Punt d'atenció Mat de l'ECG: 14 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Introducció

Hi ha moltes afeccions mèdiques que requereixen un electrocardiograma, ECG o EKG, per a un diagnòstic i tractament adequats. Un electrocardiograma és una mesura de l’activitat elèctrica del cor. Els músculs del cor es contrauen, cosa que provoca un batec del cor dictat per impulsos elèctrics que han estat ben caracteritzats per la comunitat mèdica.

Un instrument tradicional d’ECG, que es troba en un hospital ben finançat i amb recursos, costa milers de dòlars. Tot i que proporcionen una gran resolució i precisió per a una lectura d’ECG, aquests instruments no són assequibles per a un ús individual ni per a un hospital amb pocs recursos, i molts són molt grans, cosa que els exclou de l’aplicació del punt d’atenció.

Per tal de combatre els desafiaments plantejats amb un instrument tradicional d’ECG, vam crear un catifes ECG de punt d’atenció. Es tracta d’un disseny molt econòmic que només requereix que una persona posi les mans a la catifa, incrustada amb sensors de bioelectrode pre-gelificats, per obtenir un ECG.

Aquesta estora ECG de punt de cura és completament portàtil a causa de la seva petita mida i al fet que tota la catifa pot alimentar-se mitjançant una petita bateria. Aquest dispositiu proporciona una lectura ECG molt barata, fàcilment portàtil i relativament fiable.

Materials i eines:

Materials necessaris:

(Material / Quantitat / Proveïdor possible)

• 1 compra del microprocessador Arduino Uno a Arduino
• 1 compra de taulers de pa de mida mitjana a Digikey
• 1 kit de sensor ECG BITalino BITalino
• 1 kit d'accessoris de plom BITalino 1 x 3
• 1 kit de cable de connexió RJ22 a Molex BITalino
• 3 Elèctrodes d'un sol ús gelificats BITalino
• 1 Escut LCD TFT 2.8 "Adafruit amb pantalla tàctil versió 2 (codi TFT: ILI9341) Compra a Adafruit
• Compra de 2 resistències de 220 Ohm a Amazon
• Compra d'un botó a Amazon
• 1 Compra de LEDs verds a Amazon
• 1 compra de potenciòmetre a Amazon
• Compra de 16 cables de pont femení-masculí a Amazon
• Compra de 8 cables de connexió a Amazon
• 1 Compra de rajoles d'escuma de 12 "x 12" x 5/8 "a la botiga d'artesania Michaels
• 1 Compra de blocs d'escuma de 12 "x 4" x 2 "a la botiga d'artesania Michaels

Eines necessàries:

• Ordinador amb programari de codificació Arduino (proveïdor: Arduino)
• Cable de port USB Com (proveïdor: Arduino)

Eines útils:

• Tisores
• Dossier
• Sharpie
• Regle

Preparació:

Coneixements bàsics necessaris:

• Comprensió i familiaritat amb la codificació Arduino
• Comprensió del disseny de circuits

• Comprensió dels sensors BITalino:

  • Col·locació adequada
  • Llindars de sensibilitat
  • Fonts d'error i soroll en el senyal

• Comprensió de l'ECG:

  • Els diferents segments que componen un ECG
  • Els impulsos elèctrics corresponents a cada segment
  • L’acció fisiològica del cor corresponent a cada segment
  • Les característiques d'un ECG "normal" i "saludable"

Llocs necessaris:

• Biblioteques GitHub

  • Biblioteca AdFruit GFX
  • Biblioteca Adafruit ILI9431 (aquesta biblioteca coincideix amb la nostra pantalla TFT ILI9341 particular)
• Descarregueu també el codi Arduino per al control de dispositius des de GitHub

Consideracions de seguretat per a l’ús:

• Assegureu-vos de comprovar si hi ha cables desgastats abans d’utilitzar-los
• Si no feu servir la bateria, assegureu-vos que hi hagi una connexió adequada entre l'ordinador i l'Arduino
• Si esteu connectat a l'ordinador, assegureu-vos que l'ordinador estigui correctament connectat a terra amb un endoll de tres puntes
• Si esteu connectat a l’ordinador, no l’utilitzeu en tempestes amb risc d’energia
• Disseny de circuits modificats només quan es desconnecta l'alimentació
• Assegureu-vos que la pell estigui seca i intacta quan col·loqueu les mans als sensors o quan utilitzeu el botó o el potenciòmetre
• No utilitzeu estoretes ECG punt de cura prop de líquids ni sobre superfícies humides

• Advertiments mèdics:

  • Mantenir fora de l'abast dels nens
  • No es tracta d'un dispositiu de diagnòstic, si el vostre metge ha realitzat un ECG de 12 derivacions si es detecta un problema
  • Aquest dispositiu no s’ha d’utilitzar per fer autodiagnòstic, consulteu sempre un professional mèdic amb problemes de salut
  • El senyal d’ECG amb sensors BITalino és propens a artefactes de soroll i moviment

Consells i suggeriments:

Resolució de problemes:

• Assegureu-vos que tots els cables de pont femella-mascle estiguin ben connectats
• Comproveu la versió del blindatge TFT LCD que s’utilitza per assegurar-vos que s’utilitza la biblioteca TFT correcta de GitHub
• Verifiqueu que els pins de blindatge TFT corresponents coincideixin a la placa Arduino Uno
• Obriu el monitor sèrie del programari Arduino a l’ordinador per comprovar que el senyal i el llindar de l’ECG s’estan activant com s’esperava
• Assegureu-vos que els diferents elèctrodes es col·loquen a les posicions correctes de la catifa perquè es formin els cables correctes

Consells:

• Per millorar el senyal, feu que el pacient ajuste la col·locació dels elèctrodes de gel a les mans

  Objectiu per situar-se a prop de venes o capil·lars al palmell

• Els sensors BITalino estan subjectes a un artefacte de moviment, i el pacient manté les mans molt quietes

Idees addicionals:

Aquest disseny es podria avançar soldant els components del circuit (potenciòmetre, LED verd, resistències, botó, etc.) a una placa de pa de soldadura. Aquesta placa de pa es connectaria llavors a un escut bluefruit que es col·locaria entre l'Arduino Uno i l'Adafruit TFT LCD. Això farà que el disseny del circuit sigui més compacte, augmenti l’estabilitat de les connexions i augmenti la durabilitat general del dispositiu.

Una altra millora que es podria fer és dins del codi Arduino per a la matriu ECG del punt de cura. Es podria implementar una ordre per esborrar el càlcul de la freqüència cardíaca de la pantalla, de manera que no es superposés a la freqüència calculada anteriorment.

Pas 1:

Connecteu els passadors de terra i 3.3V de l'Arduino Uno a la taula de suport

Pas 2:

Afegiu l’interruptor, posant-lo a terra mitjançant una resistència de 220 ohm i connectant-lo al pin digital 3

Pas 3:

Afegiu el LED verd a terra mitjançant una resistència de 220 ohm i connecteu-lo al pin 2 digital

Pas 4:

Afegiu el potenciòmetre entre el 3,3 V i la terra amb el voltatge de sortida connectat al pin analògic 5

Pas 5:

Afegiu els cables del sensor ECG Bitalino, connectant el cable vermell a 3,3 V, negre a terra i morat al pin analògic 4

Pas 6:

Connecteu l’escut TFT Adafruit de 2,8 mitjançant cables jumper femella-femella per a tots els pins corresponents següents: RESET, 3,3 V, 5 V, tots els pins de terra, Vin, pins digitals 13-8.

Pas 7:

Dibuixa o traça les mans sobre la rajola d'escuma de 12 "x 12" x 0,5"

Pas 8:

Col·loqueu els elèctrodes sobre l’escuma dins de les mans traçades tal com s’indica al diagrama següent. L’elèctrode de plom en blanc i negre es troba a la mà esquerra. L’elèctrode de plom vermell es troba a la mà dreta. Premeu els elèctrodes en escuma de manera que quedin al ras amb la part superior de la rajola.

Pas 9:

Esculpeu espai per a la pantalla TFT, els cables i l'Arduino amb taulers de suport al bloc d'escuma de 2 "x4" x12 "segons les dimensions de les peces específiques. Assegureu-vos de retallar l'espai per arribar al botó i al potenciòmetre.

Pas 10:

Col·loqueu la pantalla Arduino, la placa de configuració i la pantalla TFT al bloc d'escuma

Pas 11:

Connecteu els sensors Bitalino als elèctrodes de gel

Pas 12:

Assegureu el bloc més petit amb cola calenta al bloc d’escuma mat

Pas 13:

Pengeu codi de l'ordinador, desconnecteu-lo i connecteu la bateria

Codi Arduino per al control de dispositius

Pas 14:

Enceneu la bateria, demaneu al pacient les mans a bord, premeu el botó i recolliu l’ECG. Ajusteu el llindar si cal per calcular la freqüència cardíaca. Es pot connectar a l'ordinador per mostrar dades al monitor sèrie també.