune nu au permis dispozitivului să dețină capacități de electrocardiogramă (EKG).

RAD este orientat către utilizator. Pur și simplu necesită ca un utilizator să-și sprijine degetul pe senzorul de impuls și să-i permită să se stabilizeze aproximativ zece secunde. Dacă pulsul unui pacient se încadrează într-o gamă asociată cu comportamente cardiace neregulate, cum ar fi bradicardie sau tahicardie, ecranul LCD va notifica pacientul. RAD poate recunoaște șapte anomalii majore ale ritmului cardiac. RAD nu a fost testat la pacienții cu aritmii diagnosticate anterior, dar dispozitivul a detectat „aritmiile” simulate prin punerea inginerilor sub tensiune fizică înainte de testarea dispozitivului și prin imitarea unui impuls pentru detectarea senzorului infraroșu. În timp ce RAD posedă hardware de intrare primitiv în comparație cu alte dispozitive de diagnosticare a aritmiei, servește ca un dispozitiv de monitorizare economic, orientat către utilizator, care poate fi util în special pacienților cu predispoziții genetice sau de stil de viață la dezvoltarea aritmiei.

Pasul 3: senzor de inimă

Senzorul de inimă utilizat în acest proiect folosește unde infraroșii care trec prin piele și se reflectă din vasul desemnat.

Undele sunt apoi reflectate din vas și citite de senzor.

Datele sunt apoi transferate la Arduino pentru afișarea ecranului LCD.

Pasul 4: Conexiuni

1. Primul pin al ecranului LCD (VSS) a fost conectat la sol (GND)

2. Al doilea pin al ecranului LCD (VCC) a fost conectat la puterea de intrare de 5V a Arduino

3. Al treilea pin al ecranului LCD (V0) a fost conectat la a doua intrare a potențiometrului 10K

4. Oricare dintre pinii potențiometrului a fost conectat la pământ (GND) și la intrarea de putere de 5V

5. Al patrulea pin al ecranului LCD (RS) a fost conectat la pinul 12 al Arduino

6. Al cincilea pin al ecranului LCD (RW) a fost conectat la sol (GND)

7. Al șaselea pin al ecranului LCD (E) a fost conectat la pinul unsprezece al Arduino

8. Al unsprezecelea pin al ecranului LCD (D4) a fost conectat la pinul cinci al Arduino

9. Al doisprezecelea pin al Arduino (D5) a fost conectat la pinul patru al Arduino

10. Al treisprezecelea pin al ecranului LCD (D6) a fost conectat la pinul trei al Arduino

11. Al paisprezecelea pin al ecranului LCD (D7) a fost conectat la pinul doi al Arduino

12. Al cincisprezecelea pin al ecranului LCD (A) a fost conectat la intrarea de alimentare de 5V

13. În cele din urmă, al șaisprezecelea pin al ecranului LCD (K) a fost conectat la sol (GND).

14. Firul S al senzorului de impulsuri a fost conectat la pinul A0 al Arduino, 15. Al doilea fir a fost conectat la intrarea de alimentare de 5V, iar al treilea pin a fost conectat la pământ (GND).

Schema este postată pentru a înțelege mai bine conexiunile.

Pasul 5: IDE și coduri

Codurile au fost implementate pe IDE-ul Arduino. Limbajele de programare C și Java au fost folosite pentru a codifica IDE. Inițial, biblioteca LiquidCrystal a fost apelată prin metoda #include, apoi au fost introduse câmpuri și parametri de doisprezece, unsprezece, cinci, patru, trei, doi care corespund pinilor Arduino utilizați conectați la LCD. Au fost efectuate inițializări variabile și condițiile pentru măsurătorile și comentariile BPM au fost setate la ieșirile dorite pentru a fi afișate pe ecranul LCD. Codul a fost apoi completat, verificat și încărcat pe placa Arduino. Afișajul LCD a fost calibrat cu ajutorul Potențiometrului pentru a vizualiza comentariile pregătite pentru probe.

Pasul 6: Concluzie

RAD servește ca o formă mai puțin costisitoare și mai convenabilă și portabilă de detectare a aritmiei cardiace. Cu toate acestea, sunt necesare mult mai multe teste pentru ca RAD să fie considerat un dispozitiv de diagnostic aritmic de încredere. În viitor, vor fi efectuate studii pe pacienți cu aritmii diagnosticate anterior. Vor fi colectate mai multe date pentru a determina dacă aritmiile corespund fluctuațiilor intervalului de timp dintre bătăile inimii. Sperăm că RAD poate fi îmbunătățit și mai mult pentru a detecta aceste nereguli și a le lega de aritmiile respective. În timp ce sunt multe de făcut în ceea ce privește dezvoltarea și testarea, Detectorul de aritmie bazată pe rata își îndeplinește obiectivul prin recunoașterea cu succes a mai multor aritmii și evaluarea sănătății inimii sub constrângerile sale economice și de dimensiune.

Monitor Holter: 371,00 USD

Monitor eveniment: 498,00 USD

Cateterizare cardiacă: 9027,00 USD

Radiografie toracică (CXR): 254,00 USD

Electrocardiogramă (ECG / EKG): 193,00 USD

Tabelul Tilt Table: 1598,00 USD

Ecocardiografie transesofagiană: 1751,00 USD

Ventriculografie cu radionuclizi sau angiografie cu radionuclizi (scanare MUGA): 1166,00 USD

Detector de aritmie bazat pe rata (RAD): 134,00 USD

Pasul 7: Ultimul

După conectare, LCD-ul senzorului cardiac ar trebui să se aprindă, Pur și simplu așezați degetul pe LED timp de aproximativ 10 secunde.

Citiți bătăile inimii de pe ecranul LCD 16X2 … Rămâneți Heathy!