Záznamník EKG - nositelný srdeční monitor pro dlouhodobé získávání a analýzu dat: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

První vydání: říjen 2017 Poslední verze: 1.6.0 Stav: Stabilní Obtížnost: Vysoká Předpoklad: Arduino, Programování, Budování hardwaru Unikátní úložiště: SF (viz odkazy níže) Podpora: Pouze fórum, bez PM

Záznamník EKG je nositelný srdeční monitor pro dlouhodobé získávání a analýzu dat. Cílem projektu EKG Logger je poskytnout velmi levné (~ 35 $) hardwarové zařízení s otevřeným zdrojovým kódem (licence GPL3) a freeware (licence CC-BY-NC-NA) pro Rhythmic Holter. Hardware byl velmi jednoduchý a vychází z „Arduino Nano“se dvěma doprovodnými deskami pro kartu SD a diferenciálním zesilovačem instrumentace. Pomáhá monitorovat syndromy arytmie, jako je bradykardie, tachykardie, extra systoly nebo pauza. V žádném případě jej nelze použít jako náhradu odborné lékařské prohlídky.

ECG Logger Viewer je doprovodný software pro čtení dat EKG ze zařízení EKG Logger

=> Musí být dodržena bezpečnostní pravidla týkající se elektrických zařízení a mezi zařízením Holter a spotřebiči připojenými k síti nesmí být provedeno přímé ani nepřímé připojení* (např. Když je zařízení připojeno k USB portu počítače napájeného ze sítě).

UPOZORNĚNÍ: *** RIZIKO ELEKTRICKÝCH ÚRAZŮ A SMRTI ***

Osoby nekvalifikované, neznalé nebo neznající elektrická rizika se nedoporučují zapojit.

Tento projekt je poskytován pro školení/vzdělávání a v žádném případě pro komerční účely nebo lékařskou diagnostiku. Použití těchto informací o projektu spadá pod CELOU a VÝHRADNOU ZODPOVĚDNOST UŽIVATELŮ. Nebyl schválen pro žádný druh aplikací.

Krok 1: Záznamník EKG - zařízení Holter

Stručný popis

Záznamník EKG zpřístupňuje kompletní řešení zahrnující kapesní zařízení pro záznam EKG s vestavěným firmwarem. Signál EKG je zaznamenáván na paměťovou kartu SD vysokou frekvencí (vzorkovací frekvence 250 Hz). Zařízení je podpořeno nejnovější technologií, která nabízí větší svobodu a přesnost až 24 hodin nepřetržitého nahrávání.

Systém je založen na mikrokontroléru „Arduino Nano“, desce zesilovače srdečního tepu AD8232 a modulu karty SPI SD s absolutním minimem dalších komponent

Funkce

• Stabilní a spolehlivý záznamník, založený na nejmodernějších a nejnovějších technologiích
• Proti rušení a proti otřesům
• Malé velikosti
• Záznam průběhu a označení událostí
• Přesný záznam času zahájení a vzorkovaných dat
• Vestavěná karta SD pro ukládání (lze ji zasunout a vysunout)
• Díky velké kapacitě úložiště není třeba komprimovat původní data
• Rychlejší rozhraní USB 2.0
• Zaznamenejte detaily průběhu na základě vysoké přesnosti a vzorkovací frekvence
• Zaznamenejte stav kardiostimulátoru pomocí vyšší vzorkovací frekvence.
• Automatická detekce špiček R-R pomocí Pan-Tompkins.
• Mezinárodní standard 3 svody. Zaznamenejte až 24 hodin signálu EKG.
• Velmi jednoduché a ergonomické uživatelské rozhraní

DŮLEŽITÉ: Tento projekt má licenci Open-Source pouze pro vzdělávací účely a žádnou z jeho součástí nelze použít ani znovu použít pro komerční účely nebo aplikace.

Před připojením Holter (Arduino Nano) musí být v počítači nainstalován ovladač USB. Některá zařízení Arduino používají čipovou sadu FTDI, zatímco některé čínské produkty vyžadují čipovou sadu CH340. Do počítače je třeba stáhnout a nainstalovat odpovídající ovladač. Klikněte na Start >> Ovládací panely >> Správce zařízení a v seznamu zařízení vyhledejte Com Porty (např. USB-SERIAL CH340).

