Գնահատման վրա հիմնված առիթմիայի դետեկտոր Arduino- ի միջոցով. 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Սրտի ռիթմի խանգարումներն ամեն տարի տառապում են մոտ չորս միլիոն ամերիկացիների (Տեխասի սրտաբանական ինստիտուտ, պար. 2): Թեև յուրաքանչյուր սիրտ ռիթմի և փոխարժեքի փոփոխություններ է ունենում, սրտի քրոնիկ առիթմիաները կարող են մահացու լինել իրենց զոհերի համար: Շատ սրտի ռիթմի խանգարումներ նույնպես անցողիկ են, ինչը նշանակում է, որ ախտորոշումը կարող է դժվար լինել: Բացի այդ, հայտնաբերման գործընթացը կարող է լինել ծախսատար և անհարմար: Հիվանդից կարող է պահանջվել կրել Հոլտեր կամ իրադարձությունների մոնիտոր `մի քանի օրից մինչև մեկ ամիս ընկած ժամանակահատվածում, անցնել սրտի կատետերիզացիա կամ մաշկի տակ տեղադրվել հանգույցի ձայնագրիչ: Շատ հիվանդներ հրաժարվում են ախտորոշիչ թեստերից `անհանգստության արժեքի և արժեքի պատճառով (NHLBI, պար. 18-26):

Վերջերս մի քանի դեպք է գրանցվել, երբ խելացի ժամացույցները, ինչպիսին է Apple Watch- ը, ռիթմիկ անոմալիաներ են նկատում իրենց զարկերակային տվիչների վրա, ինչը դրդում է կրողներին դիմել բժշկական օգնության (Գրիֆին, պար.10-14): Այնուամենայնիվ, խելացի ժամացույցները թանկ են, ուստի դրանք չեն օգտագործվում բնակչության մեծամասնության կողմից: Ֆինանսական ռեսուրսները հաշվի են առնվում ինչպես չափանիշ, այնպես էլ խոչընդոտ ՝ Արագության վրա հիմնված առիթմիայի դետեկտորի (RAD) համար, քանի որ բարձր գներով բաղադրիչները չեն կարող իրենց թույլ տալ, և սարքը պետք է լիներ և՛ համեմատաբար մատչելի, և՛ հարմարավետ ՝ միևնույն ժամանակ ճշգրիտ ճանաչելով առիթմիաները:

Քայլ 1: Նյութեր

Arduino UNO տպատախտակ

քսանվեց թռիչքային լարեր

A10K Օմ պոտենցիոմետր

6x2 LCD էկրան

Pulարկերակային տվիչ

Ալկալային 9 Վ մարտկոց

A USB 2.0 A- ից B Արական/Արական տեսակի ծայրամասային մալուխ

Ալկալային մարտկոց/9V DC մուտք

Մեկ տողանի տախտակ, զոդման և չպահելու գործիքներ

16 սյունակ անջատված կապում

Arduino IDE- ն ներբեռնվեց կոդավորման և կապի համար

Քայլ 2. Նախագծում և մեթոդաբանություն

Արագության վրա հիմնված առիթմիայի դետեկտորը սկզբում նախագծված էր որպես ապարանջան: Այնուամենայնիվ, հետագայում պարզվեց, որ դրա սարքավորումները այնքան կոմպակտ չէին, որ տեղավորվեին այս տեսքով: RAD- ն ներկայումս ամրացված է 16,75x9,5 սմ չափի վրա: փրփուրի տախտակ ՝ այն դարձնելով դեռ շարժական, թեթև և հարմար, եթե համեմատենք առիթմիայի հայտնաբերման այլ ձևերի հետ: Այլընտրանքները նույնպես ուսումնասիրվեցին: RAD- ն առաջարկվել է ճանաչել էլեկտրական PQRST համալիրի աննորմալությունները, սակայն ծախսերի և չափերի սահմանափակումները թույլ չեն տալիս սարքին ունենալ էլեկտրասրտագրության (ԷԿԳ) հնարավորություններ:

RAD- ը օգտագործողին ուղղված է: Պարզապես օգտվողից պահանջվում է մատը դնել իր զարկերակային տվիչի վրա և թույլ տալ մոտավորապես տասը վայրկյան կայունանալ: Եթե հիվանդի զարկերակը ընկնում է սրտի անկանոն վարքագծի հետ կապված տիրույթի մեջ, ինչպիսիք են բրադիկարդիան կամ տախիկարդիան, LCD- ը այդ մասին կտեղեկացնի հիվանդին: RAD- ն կարող է ճանաչել սրտի արագության յոթ հիմնական աննորմալություններ: RAD- ը չի փորձարկվել նախկինում ախտորոշված առիթմիաներով հիվանդների վրա, սակայն սարքը հայտնաբերել է «առիթմիա», որը մոդելավորվել է ՝ սարքը փորձարկելուց առաջ ինժեներներին ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության մեջ գցելով, և ինֆրակարմիր սենսորի հայտնաբերման իմպուլսի նմանակմամբ: Չնայած RAD- ն ունի պարզունակության ապարատ ՝ համեմատած առիթմիայի ախտորոշման այլ սարքերի հետ, այն ծառայում է որպես տնտեսական, օգտագործողին ուղղված մոնիտորինգի սարք, որը կարող է հատկապես օգտակար լինել առիթմիայի զարգացման գենետիկական կամ ապրելակերպի նախատրամադրվածությամբ հիվանդներին:

Քայլ 3: Սրտի տվիչ

Այս նախագծում օգտագործվող սրտի տվիչը օգտագործում է ինֆրակարմիր ալիքներ, որոնք անցնում են մաշկի միջով և արտացոլվում նշանակված անոթից:

Այնուհետև ալիքները արտացոլվում են անոթից և կարդում սենսորը:

Այնուհետև տվյալները փոխանցվում են Arduino- ին ՝ LCD- ը ցուցադրելու համար:

Քայլ 4: Կապեր

1. LCD- ի (VSS) առաջին քորոցը միացված էր գետնին (GND)

2. LCD- ի (VCC) երկրորդ կապը միացված էր Arduino- ի 5V հոսանքի հզորությանը

3. LCD- ի (V0) երրորդ կապը միացված էր 10K Potentiometer- ի երկրորդ մուտքին

4. Պոտենցիոմետրի ցանկացած կապում միացված էր գետնին (GND) և 5 Վ հոսանքի հզորությանը

5. LCD- ի (RS) չորրորդ կապը միացված էր Arduino- ի տասներկու կապին

6. LCD- ի (RW) հինգերորդ կապը միացված էր գետնին (GND)

7. LCD (E) վեցերորդ կապը միացված էր Arduino- ի տասնմեկ կապին

8. LCD- ի տասնմեկերորդ կապը (D4) միացված էր Arduino- ի հինգին

9. Arduino- ի տասներկուերորդ քորոցը (D5) միացված էր Arduino- ի չորս քորոցին

10. LCD- ի տասներեքերորդ կապը (D6) միացված էր Arduino- ի երեք կապին

11. LCD- ի տասնչորսերորդ կապը (D7) միացված էր Arduino- ի երկու կապին

12. LCD- ի (A) տասնհինգերորդ կապը միացված էր 5 Վ հոսանքի մուտքին

13. Վերջապես, LCD- ի տասնվեցերորդ կապը (K) միացված էր գետնին (GND):

14. Pulse Sensor- ի S մետաղալարը միացված էր Arduino- ի A0 կապին, 15. Երկրորդ մետաղալարը միացված էր 5V հոսանքի մուտքին, իսկ երրորդ կապը `գետնին (GND):

Սխեման տեղադրված է կապերն ավելի լավ հասկանալու համար:

Քայլ 5: IDE և ծածկագրեր

Կոդերը ներդրվեցին Arduino IDE- ի վրա: C և Java ծրագրավորման լեզուներն օգտագործվել են IDE- ի կոդավորման համար: Սկզբում LiquidCrystal գրադարանը կոչվում էր #ներառել մեթոդով, այնուհետև տեղադրվում էին տասներկու, տասնմեկ, հինգ, չորս, երեք, երկուսի համապատասխան դաշտերը և պարամետրերը, որոնք համապատասխանում էին LCD- ին միացված օգտագործված Arduino կապումներին: Կատարվեցին փոփոխական նախաստորագրումներ և BPM չափումների և մեկնաբանությունների պայմանները դրվեցին LCD- ում ցուցադրվող ցանկալի ելքերի վրա: Կոդն այնուհետև լրացվեց, հաստատվեց և վերբեռնվեց Arduino տախտակին: LCD էկրանը չափագրվել է Potentiometer- ի միջոցով `փորձությունների համար պատրաստ մեկնաբանությունները դիտելու համար:

Քայլ 6: Եզրակացություն

RAD- ն իսկապես ծառայում է որպես սրտի առիթմիայի հայտնաբերման ավելի քիչ թանկ և ավելի հարմար և շարժական ձև: Այնուամենայնիվ, շատ ավելի փորձարկումներ են անհրաժեշտ, որպեսզի RAD- ը համարվի հուսալի առիթմիկ ախտորոշիչ սարք: Ապագայում փորձարկումներ կիրականացվեն նախկինում ախտորոշված առիթմիաներով հիվանդների վրա: Ավելի շատ տվյալներ կհավաքվեն `որոշելու համար, թե արդյոք առիթմիաները համապատասխանում են սրտի բաբախյունների միջև ընկած ժամանակային ճեղքմանը: Հուսանք, RAD- ն կարող է ավելի կատարելագործվել ՝ հայտնաբերելու այդ անկանոնությունները և դրանք կապելու իրենց համապատասխան առիթմիայի հետ: Թեև զարգացման և փորձարկման առումով դեռ շատ անելիքներ կան, սակայն արագության վրա հիմնված առիթմիայի դետեկտորը հասնում է իր նպատակին ՝ հաջողությամբ ճանաչելով մի քանի առիթմիաներ և գնահատելով սրտի առողջությունը `դրա տնտեսական և չափման սահմանափակումների ներքո:

Հոլտեր մոնիտոր ՝ 371,00 դոլար

Իրադարձությունների մոնիտոր ՝ 498,00 դոլար

Սրտի կատետերիզացում ՝ $ 9027,00

Կրծքավանդակի ռենտգեն (CXR) ՝ 254,00 դոլար

Էլեկտրասրտագրություն (ԷՍԳ/ԷԿԳ) ՝ $ 193,00

Թեք սեղանի փորձարկում ՝ 1598,00 դոլար

Տրանսեզոֆագեալ էխոկարդիոգրաֆիա ՝ $ 1751,00

Radionuclide Ventriculography կամ Radionuclide Angiography (MUGA Scan) ՝ $ 1166.00

Գնահատման վրա հիմնված առիթմիայի դետեկտոր (RAD) `$ 134.00

Քայլ 7: Վերջինը:

Միացումից հետո Սրտի տվիչի LCD- ը պետք է միանա, Պարզապես մատը դրեք LED- ի վրա մոտ 10 վայրկյան:

Կարդացեք 16X2 LCD- ի սրտի բաբախյունը… Մնացեք ջերմություն: