EKG podložka Point of Care: 14 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Úvod

Existuje mnoho zdravotních stavů, které pro správnou diagnostiku a léčbu vyžadují elektrokardiogram, EKG nebo EKG. Elektrokardiogram je měřítkem elektrické aktivity srdce. Svaly srdce se stahují, což má za následek srdeční tep, který je diktován elektrickými impulsy, které byly dobře charakterizovány lékařskou komunitou.

Tradiční nástroj EKG, který se nachází v dobře financované a dobře vybavené nemocnici, stojí tisíce dolarů. Ačkoli tyto poskytují skvělé rozlišení a přesnost pro čtení EKG, tyto nástroje nejsou cenově dostupné pro individuální použití nebo pro nemocnice s nízkými zdroji a mnoho z nich je velmi velkých, což je vylučuje z aplikace péče.

Abychom mohli bojovat s výzvami, které představují tradiční nástroje EKG, vytvořili jsme podložku pro péči o EKG. Jedná se o velmi levný design, který vyžaduje, aby jedinec položil ruce na podložku s vloženými předgelovanými senzory bioelektrod za účelem získání EKG.

EKG podložka tohoto bodu péče je díky malým rozměrům a skutečnosti, že celou podložku lze napájet malým akumulátorem, zcela přenosná. Toto zařízení poskytuje velmi levné, snadno přenosné a relativně spolehlivé čtení EKG.

Materiály a nástroje:

Potřebné materiály:

(Materiál/Množství/Možný dodavatel)

• 1 Nákup mikroprocesoru Arduino Uno na Arduinu
• 1 Nákup chleba poloviční velikosti na Digikey
• 1 sada BITalino snímač EKG BITalino
• 1 1 x 3 souprava příslušenství BITalino
• 1 sada BITalino připojovacího kabelu RJ22 k Molexu
• 3 Předgelovaná jednorázová sada elektrod BITalino
• 1 Adafruit 2,8 "TFT LCD štít s dotykovým displejem verze 2 (TFT kód: ILI9341) Nákup na Adafruit
• Nákup 2 220 ohmového rezistoru na Amazonu
• Nákup 1 tlačítkem na Amazonu
• 1 Nákup zelené LED na Amazonu
• 1 nákup potenciometru na Amazonu
• 16 propojovacích kabelů pro ženy a muže na Amazonu
• 8 Připojení drátů Nákup na Amazonu
• Nákup pěnové dlaždice 1 12 palců x 12 palců x 5/8 palců v obchodě Michaels Craft Store
• Nákup pěnových bloků 1 12 palců x 4 palců x 2 palců v obchodě Michaels Craft Store

Potřebné nástroje:

• Počítač s kódovacím softwarem Arduino (dodavatel: Arduino)
• USB Com Port kabel (dodavatel: Arduino)

Užitečné nástroje:

• Nůžky
• Soubor
• Dlouhá loď
• Pravítko

Příprava:

Základní znalosti Potřebujeme:

• Porozumění a znalost kódování Arduino
• Porozumění návrhu obvodu

• Porozumění senzorům BITalino:

  • Správné umístění
  • Prahové hodnoty citlivosti
  • Zdroje chyb a šumu v signálu

• Porozumění EKG:

  • Různé segmenty, které obsahují EKG
  • Elektrické impulsy odpovídající každému segmentu
  • Fyziologické působení srdce odpovídající každému segmentu
  • Charakteristiky „normálního“a „zdravého“EKG

Potřebné stránky:

• Knihovny GitHub

  • Knihovna Adafruit GFX
  • Knihovna Adafruit ILI9431 (Tato knihovna odpovídá naší konkrétní TFT obrazovce ILI9341)
• Také si stáhněte Arduino kód pro ovládání zařízení z GitHub

Bezpečnostní opatření pro použití:

• Před použitím nezapomeňte zkontrolovat roztřepené dráty
• Pokud nepoužíváte napájení z baterie, zajistěte správné spojení mezi počítačem a Arduinem
• Pokud je připojen k počítači, ujistěte se, že je počítač řádně uzemněn zástrčkou se třemi vývody
• Pokud je připojen k počítači, nepoužívejte jej při bouřkách, hrozí nebezpečí přepětí
• Upravený design obvodu pouze při odpojeném napájení
• Při vkládání rukou na senzory nebo při použití tlačítka nebo potenciometru se ujistěte, že je pokožka suchá a neporušená
• Nepoužívejte EKG podložku pro péči v blízkosti tekutin nebo na vlhké povrchy

