ECG Logger - isang Nakasuot na Cardiac Monitor para sa Pangmatagalang Data acquisition at Pagsusuri: 3 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Unang paglabas: Okt 2017 Pinakabagong bersyon: 1.6.0 Katayuan: Matatag na Pinagkakahirapan: Mataas na Pangangailangan: Arduino, Programming, Pagbuo ng hardware Natatanging imbakan: SF (tingnan ang mga link sa ibaba) Suporta: Forum lamang, walang PM

Ang ECG Logger ay isang Wearable Cardiac Monitor para sa Pangmatagalang Data acquisition at Pagsusuri. Ang ECG Logger Project ay naglalayong magbigay ng isang napaka-mababang gastos (~ 35 $) open-source (lisensya ng GPL3) na aparato ng hardware at freeware (CC-BY-NC-NA) software application para sa isang Rhythmic Holter. Ang hardware ay ginawang napaka-simple at nakabatay sa isang "Arduino Nano" na may dalawang kasamang board para sa SD card at ang instrumentation differential amplifier. Tumutulong ito sa pagsubaybay sa mga arrhythmia syndrome tulad ng bradycardia, tachycardia, extra-systoles o pag-pause. Sa anumang kaso maaari itong magamit upang mapalitan ang isang propesyonal na medikal na pagsusuri.

Ang ECG Logger Viewer ay ang kasamang software para sa pagbabasa ng data ng ECG mula sa aparato ng ECG Logger

=> Ang mga patakaran sa kaligtasan na nauugnay sa mga de-koryenteng aparato ay dapat na masunod at walang koneksyon na direkta o hindi direkta * na gagawin sa pagitan ng aparato ng Holter at mga kagamitan na nakakonekta sa mains (* hal. Kapag ang aparato ay nakakonekta sa USB port ng isang PC na pinapatakbo mula sa mains).

DISCLAIMER: *** PELIGRAHAN NG MGA SHOCKS NG Elektrikal at KAMATAYAN ***

Ang mga taong walang kasanayan, hindi pamilyar o walang kamalayan sa mga panganib sa kuryente ay pinanghihinaan ng loob na makisangkot.

Ang proyektong ito ay ibinigay para sa pagsasanay / edukasyon at walang kaso para sa mga layuning pangkalakalan o mga diagnostic na medikal. Ang paggamit ng impormasyong ito ng proyekto ay nasa ilalim ng BUONG at LABAS NA RESPONSIBILIDAD ng mga GAMIT. Hindi ito naaprubahan para sa anumang uri ng mga aplikasyon.

Hakbang 1: ECG Logger - isang Holter Device

Maikling Paglalarawan

Ginawang magagamit ng ECG Logger ang isang kumpletong solusyon kasama ang isang bulsa na sukat ng ECG recorder na aparato ng hardware na may naka-embed na firmware. Ang signal ng ECG ay naitala sa isang memorya ng SD card na may mataas na dalas (250Hz sampling rate). Ang aparato ay sinusuportahan ng kamakailang teknolohiya na nag-aalok ng higit na kalayaan at kawastuhan hanggang sa 24 na oras na tuluy-tuloy na pagrekord.

Ang sistema ay batay sa isang "Arduino Nano" microcontroller, isang AD8232 Heart Rate Monitor amplifier board at isang module ng SPI SD card na may ganap na minimum na labis na mga karagdagang sangkap.

Mga Tampok

• Matatag at maaasahang recorder, batay sa state-of-the-art at pinakabagong teknolohiya
• Anti-jamming at anti-shock
• Maliit ang laki
• Waveform record at pagmamarka ng kaganapan
• Tumpak na tala ng oras ng pagsisimula at naka-sample na data
• Built-in na SD card para sa pag-iimbak (maaaring mai-plug-in at mag-pull-out)
• Hindi na kailangang i-compress ang orihinal na data, salamat sa malaking kakayahan sa pag-iimbak
• Mas mabilis na interface ng USB 2.0
• Itala ang mga detalye ng waveform batay sa mataas na katumpakan at dalas ng sampling
• Itala ang estado ng pacemaker gamit ang mas mataas na dalas ng sampling.
• Ang pagtuklas ng awtomatikong R-R ay gumagamit ng Pan-Tompkins.
• Internasyonal na pamantayan ng 3 lead. Mag-record hanggang sa 24 na oras ng ECG signal.
• Napakadali at ergonomic na interface ng gumagamit

MAHALAGA: Ang proyektong ito ay Open-Source lisensyado para sa mga hangaring pang-edukasyon lamang at wala sa mga bahagi nito ang maaaring magamit o magamit muli para sa mga layuning pang-komersyo o aplikasyon.

Dapat na mai-install ang USB driver sa computer bago ang koneksyon ng Holter (Arduino Nano). Ang ilang Arduino ay gumagamit ng FTDI chipset samantalang ang ilang mga produktong Intsik ay nangangailangan ng CH340 chipset. Ang kaukulang driver ay dapat na ma-download at mai-install sa computer. I-click ang Start >> Control Panel >> Device Manager, at sa listahan ng aparato hanapin ang Com Ports (hal. USB-SERIAL CH340).

Mga pagtutukoy

• Bilang ng Mga Channel: 1
• Lead: karaniwang 3-lead
• Rate ng Sampling: 250 Hz
• Katumpakan ng Sampling: Napipili ang 10-bit / 8-bit
• Oras ng Pagrekord: hanggang sa 24 na Oras
• Katumpakan ng oras: +/- 1 minuto bawat araw
• Interface: USB 2.0 (230 kbauds)
• Sukat ng Boltahe: 1 mV ± 5%
• Balbula sa pagkasensitibo: ≤20μV
• Pinakamababang signal ng boltahe: 50 μ Vpp
• Input na Input: ≥ 1GΩ
• Kasalukuyang bias ng input ng circuit: ≤ 0.1 μA
• Antas ng ingay: ≤ 10 μ Vpp (0.1 Hz hanggang 40 Hz)
• Ratio ng Pagtanggi sa Karaniwang Mode:> = 60 dB (DC hanggang 60Hz)
• Pagtanggi ng electrode offset: ± 300 mV
• Pagpaparaya ng boltahe: ± 500 mV
• Patuloy na oras: ＞ 3.2 s (0.3Hz)
• Tugon ng dalas: 0.05 ~ 125 Hz
• Salain: AC, EMG, Drift Filter, RFI
• Pagtuklas ng kumplikadong QRS: algorithm ng Pan & Tompkins
• Modelong Pangkaligtasang Katawan ng Katawan: 8 kV ESD (HBM)

Mga Parameter na Pisikal:

• Uri ng B: pinapagana ng panloob
• Laki (L x W x H): 100 x 60 x 25 mm
• Net timbang (w / o baterya): 65 g
• Timbang na may mga baterya: 111g
• Kabuuang timbang: 195 g (kasama ang carrier / electrodes)
• Lakas: 4 x AAA na mga baterya
• Awtonomiya:> 30 oras na may mga bateryang Alkaline

Average na pagkonsumo:

• Karaniwang mode: 17 mA (Standby)
• Mode ng pagtulog: 6.2 mA
• Mode ng pagrekord: 31 mA (~ 36 oras - nakasalalay sa SD Card)

Hakbang 2: Viewer ng ECG Logger - isang Data Analyzer

Maikling Paglalarawan

Ang ECG Logger Viewer ay ang kasamang application ng aparato ng Holter para sa pag-download, pagsusuri ng data at pamamahala ng mga pasyente.

• BAGO: Bersyon 2 na may mahusay na pinabuting mga pagganap (nangangailangan ng ECG Logger FW v1.6.0 +)
• Pagpoproseso ng pagkakaiba-iba ng rate ng puso (HRV)
• R-peak detection at pag-uuri ng arrythmia
• Arrythmia: Bracardia, Tachycardio, Extrasystoles at Pag-pause
• Pagtuklas ng mga artifact ng ECG
• I-preview at i-print ng ECG signal at istatistika
• Pag-export ng data sa mga format ng EDF / BDF
• Interface sa English, French at Chinese
• Awtomatikong pag-update ng firmware
• Ang pag-navigate ng ECG sa pamamagitan ng mga uri ng arryhtmia o posisyon ng oras
• MAHALAGA: tumatakbo lamang gamit ang "ECG Logger" Holter aparato. Nangangailangan ng "ECG Logger" Holter aparato bersyon 1.6 o mas mataas
• Sinusuportahan ang portable na bersyon mula sa v2.0

SOFTWARE

Tumatakbo ang software sa ilalim ng Windows at sinusuportahan ang 3 magkakaibang wika. Patakbuhin ang installer at basahin ang Help file.

BAGONG VERSION v2.1.0.7 SF ay ang natatanging lugar para sa pag-download ng application na "ECG Logger Viewer".

Hakbang 3: Pagbuo ng Device

Maikling Paglalarawan

HARDWARE

Ang electronics ay ginawang kasing simple hangga't maaari at hindi nangangailangan ng isang PCB. Ang isang simpleng piraso ng Veroboard ay maaaring gawin ang trabaho.

FIRMWARE

Dapat mong i-upload ang Arduino Nano gamit ang HEX. Ang code na gumagamit ng 99% ng memorya at mga bagong bootloader ay maaaring maiwasan ang pag-upload ng firmware kung mayroong mas malaki.

Ang SF ay ang natatanging lugar para sa pag-download ng Firmware ng "ECG Logger".

Tandaan tungkol sa HEX file at Arduino bootloader

Ang Arduino Nano ay mayroong 32K Flash memory at ang bootloader ay gumagamit ng 2K. Mula sa natitirang 30K (30 720 B) ng Flash, ang firmware ay gumagamit ng 30 692 Bytes na nag-iiwan ng napakakaunting mga byte na libre!

Mayroong dalawang magkakaibang mga bootloader (mapipili mula sa Arduino IDE >> Mga Tool >> Processor):

Ang ATmega328P (Old Bootloader) ay ang "ATmegaBOOT" bootloader at inaasahan ang komunikasyon sa pag-upload sa 57600 baud

Ang ATmega328P ay ang "Optiboot" bootloader inaasahan ang komunikasyon sa pag-upload sa 115200 baud

Samantalang ang tunay na Arduino Nano ay ibinibigay sa Optiboot bootloader, ang mga bersyon ng tsino (gamit ang USB chipset CH341) ay puno ng ATmegaBOOT bootloader. Ang bilis ng komunikasyon sa programa ay iba!

TANDAAN: Ang kasalukuyang HEX file ay binuo para sa Arduino na may "ATmegaBOOT" bootloader ngunit tumatakbo din kasama ang Optiboot.