Arduino ашиглан хэм алдагдал хэмжигч илрүүлэгч: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Зүрхний хэм алдагдал нь жил бүр ойролцоогоор дөрвөн сая америкчуудыг зовоодог (Техасын зүрхний хүрээлэн, 2 -р хэсэг). Зүрх бүр хэмнэл, хурдны өөрчлөлтийг мэдэрдэг бол зүрхний архаг хэм алдагдал нь хохирогчдын хувьд үхэлд хүргэж болзошгүй юм. Зүрхний хэм алдагдалын олон хэлбэр нь түр зуурын шинжтэй байдаг тул оношлоход хэцүү байдаг. Үүнээс гадна илрүүлэх үйл явц нь өртөг өндөртэй, тохиромжгүй байдаг. Өвчтөн хэдэн хоногоос нэг сар хүртэлх хугацаанд Холтер эсвэл үйл явдлын монитор зүүх, зүрхний катетержуулалт хийлгэх, эсвэл арьсан дор гогцоо бичлэг хийх шаардлагатай байж болно. Ихэнх өвчтөнүүд үнэ цэнэ, өртөг зардлаас шалтгаалан оношлогооны шинжилгээнээс татгалздаг (NHLBI, 18-26-р зүйл).

Сүүлийн үед Apple Watch гэх мэт ухаалаг цагнууд импульсийн мэдрэгч дээрээ хэмнэлийн гажиг илрүүлж, өмссөн хүмүүсийг эмнэлгийн тусламж авахад түлхэц өгсөн хэд хэдэн тохиолдол бүртгэгдсэн байна (Гриффин, 10-14-р зүйл). Гэсэн хэдий ч ухаалаг бугуйн цаг нь үнэтэй байдаг тул хүн амын ихэнх нь үүнийг ашигладаггүй. Санхүүгийн эх үүсвэр нь хэмжигдэхүүн хэмжигдэхүүний илрүүлэгч (RAD) -ийн шалгуур үзүүлэлт, хязгаарлалт болдог бөгөөд өндөр үнэтэй эд ангиудыг худалдаж авах боломжгүй байдаг тул хэмжигдэхүүнийг үнэн зөв танихын зэрэгцээ төхөөрөмж харьцангуй хямд, тохиромжтой байх шаардлагатай байв.

Алхам 1: Материал

Arduino UNO хэлхээний самбар

хорин зургаан холбогч утас

A10K Ом потенциометр

6х2 хэмжээтэй LCD дэлгэцтэй

Импульс мэдрэгч

Шүлтлэг 9В батерей

USB 2.0 A -аас B хүртэлх эрэгтэй/эрэгтэй төрлийн захын кабель

Шүлтлэг зай/9V DC оролт

Нэг эгнээний Breadboard, гагнах, гагнах хэрэгсэл

16 баганыг салгах тээглүүр

Arduino IDE -ийг кодлох болон зүү холболтод зориулж татаж авсан

Алхам 2: Дизайн ба арга зүй

Rate-based Arrhythmia Detector нь анхандаа бугуйвч хэлбэрээр хийгдсэн. Гэсэн хэдий ч түүний техник хангамж энэ хэлбэрт багтахаар авсаархан биш байсан нь хожим хүлээн зөвшөөрөгдсөн юм. RAD нь одоогоор 16.75x9.5 см хэмжээтэй байна. полистирол хавтан нь хэм алдагдлыг илрүүлэх бусад хэлбэрүүдтэй харьцуулахад зөөврийн, хөнгөн, тохь тухтай хэвээр байна. Альтернатив хувилбаруудыг бас судалсан. RAD нь цахилгаан PQRST цогцолбор дахь хэвийн бус байдлыг хүлээн зөвшөөрөх санал тавьсан боловч өртөг, хэмжээ хязгаарлалт нь төхөөрөмжийг электрокардиограм (EKG) хийх боломжийг олгодоггүй байв.

RAD нь хэрэглэгчдэд чиглэсэн байдаг. Энэ нь хэрэглэгчээс импульсийн мэдрэгч дээрээ хуруугаа тавиад ойролцоогоор арван секундын турш тогтворжуулахыг шаарддаг. Хэрэв өвчтөний судасны цохилт нь брадикарди, тахикарди зэрэг зүрхний үйл ажиллагааны тогтворгүй байдалтай холбоотой байвал LCD дэлгэц нь өвчтөнд мэдэгдэнэ. RAD нь зүрхний цохилтын долоон том эмгэгийг хүлээн зөвшөөрдөг. RAD -ийг урьд нь оношлогдсон хэм алдагдалтай өвчтөнүүдэд туршиж үзээгүй боловч уг төхөөрөмжийг туршихаас өмнө инженерүүдийг физик ачаалалд оруулж, хэт улаан туяаны мэдрэгчийн импульсийг дуурайлган илрүүлснээр "хэм алдагдал" -ийг илрүүлсэн байна. RAD нь хэм алдагдалын оношилгооны бусад төхөөрөмжтэй харьцуулахад анхдагч оролтын тоног төхөөрөмжтэй боловч хэмнэлттэй, хэрэглэгчдэд чиглэсэн хяналтын төхөөрөмж болж өгдөг бөгөөд энэ нь хэм алдагдалын хөгжилд генетик эсвэл амьдралын хэв маягтай өвчтөнүүдэд онцгой ач тустай байдаг.