Specifikace

• Počet kanálů: 1
• Vývod: standardní 3vodičový
• Vzorkovací frekvence: 250 Hz
• Přesnost vzorkování: 10bitové / 8bitové volitelné
• Doba záznamu: až 24 hodin
• Časová přesnost: +/- 1 minuta denně
• Rozhraní: USB 2.0 (230 kbaudů)
• Měřítko napětí: 1 mV ± 5%
• Citlivý ventil: ≤20μV
• Signál nejnižšího napětí: 50 μ Vpp
• Vstupní impedance: ≥ 1 GΩ
• Předpětí vstupního obvodu: ≤ 0,1 μA
• Úroveň hluku: ≤ 10 μ Vpp (0,1 Hz až 40 Hz)
• Poměr odmítnutí běžného režimu:> = 60 dB (DC až 60 Hz)
• Odmítnutí ofsetu elektrody: ± 300 mV
• Tolerance napětí: ± 500 mV
• Časová konstanta: ＞ 3,2 s (0,3 Hz)
• Frekvenční odezva: 0,05 ~ 125 Hz
• Filtr: AC, EMG, Drift filtr, RFI
• Komplexní detekce QRS: algoritmus Pan & Tompkins
• Bezpečnostní model lidského těla: 8 kV ESD (HBM)

Fyzické parametry:

• Typ B: interně napájen
• Velikost (D x Š x V): 100 x 60 x 25 mm
• Čistá hmotnost (bez baterie): 65 g
• Hmotnost s bateriemi: 111 g
• Celková hmotnost: 195 g (včetně nosiče/elektrod)
• Napájení: 4 x AAA baterie
• Autonomie:> 30 hodin s alkalickými bateriemi

Průměrná spotřeba:

• Normální režim: 17 mA (pohotovostní režim)
• Režim spánku: 6,2 mA
• Režim záznamu: 31 mA (~ 36 hodin - závisí na kartě SD)

Krok 2: Prohlížeč záznamníků EKG - analyzátor dat

Stručný popis

ECG Logger Viewer je doprovodná aplikace zařízení Holter pro stahování, analýzu dat a správu pacientů.

• NOVINKA: Verze 2 s výrazně zlepšeným výkonem (vyžaduje ECG Logger FW v1.6.0+)
• Zpracování variability srdeční frekvence (HRV)
• Detekce R-píku a klasifikace arytmie
• Arrythmia: Bracardia, Tachykardio, Extrasystoly a pauzy
• Detekce artefaktů EKG
• Náhled a tisk signálu a statistik EKG
• Export dat ve formátech EDF/BDF
• Rozhraní v angličtině, francouzštině a čínštině
• Automatická aktualizace firmwaru
• Navigace na EKG podle typů arytmie nebo časové polohy
• DŮLEŽITÉ: běží pouze se zařízením Holter „Záznamník EKG“. Vyžaduje zařízení Holter „EKG Logger“verze 1.6 nebo vyšší
• Přenosná verze podporována od verze 2.0

SOFTWARE

Software běží pod Windows a podporuje 3 různé jazyky. Spusťte instalační program a přečtěte si soubor nápovědy.

NOVÁ VERZE v2.1.0.7 SF je jedinečné místo pro stahování aplikace „ECG Logger Viewer“.

Krok 3: Sestavení zařízení

Stručný popis

HARDWARE

Elektronika byla provedena co nejjednodušeji a nevyžaduje PCB. Jednoduchý kousek Veroboardu to zvládne.

FIRMWARE

Musíte nahrát Arduino Nano s HEX. Kód využívá 99% paměti a nové zavaděče by mohly zabránit nahrávání firmwaru, pokud jsou větší.

SF je jedinečné místo pro stahování firmwaru zařízení „Záznamník EKG“.

Poznámka k souboru HEX a zavaděči Arduino

Arduino Nano má paměť 32 kB Flash a zavaděč používá 2 kB. Ze zbývajících 30 kB (30 720 B) Flash používá firmware 30 692 bajtů, přičemž velmi málo bytů je volných!

Existují dva různé zavaděče (volitelné z Arduino IDE >> Nástroje >> Procesor):

ATmega328P (Old Bootloader) je zavaděč „ATmegaBOOT“a očekává přenosovou rychlost 57 600 baudů

ATmega328P je zavaděč „Optiboot“, který očekává, že přenosová rychlost bude 115200 baudů

Zatímco originální zavaděč Arduino Nano je dodáván se zavaděčem Optiboot, čínské verze (využívající čipovou sadu USB CH341) jsou vybaveny zavaděčem ATmegaBOOT. Rychlost programování komunikace je jiná!

POZNÁMKA: Aktuální soubor HEX byl vyvinut pro Arduino se zavaděčem „ATmegaBOOT“, ale běží také s Optibootem.