Koersgebaseerde aritmiedetektor met behulp van Arduino: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hartaritmieë tref jaarliks ongeveer vier miljoen Amerikaners (Texas Heart Institute, par. 2). Terwyl elke hart permutasies in ritme en tempo ondervind, kan chroniese hartritmestoornisse dodelik vir hul slagoffers wees. Baie hartaritmieë is ook verbygaande, wat beteken dat die diagnose moeilik kan wees. Boonop kan die opsporingsproses duur en ongerieflik wees. Dit kan van 'n pasiënt vereis word om 'n Holter- of gebeurtenismonitor te dra oor 'n tydperk wat wissel van 'n paar dae tot 'n maand, 'n hartkateterisering ondergaan of 'n lusopnemer onder die vel laat inplant. Baie pasiënte weier diagnostiese toetse weens oorlaswaarde en koste (NHLBI, pars. 18-26).

Onlangs is verskeie gevalle aangemeld waarin slimhorlosies soos die Apple Watch ritmiese afwykings op hul polssensors waargeneem het, wat die draers aangespoor het om mediese behandeling te soek (Griffin, p.10-14). Slim horlosies is egter duur, dus word dit nie deur 'n meerderheid van die bevolking gebruik nie. Finansiële hulpbronne word beskou as 'n kriterium sowel as 'n beperking vir die tariefgebaseerde aritmiedetektor (RAD), aangesien komponente met 'n hoë prys nie beskikbaar is nie, en die toestel moet relatief bekostigbaar en gerieflik wees, terwyl aritmieë steeds akkuraat herken word.

Stap 1: materiaal

Arduino UNO -printplaat

ses en twintig springdrade

A10K Ohm potensiometer

'N 6x2 LCD

'N Pulssensor

'N Alkaliese 9V -battery

'N USB 2.0 A tot B manlike/manlike tipe randkabel

'N Alkaliese battery/9V DC ingang

'N Broodbord met een ry, soldeer- en ongesoldeerde gereedskap

16 kolomme wegbreekpenne

Die Arduino IDE afgelaai vir kodering en die penverbindings

Stap 2: Ontwerp en metodiek

Die koersgebaseerde aritmiedetektor is aanvanklik ontwerp as 'n armband. Dit is egter later erken dat die hardeware nie kompak genoeg was om in hierdie vorm te pas nie. RAD is tans gekoppel aan 'n 16,75 x 9,5 cm. piepschuimbord, wat dit steeds draagbaar, liggewig en gerieflik maak in vergelyking met ander vorme van aritmie -opsporing. Alternatiewe is ook ondersoek. RAD is voorgestel om afwykings in die elektriese PQRST -kompleks te herken, maar die koste- en groottebeperkings het die toestel nie 'n elektrokardiogram (EKG) -funksie moontlik gemaak nie.

RAD is gebruikersgerig. Dit vereis eenvoudig dat 'n gebruiker sy of haar vinger op sy polssensor laat rus en dit ongeveer tien sekondes kan laat stabiliseer. As 'n pasiënt se pols binne 'n reeks val wat verband hou met onreëlmatige hartgedrag soos bradikardie of tagikardie, sal die LCD die pasiënt in kennis stel. RAD kan sewe groot harttempo -afwykings herken. RAD is nie getoets op pasiënte met voorheen gediagnoseerde aritmieë nie, maar die toestel het 'aritmieë' opgespoor wat gesimuleer is deur die ingenieurs onder druk te sit voor die toets van die toestel en deur 'n pols na te boots vir die infrarooi sensor om op te spoor. Terwyl RAD oor primitiewe insethardeware beskik, vergeleke met ander aritmiediagnostiese toestelle, dien dit as 'n ekonomiese, gebruikersgerigte moniteringstoestel wat veral nuttig kan wees vir pasiënte met genetiese of lewenstylvoorkeur vir aritmie-ontwikkeling.

Stap 3: Hartsensor

Die hartsensor wat in hierdie projek gebruik word, gebruik infrarooi golwe wat deur die vel beweeg en deur die aangewese vaartuig gereflekteer word.

Die golwe word dan uit die vaartuig gereflekteer en deur die sensor gelees.

