Zbulues i aritmisë së bazuar në norma duke përdorur Arduino: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Aritmitë e zemrës prekin afërsisht katër milionë amerikanë çdo vit (Texas Heart Institute, par. 2). Ndërsa çdo zemër përjeton ndryshime në ritëm dhe ritëm, aritmitë kronike kardiake mund të jenë fatale për viktimat e tyre. Shumë aritmi kardiake janë gjithashtu kalimtare, që do të thotë se diagnoza mund të jetë e vështirë. Për më tepër, procesi i zbulimit mund të jetë i kushtueshëm dhe i papërshtatshëm. Një pacienti mund të jetë i detyruar të mbajë një Holter ose një monitor ngjarjesh për një periudhë që varion nga disa ditë në një muaj, t'i nënshtrohet kateterizimit kardiak ose të ketë një regjistrues lak të implantuar nën lëkurë. Shumë pacientë refuzojnë testet diagnostikuese për shkak të vlerës dhe kostos së shqetësimit (NHLBI, anal. 18-26).

Kohët e fundit, janë raportuar disa raste në të cilat orë të zgjuara si Apple Watch perceptuan anomali ritmike në sensorët e tyre të pulsit, duke i shtyrë mbajtësit të kërkojnë trajtim mjekësor (Griffin, pars.10-14). Sidoqoftë, orët inteligjente janë të shtrenjta, kështu që ato nuk përdoren nga shumica e popullsisë. Burimet financiare të faktorizuara si si kriter ashtu edhe si pengesë për Detektorin e Aritmisë me Bazë të Shkallës (RAD), pasi komponentët me çmim të lartë nuk mund të përballoheshin, dhe pajisja duhej të ishte relativisht e përballueshme dhe e përshtatshme, ndërkohë që ende njihte me saktësi aritmitë.

Hapi 1: Materialet

Bordi qarkor Arduino UNO

njëzet e gjashtë tela kërcyes

Potenciometër A10K Ohm

Një LCD 6x2

Një sensor pulsi

Një bateri alkaline 9V

Një kabllo periferike e tipit Mashkull/Mashkull USB 2.0 A deri B

Një bateri alkaline/hyrje DC 9V

Një Breadboard me një rresht, mjete saldimi dhe pjekje

16 kolona kunja shkëputëse

Arduino IDE u shkarkua për kodim dhe lidhjet pin

Hapi 2: Dizajni dhe Metodologjia

Detektori i aritmisë i bazuar në norma u krijua fillimisht si një byzylyk. Sidoqoftë, më vonë u njoh se pajisja e tij nuk ishte mjaft kompakte për t'u përshtatur në këtë formë. RAD aktualisht është ngjitur në një 16.75x9.5cm. pllakë polistireni, duke e bërë atë ende të lëvizshëm, të lehtë dhe të përshtatshëm kur krahasohet me format e tjera të zbulimit të aritmisë. Alternativat u eksploruan gjithashtu. RAD u propozua për të njohur anomalitë në kompleksin elektrik PQRST, por kufizimet e kostos dhe madhësisë nuk lejuan që pajisja të posedon aftësi elektrokardiografie (EKG).

RAD është i orientuar drejt përdoruesit. Thjesht kërkon që një përdorues të vendosë gishtin e tij në sensorin e pulsit dhe ta lejojë atë të stabilizohet afërsisht dhjetë sekonda. Nëse pulsi i një pacienti bie në një gamë të lidhur me sjelljet e çrregullta të zemrës, të tilla si bradikardia ose takikardia, LCD do të njoftojë pacientin. RAD mund të njohë shtatë anomali kryesore të ritmit kardiak. RAD nuk u testua tek pacientët me aritmi të diagnostikuara më parë, por pajisja zbuloi "aritmi" të simuluara duke i vënë inxhinierët nën tendosje fizike para testimit të pajisjes dhe duke imituar një puls për zbulimin e sensorit infra të kuqe. Ndërsa RAD posedon pajisje primitive të hyrjes në krahasim me pajisjet e tjera diagnostikuese të aritmisë, ajo shërben si një pajisje monitorimi ekonomike, e orientuar nga përdoruesi, e cila mund të jetë veçanërisht e dobishme për pacientët me predispozita gjenetike ose të jetesës për zhvillimin e aritmisë.

Hapi 3: Sensori i zemrës

Sensori i zemrës i përdorur në këtë projekt përdor valë infra të kuqe që kalojnë nëpër lëkurë dhe reflektohen nga ena e caktuar.

Valët më pas reflektohen nga ena dhe lexohen nga sensori.

Të dhënat më pas transferohen në Arduino që LCD të shfaqet.