Алхам 3: Зүрхний мэдрэгч

Энэхүү төсөлд ашигласан зүрхний мэдрэгч нь хэт улаан туяаны долгионыг ашиглан дамжин өнгөрч, зориулалтын савнаас тусдаг.

Дараа нь долгионыг савнаас тусгаж, мэдрэгчээр уншуулдаг.

Дараа нь өгөгдлийг LCD дэлгэц дээр харуулахын тулд Arduino руу шилжүүлнэ.

Алхам 4: Холболтууд

1. LCD -ийн анхны зүүг (VSS) газарт холбосон (GND)

2. LCD (VCC) -ийн хоёр дахь зүү нь Arduino -ийн 5V тэжээлийн оролттой холбогдсон байв

3. LCD -ийн гурав дахь зүү (V0) нь 10K потенциометрийн хоёрдахь оролттой холбогдсон байна

4. Потенциометрийн аль нэг голыг газардуулга (GND) болон 5V тэжээлийн оролтод холбосон

5. LCD (RS) -ийн дөрөв дэх зүү нь Arduino -ийн арван хоёр зүүтэй холбогдсон байв

6. LCD (RW) тав дахь зүүг газардуулжээ (GND)

7. LCD (E) зургаа дахь зүү нь Arduino -ийн арван нэг зүүтэй холбогдсон байв

8. LCD (D4) -ийн арван нэгэн зүү нь Arduino -ийн тав дахь зүүтэй холбогдсон байв

9. Arduino -ийн арван хоёр дахь зүү (D5) нь Arduino -ийн дөрвөн зүүтэй холбогдсон байв

10. LCD -ийн арван гурав дахь зүү (D6) нь Arduino -ийн гурван зүүтэй холбогдсон байв

11. LCD -ийн арван дөрөв дэх зүү (D7) нь Arduino -ийн хоёр зүүтэй холбогдсон байв

12. LCD (A) -ийн арван тав дахь зүү нь 5V тэжээлийн оролттой холбогдсон байв

13. Эцэст нь LCD (K) -ийн арван зургаа дахь зүүг газардуулжээ (GND).

14. Пульс мэдрэгчийн S утсыг Arduino -ийн A0 зүүтэй холбосон.

15. Хоёрдахь утсыг 5V тэжээлийн оролттой, гурав дахь зүүг газардуулжээ (GND).

Схемийг холболтыг илүү сайн ойлгохын тулд байрлуулсан болно.

Алхам 5: IDE ба кодууд

Кодыг Arduino IDE дээр хэрэгжүүлсэн. IDE -ийг кодлохын тулд C болон Java програмчлалын хэлийг ашигласан. Эхэндээ LiquidCrystal номын санг #include аргаар дуудаж, дараа нь LCD -д холбогдсон ашигласан Arduino зүүтэй тохирох арван хоёр, арван нэгэн, тав, дөрөв, гурав, хоёр талбар, параметрүүдийг оруулсан болно. Хувьсах тохиргоог хийж, BPM хэмжилт, тайлбар хийх нөхцлийг хүссэн гаралтууд дээр LCD дээр харуулахаар тохируулсан болно. Дараа нь кодыг бөглөж, баталгаажуулж, Arduino самбарт байршуулав. Туршилтанд бэлэн болсон сэтгэгдлийг харахын тулд LCD дэлгэцийг потенциометр ашиглан тохируулжээ.

Алхам 6: Дүгнэлт

RAD нь зүрхний хэм алдагдалыг илрүүлэх илүү хямд, илүү тохиромжтой, зөөврийн хэлбэр болж өгдөг. Гэсэн хэдий ч RAD -ийг хэм алдагдлын оношлогооны найдвартай төхөөрөмж гэж үзэхийн тулд илүү их туршилт хийх шаардлагатай байна. Цаашид урьд нь оношлогдсон хэм алдагдалтай өвчтөнүүдэд туршилт хийх болно. Аливаа хэм алдагдал нь зүрхний цохилтын хоорондох хугацааны зөрүүтэй нийцэж байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд илүү их мэдээлэл цуглуулах болно. RAD -ийг цаашид сайжруулж, эдгээр зөрчлүүдийг илрүүлж, хэм алдагдалтай нь холбож өгөх боломжтой гэж найдаж байна. Хөгжүүлэлт, туршилтын хувьд хийх зүйл их байгаа боловч хэмнэлд суурилсан хэм алдагдал илрүүлэгч нь хэд хэдэн хэм алдагдлыг амжилттай таньж, эдийн засгийн болон хэмжээ хязгаарлагдмал нөхцөлд зүрхний эрүүл мэндийг үнэлэх замаар зорилгоо биелүүлдэг.

Холтер монитор: $ 371.00

Үйл явдлын хяналт: $ 498.00

Зүрхний катетержуулалт: 9027.00 доллар

Цээжний рентген зураг (CXR): 254.00 доллар

Электрокардиограм (ЭКГ/ЭКГ): 193.00 доллар

Tilt Table Test: $ 1598.00

Улаан хоолойн эхокардиографи: $ 1751.00

Радионуклид вентрикулографи эсвэл радионуклид ангиографи (MUGA скан): $ 1166.00

Rate-based Arrhythmia Detector (RAD): $ 134.00

Алхам 7: Сүүлийнх

Холболтын дараа зүрхний мэдрэгч дээрх LCD асах ёстой.

Хуруугаа LED дээр 10 секундын турш дарахад л хангалттай.

16X2 LCD дэлгэцээс зүрхний цохилтыг уншаарай.