Point of Care EKG -matta: 14 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Introduktion

Det finns många medicinska tillstånd som kräver ett elektrokardiogram, EKG eller EKG, för korrekt diagnos och behandling. Ett elektrokardiogram är ett mått på hjärtats elektriska aktivitet. Hjärtmusklerna drar ihop sig, vilket resulterar i ett hjärtslag som dikteras av elektriska impulser som väl har karaktäriserats av det medicinska samhället.

Ett traditionellt EKG-instrument, som finns på ett välfinansierat och med bra resurser, kostar tusentals dollar. Även om dessa ger stor upplösning och noggrannhet för ett EKG -avläsning, är dessa instrument inte överkomliga för individuellt bruk eller ett lågresurssjukhus, och många är mycket stora, vilket utesluter dem från vårdplats.

För att bekämpa utmaningarna med ett traditionellt EKG -instrument skapade vi en EKG -matta för vård. Detta är en mycket billig design som bara kräver att en individ lägger sina händer på mattan, inbäddad med förgelade bioelektrodsensorer, för att få ett EKG.

Denna vårdpunkt EKG -matta är helt bärbar på grund av sin lilla storlek och det faktum att hela mattan kan drivas av ett litet batteri. Denna enhet ger en mycket billig, lätt bärbar, relativt tillförlitlig EKG -avläsning.

Material och verktyg:

Material behövs:

(Material/kvantitet/möjlig leverantör)

• 1 Arduino Uno MicroProcessor -köp på Arduino
• 1 halvstort brödköp på Digikey
• 1 BITalino EKG -sensor BITalino -kit
• 1 1 x 3 BITalino -tillbehör
• 1 RJ22 till Molex anslutningskabel BITalino kit
• 3 Förgelad engångselektrod BITalino-kit
• 1 Adafruit 2,8 "TFT LCD -skärm med pekskärm version 2 (TFT -kod: ILI9341) Köp på Adafruit
• 2 220 Ohm motståndsköp på Amazon
• 1 knappköp på Amazon
• 1 grönt LED -köp på Amazon
• 1 Potentiometerköp på Amazon
• 16 Jumper-kablar för kvinnor och män köps på Amazon
• 8 Anslutningskablar Köp på Amazon
• 1 12 "x 12" x 5/8 "skumplattor Köp på Michaels Craft Store
• 1 12 "x 4" x 2 "skumblockköp på Michaels Craft Store

Nödvändiga verktyg:

• Dator med Arduino Coding Software (leverantör: Arduino)
• USB Com -portkabel (leverantör: Arduino)

Användbara verktyg:

• Sax
• Fil
• tuschpenna
• Linjal

Förberedelse:

Bakgrundskunskap Behövs:

• Förståelse och förtrogenhet med Arduino -kodning
• Förståelse för kretsdesign

• Förståelse för BITalino -sensorer:

  • Rätt placering
  • Känslighetsgränser
  • Felkällor och brus i signalen

• Förståelse för EKG:

  • De olika segmenten som består av ett EKG
  • De elektriska impulser som motsvarar varje segment
  • Hjärtans fysiologiska verkan motsvarar varje segment
  • Egenskaperna hos ett "normalt" och "friskt" EKG

Webbplatser som behövs:

• GitHub -bibliotek

  • Adafruit GFX -bibliotek
  • Adafruit ILI9431 bibliotek (detta bibliotek matchar vår speciella ILI9341 TFT -skärm)
• Ladda ner också Arduino -kod för kontrollenhet från GitHub

Säkerhetsanvisningar för användning:

• Var noga med att kontrollera om det finns slitna ledningar före användning
• Om du inte använder batteriström, se till att det finns rätt anslutning mellan datorn och Arduino
• Om den är ansluten till datorn, se till att datorn är ordentligt jordad med en trepinnar
• Om den är ansluten till datorn ska den inte användas i åskväder, risk för strömspänning
• Modifierad kretsdesign endast när strömmen är frånkopplad
• Se till att huden är torr och obruten när du lägger händerna på sensorer eller när du använder knappen eller potentiometern
• Använd inte vård -EKG -matta nära vätska eller på fuktiga ytor

