Arduino istifadə edərək dərəcəyə əsaslanan aritmiya detektoru: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Ürək aritmiyaları hər il təxminən dörd milyon Amerikalıdan əziyyət çəkir (Texas Ürək İnstitutu, par. 2). Hər ürək ritm və sürətdə permütasyonlar yaşasa da, xroniki ürək aritmiyaları qurbanları üçün ölümcül ola bilər. Bir çox ürək aritmiyası da keçicidir, yəni diaqnoz qoymaq çətin ola bilər. Bundan əlavə, aşkarlama prosesi bahalı və əlverişsiz ola bilər. Bir xəstədən bir neçə gündən bir aya qədər bir müddətdə Holter və ya hadisə monitoru taxmaq, ürək kateterizasiyasından keçmək və ya dərinin altına implantasiya edilmiş döngə yazmaq tələb oluna bilər. Bir çox xəstə narahatlıq dəyəri və dəyəri səbəbindən diaqnostik testlərdən imtina edir (NHLBI, pars. 18-26).

Son zamanlarda, Apple Watch kimi ağıllı saatların nəbz sensörlərində ritmik anomaliyalar hiss etməsi, istifadəçiləri tibbi müalicə almağa sövq etməsi ilə bağlı bir neçə hal bildirilmişdir (Griffin, par. 10-14). Ancaq ağıllı saatlar bahadır, buna görə də əhalinin əksəriyyəti tərəfindən istifadə edilmir. Yüksək qiymətli komponentlər əldə edilə bilmədiyi üçün Rate-based Aritmiya Detektoru (RAD) üçün həm kriteriya, həm də bir məhdudiyyət olaraq əsaslandırılan maliyyə mənbələri, aritmiyanı dəqiq tanıyarkən cihazın həm nisbətən əlverişli, həm də əlverişli olması lazım idi.

Addım 1: Materiallar

Arduino UNO elektron lövhəsi

iyirmi altı keçid teli

A10K Ohm Potansiyometr

6x2 LCD

Bir nəbz sensoru

9 V Qələvi Batareya

USB 2.0 A - B Kişi/Kişi tipli periferik kabel

Qələvi batareya/9V DC giriş

Bir sıra Breadboard, lehimləmə və lehimləmə vasitələri

16 sütun ayrılan sancaqlar

Arduino IDE kodlaşdırma və pin əlaqələri üçün endirildi

Addım 2: Dizayn və Metodologiya

Rate-based Aritmiya Detektoru əvvəlcə bilərzik olaraq hazırlanmışdır. Ancaq sonradan məlum oldu ki, onun aparatı bu formaya sığacaq qədər yığcam deyildi. RAD hal -hazırda 16.75x9.5 sm ölçüsündədir. strafor lövhəsi, digər aritmiya aşkarlama formaları ilə müqayisədə hələ də portativ, yüngül və rahat hala gətirir. Alternativlər də araşdırıldı. RAD, elektrik PQRST kompleksindəki anormallıqları tanımaq üçün təklif edildi, lakin qiymət və ölçü məhdudiyyətləri cihazın elektrokardioqram (EKG) qabiliyyətinə malik olmasına icazə vermədi.

RAD istifadəçi yönümlüdür. İstifadəçinin barmağını nəbz sensoruna söykəməsini və təxminən on saniyə sabitləşməsinə icazə verməsini tələb edir. Bir xəstənin nəbzi bradikardiya və ya taxikardiya kimi nizamsız ürək davranışları ilə əlaqəli bir aralığa düşərsə, LCD xəstəni xəbərdar edəcək. RAD yeddi əsas ürək ritmi anomaliyasını tanıya bilər. RAD əvvəllər diaqnoz qoyulmuş aritmiya xəstələri üzərində sınaqdan keçirilmədi, ancaq cihaz test etməzdən əvvəl mühəndisləri fiziki gərginliyə məruz qoyaraq və infraqırmızı sensoru aşkar etmək üçün nəbzi təqlid edərək simulyasiya edilmiş "aritmiyalar" ı aşkar etdi. RAD, digər aritmiya diaqnostik cihazları ilə müqayisədə ibtidai giriş aparatına sahib olsa da, aritmiyanın inkişafına genetik və ya həyat tərzi meylli xəstələr üçün xüsusilə faydalı ola biləcək iqtisadi, istifadəçi yönümlü bir monitorinq cihazı kimi xidmət edir.

Addım 3: Ürək Sensoru

Bu layihədə istifadə olunan ürək sensoru, dəridən keçən və təyin olunmuş gəmidən əks olunan infraqırmızı dalğalardan istifadə edir.