Hapi 4: Lidhjet

1. Kunja e parë e LCD (VSS) ishte e lidhur me tokën (GND)

2. Kunja e dytë e LCD (VCC) ishte e lidhur me fuqinë 5V të Arduino

3. Pina e tretë e LCD (V0) ishte e lidhur me hyrjen e dytë të Potenciometrit 10K

4. Secila nga kunjat e Potenciometrit ishte e lidhur me tokën (GND) dhe fuqinë 5V

5. Pina e katërt e LCD (RS) ishte e lidhur me pinin dymbëdhjetë të Arduino

6. Pina e pestë e LCD (RW) ishte e lidhur me tokën (GND)

7. Kunja e gjashtë e LCD (E) ishte e lidhur me pinin njëmbëdhjetë të Arduino

8. Pina e njëmbëdhjetë e LCD (D4) ishte e lidhur me pinin pesë të Arduino

9. Kunja e dymbëdhjetë e Arduino (D5) ishte e lidhur me kunjin katër të Arduino

10. Pina e trembëdhjetë e LCD (D6) ishte e lidhur me kunjin tre të Arduino

11. Kunja e katërmbëdhjetë e LCD (D7) ishte e lidhur me kunjin dy të Arduino

12. Pina e pesëmbëdhjetë e LCD (A) ishte e lidhur me fuqinë 5V

13. Së fundmi, kunja e gjashtëmbëdhjetë e LCD (K) ishte e lidhur me tokën (GND).

14. Teli S i Sensorit të Pulsit ishte i lidhur me kunjin A0 të Arduino, 15. Teli i dytë ishte i lidhur me hyrjen e energjisë 5V, dhe kunja e tretë ishte e lidhur me tokën (GND).

Skema është postuar për të kuptuar më mirë lidhjet.

Hapi 5: IDE dhe kodet

Kodet u zbatuan në Arduino IDE. Gjuhët e programimit C dhe Java u përdorën për të koduar IDE. Fillimisht, biblioteka LiquidCrystal u thirr me metodën #include, pastaj u futën fusha dhe parametra prej dymbëdhjetë, njëmbëdhjetë, pesë, katër, tre, dy që korrespondojnë me kunjat e përdorura Arduino të lidhura me LCD. Fillimet e ndryshueshme u kryen dhe kushtet për matjet dhe komentet e BPM u vendosën në daljet e dëshiruara për t'u shfaqur në LCD. Kodi më pas u plotësua, u verifikua dhe u ngarkua në tabelën Arduino. Ekrani LCD u kalibrua duke përdorur Potentiometrin për të parë komentet gati për provat.

Hapi 6: Përfundimi

RAD shërben si një formë më pak e shtrenjtë dhe më e përshtatshme dhe portative e zbulimit të aritmisë kardiake. Sidoqoftë, shumë më tepër testime janë të nevojshme në mënyrë që RAD të konsiderohet një pajisje diagnostike aritmike e besueshme. Në të ardhmen, gjykimet do të bëhen mbi pacientët me aritmi të diagnostikuara më parë. Më shumë të dhëna do të mblidhen për të përcaktuar nëse ndonjë aritmi korrespondon me luhatjet në hendekun kohor midis rrahjeve të zemrës. Me shpresë, RAD mund të përmirësohet më tej për të zbuluar këto parregullsi dhe për t'i lidhur ato me aritmitë e tyre përkatëse. Ndërsa ka shumë për të bërë në drejtim të zhvillimit dhe testimit, Detektori i Aritmisë me Bazë të Shkallës e arrin objektivin e tij duke njohur me sukses disa aritmi dhe duke vlerësuar shëndetin e zemrës nën kufizimet e tij ekonomike dhe madhësie.

Monitor Holter: 371,00 dollarë

Monitor ngjarjesh: 498,00 dollarë

Kateterizimi kardiak: 9027,00 dollarë

X-Ray i gjoksit (CXR): 254,00 dollarë

Elektrokardiogrami (EKG/EKG): 193,00 dollarë

Testi i Tavolinës së Pjerrët: 1598,00 dollarë

Ekokardiografia transesofageale: 1751,00 dollarë

Ventrikulografia Radionuklide ose Angiografia Radionuklide (Skanimi MUGA): $ 1166.00

Detektor i aritmisë me bazë normën (RAD): 134,00 dollarë

Hapi 7: I fundit

Pas lidhjes LCD në sensorin e Zemrës duhet të ndizet, Thjesht vendosni gishtin tuaj në LED për rreth 10 sekonda.

Lexoni të rrahurat e zemrës nga LCD 16X2… Qëndroni Heat!