Die data word dan na die Arduino oorgedra sodat die LCD vertoon kan word.

Stap 4: Verbindings

1. Die eerste pen van die LCD (VSS) is aan die grond gekoppel (GND)

2. Die tweede pen van die LCD (VCC) is gekoppel aan die 5V -kraginvoer van die Arduino

3. Die derde pen van die LCD (V0) is gekoppel aan die tweede ingang van die 10K Potentiometer

4. Beide die penne van die potensiometer is met die grond (GND) en die 5V -kraginvoer verbind

5. Die vierde pen van die LCD (RS) is gekoppel aan pen twaalf van die Arduino

6. Die vyfde pen van die LCD (RW) is aan die grond gekoppel (GND)

7. Die sesde pen van die LCD (E) is gekoppel aan pen elf van die Arduino

8. Die elfde pen van die LCD (D4) is gekoppel aan pen vyf van die Arduino

9. Die twaalfde pen van die Arduino (D5) is met pen vier van die Arduino verbind

10. Die dertiende pen van die LCD (D6) is gekoppel aan pen drie van die Arduino

11. Die veertiende pen van die LCD (D7) is gekoppel aan pen twee van die Arduino

12. Die vyftiende pen van die LCD (A) is gekoppel aan die 5V -kraginvoer

13. Laastens is die sestiende pen van die LCD (K) met die grond (GND) verbind.

14. Die S -draad van die polssensor is gekoppel aan die A0 -pen van die Arduino, 15. Die tweede draad is gekoppel aan die 5V -ingang, en die derde pen is met die grond (GND) verbind.

Die skema is geplaas om die verbindings beter te verstaan.

Stap 5: IDE en die kodes

Die kodes is geïmplementeer op die Arduino IDE. C en Java programmeertale is gebruik om die IDE te kodeer. Aanvanklik is die LiquidCrystal -biblioteek deur die #include -metode opgeroep, daarna is velde en parameters van twaalf, elf, vyf, vier, drie, twee wat ooreenstem met die gebruikte Arduino -penne wat aan die LCD gekoppel is, ingevoeg. Veranderlike inisialisering is uitgevoer en die voorwaardes vir die BPM -metings en kommentaar is ingestel op die gewenste uitsette wat op die LCD vertoon moet word. Die kode is daarna voltooi, geverifieer en opgelaai na die Arduino -bord. Die LCD -skerm is met die potensiometer gekalibreer om die kommentaar wat gereed is vir die proewe te sien.

Stap 6: Gevolgtrekking

RAD dien wel as 'n goedkoper en geriefliker en draagbare vorm van hartaritmiese opsporing. Baie meer toetse is egter nodig om RAD as 'n betroubare aritmiese diagnostiese toestel te beskou. In die toekoms sal proewe uitgevoer word op pasiënte met voorheen gediagnoseerde aritmieë. Meer data sal ingesamel word om te bepaal of aritmieë ooreenstem met skommelinge in die tydsverskil tussen hartklop. Hopelik kan RAD verder verbeter word om hierdie onreëlmatighede op te spoor en aan hul onderskeie aritmieë te koppel. Alhoewel daar baie te doen is met betrekking tot ontwikkeling en toetsing, bereik die tempo-gebaseerde aritmiedetektor sy doelwit deur verskeie aritmieë suksesvol te herken en die hartgesondheid te evalueer onder die ekonomiese en groottebeperkings daarvan.

Holter Monitor: $ 371,00

Gebeurtenismonitor: $ 498,00

Hartkateterisering: $ 9027,00

Röntgenfoto van die bors (CXR): $ 254,00

Elektrokardiogram (EKG/EKG): $ 193,00

Kanteltafel toets: $ 1598,00

Transesofageale echokardiografie: $ 1751,00

Radionuklied ventrikulografie of radionuklied angiografie (MUGA Scan): $ 1166,00

Koersgebaseerde aritmiedetektor (RAD): $ 134,00

Stap 7: Die laaste een

Na die verbinding moet die LCD op die hartsensor aanskakel, Plaas u vinger ongeveer 10 sekondes op die LED.

Lees die hartklop van die 16X2 LCD … Bly heet!