Dalğalar daha sonra gəmidən əks olunur və sensor tərəfindən oxunur.

Məlumat LCD -nin göstərilməsi üçün Arduino -ya köçürülür.

Addım 4: Bağlantılar

1. LCD -nin ilk pimi (VSS) yerə (GND) qoşuldu

2. LCD -nin ikinci pimi (VCC) Arduinonun 5V güc girişinə qoşuldu

3. LCD -nin üçüncü pimi (V0) 10K Potansiometrin ikinci girişinə qoşuldu

4. Potansiometr pinlərindən hər biri yerə (GND) və 5V güc girişinə qoşuldu

5. LCD -nin dördüncü pimi (RS) Arduinonun on iki pininə qoşuldu

6. LCD -nin beşinci pimi (RW) yerə (GND) qoşuldu

7. LCD -nin altıncı pimi (E) Arduinonun on bir pininə qoşuldu

8. LCD -nin on birinci pimi (D4) Arduinonun beş pininə qoşuldu

9. Arduinonun on ikinci pimi (D5) Arduinonun dörd pininə qoşuldu

10. LCD -nin on üçüncü pimi (D6) Arduinonun üç pininə qoşuldu

11. LCD -nin on dördüncü pimi (D7) Arduinonun iki pininə qoşuldu

12. LCD -nin (A) on beşinci pimi 5V güc girişinə qoşuldu

13. Nəhayət, LCD -nin on altıncı pimi (K) yerə (GND) qoşuldu.

14. Pulse Sensorunun S teli Arduinonun A0 pininə qoşulmuşdur.

15. İkinci tel 5V güc girişinə, üçüncü pin isə yerə (GND) qoşuldu.

Bağlantıları daha yaxşı başa düşmək üçün sxem yerləşdirilib.

Addım 5: IDE və Kodlar

Kodlar Arduino IDE -də tətbiq edildi. IDE kodlaşdırmaq üçün C və Java proqramlaşdırma dillərindən istifadə edilmişdir. Əvvəlcə LiquidCrystal kitabxanası #include üsulu ilə çağırıldı, sonra LCD -yə qoşulmuş istifadə olunan Arduino sancaqlarına uyğun olan on iki, on bir, beş, dörd, üç, ikisinin sahələri və parametrləri daxil edildi. Dəyişən başlanğıclar edildi və BPM ölçmə və şərhləri üçün şərtlər LCD -də göstərilmək üçün istənilən çıxışlara qoyuldu. Kod daha sonra tamamlandı, yoxlanıldı və Arduino lövhəsinə yükləndi. LCD ekran sınaqlara hazır olan şərhləri görmək üçün Potansiometrdən istifadə edərək kalibr edildi.

Addım 6: Nəticə

RAD daha az bahalı və daha rahat və portativ ürək aritmik aşkarlama forması kimi xidmət edir. Bununla birlikdə, RAD -in etibarlı bir aritmik diaqnostik cihaz hesab edilməsi üçün daha çox sınaq lazımdır. Gələcəkdə əvvəllər diaqnoz qoyulmuş aritmiya xəstələri üzərində sınaqlar aparılacaq. Hər hansı bir aritmiyanın ürək atışları arasındakı vaxt boşluğundakı dalğalanmalara uyğun olub olmadığını müəyyən etmək üçün daha çox məlumat toplanacaq. Ümid edirik ki, RAD bu düzensizlikləri aşkar etmək və onları müvafiq aritmiyalarına bağlamaq üçün daha da təkmilləşdirilə bilər. İnkişaf və sınaq baxımından görüləcək işlər çox olsa da, Rate-based Aritmiya Detektoru bir neçə aritmiyanı uğurla tanıyaraq və iqtisadi və ölçü məhdudiyyətləri altında ürək sağlamlığını qiymətləndirərək məqsədinə çatır.

Holter Monitor: $ 371.00

Hadisə Monitoru: $ 498.00

Ürək Kateterizasiyası: $ 9027.00

Sinə X-Ray (CXR): 254.00 dollar

Elektrokardioqram (EKQ/EKQ): 193,00 dollar

Tilt Masa Testi: $ 1598.00

Transesophageal Ekokardiyografi: 1751.00 dollar

Radionuklid Ventrikuloqrafiya və ya Radionuklid Anjiyografi (MUGA Tarama): $ 1166.00

Rate-based Aritmiya Detektoru (RAD): $ 134.00

Addım 7: Sonuncu

Bağlandıqdan sonra Ürək sensöründəki LCD açılmalıdır.

Barmağınızı LED -ə təxminən 10 saniyə qoyun.

16X2 LCD -dən ürək döyüntüsünü oxuyun … Heathy -də qalın!