• Medicinska varningar:

  • Förvara utom räckhåll för barn
  • Detta är inte en diagnostisk enhet, om ett problem upptäcks ska ett 12 -avlednings -EKG utföras av din läkare
  • Denna enhet ska inte användas för självdiagnos, kontakta alltid en läkare med hälsoproblem
  • EKG -signalen med BITalino -sensorer är benägen för buller och rörelseartefakter

Tips och tips:

Felsökning:

• Se till att alla kvinnliga-hanskabeln är ordentligt anslutna
• Kontrollera versionen av TFT LCD -skärmen som används för att säkerställa att rätt TFT -bibliotek från GitHub används
• Kontrollera att motsvarande TFT -skärmstift stämmer överens på Arduino Uno -kortet
• Öppna den seriella bildskärmen på Arduino -programvaran på datorn för att kontrollera att EKG -signalen och tröskeln vaknar som förväntat
• Se till att de olika elektroderna är placerade i rätt position på mattan för att de korrekta elektroderna ska bildas

Tips:

• För att förbättra signalen, låt patienten justera placeringen av gelelektroderna på handflatorna

  Sikta på att placera nära vener eller kapillärer på handflatan

• BITalino -sensorer är föremål för rörelseartefakter, låt patienten hålla händerna väldigt stilla

Ytterligare idéer:

Denna konstruktion kan tas vidare genom att löda kretskomponenterna (potentiometer, grön LED, motstånd, knapp, ect) till ett lödbröd. Denna brödbräda skulle sedan anslutas till en blåfruktsköld som skulle placeras mellan Arduino Uno och Adafruit TFT LCD. Detta skulle göra kretsdesignen mer kompakt, öka stabiliteten i anslutningar och öka enhetens totala hållbarhet.

En annan förbättring som kan göras är inom Arduino -koden för EKG -mattan. Ett kommando kan implementeras för att rensa pulsberäkningen från skärmen, så att den inte överlagras ovanpå den tidigare beräknade hastigheten.

Steg 1:

Anslut Arduino Unos 3.3V och slipade stift till brödbrädet

Steg 2:

Lägg till strömbrytaren, jorda den via ett 220 ohm motstånd och anslut den till digital stift 3

Steg 3:

Lägg till den gröna lysdioden som jordar den via ett 220 ohm motstånd och anslut den till digital stift 2

Steg 4:

Lägg till potentiometern mellan 3.3V och jord med utspänningen ansluten till analog stift 5

Steg 5:

Lägg till EKG Bitalino -sensorkablarna, anslut den röda ledningen till 3,3V, svart till jord och lila till den analoga stift 4

Steg 6:

Anslut 2,8 TFT Adafruit-skärmen med hjälp av han-hona-bygelkablar för alla följande motsvarande stift: RESET, 3,3V, 5V, alla jordstift, Vin, digitala stift 13-8.

Steg 7:

Rita eller spåra händerna på 12 "x 12" x 0,5 "skumplattan

Steg 8:

Placera elektroderna på skummet inom spårade händer som anges i diagrammet nedan. Den svartvita blyelektroden finns på vänster hand. Den röda blyelektroden är till höger. Tryck in elektroderna i skum så att de ligger jämnt med toppen av plattan.

Steg 9:

Skär utrymme för TFT -skärmen, trådarna och Arduino med brödbräda i 2 "x4" x12 "skumblocket enligt måtten på dina specifika bitar. Var noga med att skära ut utrymme för att nå knappen och potentiometern.

Steg 10:

Placera skärmen Arduino, brödbräda och TFT i skumblocket

Steg 11:

Anslut Bitalino -sensorerna till gelelektroderna

Steg 12:

Säkra det mindre blocket med varmt lim på mattskumblocket

Steg 13:

Ladda upp kod från datorn, koppla ur och anslut sedan batteriet

Arduino -kod för kontrollenhet

Steg 14:

Slå på batteriet, låt patienten lägga händerna ombord, tryck på knappen och samla in EKG. Justera tröskeln vid behov för att beräkna pulsen. Kan också anslutas till datorn för att visa data på seriell bildskärm.