• Lékařská varování:

  • Uchovávejte mimo dosah dětí
  • Toto není diagnostické zařízení, pokud váš problém zjistí lékař, provede 12 svodové EKG
  • Toto zařízení by nemělo být používáno k autodiagnostice, vždy se poraďte s lékařem se zdravotními problémy
  • Signál EKG se senzory BITalino je náchylný k šumu a pohybovým artefaktům

Rady a tipy:

Odstraňování problémů:

• Zajistěte, aby byly všechny propojovací kabely female-male bezpečně připojeny
• Zkontrolujte verzi používaného stínění TFT LCD, abyste se ujistili, že je použita správná knihovna TFT od GitHub
• Ověřte, zda se odpovídající piny štítu TFT shodují na desce Arduino Uno
• Otevřete sériový monitor na softwaru Arduino v počítači a zkontrolujte, zda se signál EKG a práh probouzí podle očekávání
• Ujistěte se, že jsou různé elektrody umístěny na správných pozicích na podložce, aby se vytvořily správné elektrody

Tipy:

• Ke zlepšení signálu nechte pacienta upravit umístění gelových elektrod na dlaních

  Zaměřte se na umístění v blízkosti žil nebo kapilár na dlani

• Senzory BITalino podléhají pohybovým artefaktům, pacient musí mít ruce velmi nehybné

Další nápady:

Tento návrh by mohl být posunut dále pájením obvodových komponent (potenciometr, zelená LED, odpory, tlačítko atd.) Na pájecí desku. Tato chlebová deska by pak byla připojena k bluefruitovému štítu, který by byl umístěn mezi Arduino Uno a TFT LCD Adafruit. Tím by byl design obvodu kompaktnější, zvýšila by se stabilita připojení a zvýšila by se celková odolnost zařízení.

Další vylepšení, které by bylo možné provést, je v kódu Arduino pro podložku EKG bodu péče. Lze implementovat příkaz pro vymazání výpočtu srdeční frekvence z obrazovky, aby se nepřekrýval nad dříve vypočítanou frekvencí.

Krok 1:

Připojte 3,3 V a uzemňovací kolíky Arduino Uno k prkénku

Krok 2:

Přidejte přepínač, uzemněte jej přes odpor 220 ohmů a připojte jej k digitálnímu pinu 3

Krok 3:

Přidejte zelenou LED uzemnění přes odpor 220 ohmů a připojení k digitálnímu pinu 2

Krok 4:

Přidejte potenciometr mezi 3,3 V a kostru s výstupním napětím připojeným k analogovému pinu 5

Krok 5:

Přidejte kabely snímače EKG Bitalino, připojte červený vodič k 3,3 V, černý k zemi a fialový k analogovému kolíku 4

Krok 6:

Připojte 2,8 TFT štít Adafruit pomocí propojovacích kabelů muž-žena pro všechny následující odpovídající piny: RESET, 3,3 V, 5 V, všechny zemnící piny, Vin, digitální piny 13-8.

Krok 7:

Nakreslete nebo nakreslete ruce na pěnové dlaždice 12”x 12“x 0,5”

Krok 8:

Umístěte elektrody na pěnu do vysledovaných rukou, jak je znázorněno na obrázku níže. Černá a bílá olověná elektroda je na levé ruce. Červená elektroda je na pravé ruce. Zatlačte elektrody do pěny tak, aby ležely v jedné rovině s horní částí dlaždice.

Krok 9:

Vyřezejte prostor pro obrazovku TFT, vodiče a Arduino pomocí prkénka v pěnovém bloku 2 "x4" x12 "podle rozměrů vašich konkrétních kusů. Nezapomeňte vystřihnout prostor pro dosažení tlačítka a potenciometru.

Krok 10:

Umístěte obrazovku Arduino, prkénko a TFT do pěnového bloku

Krok 11:

Připojte senzory Bitalino ke gelovým elektrodám

Krok 12:

Menší blok zajistěte horkým lepidlem na bloku pěnové podložky

Krok 13:

Nahrajte kód z počítače, odpojte jej a poté připojte baterii

Arduino kód pro ovládání zařízení

Krok 14:

Zapněte baterii, položte ruce pacienta na palubu, stiskněte tlačítko a odeberte EKG. V případě potřeby upravte práh pro výpočet srdeční frekvence. Lze připojit k počítači a zobrazit data také na sériovém monitoru.