Ponto de atendimento ECG Mat: 14 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Introdução

Existem muitas condições médicas que requerem um eletrocardiograma, ECG ou EKG, para diagnóstico e tratamento adequados. Um eletrocardiograma é uma medida da atividade elétrica do coração. Os músculos do coração se contraem, o que resulta em batimentos cardíacos ditados por impulsos elétricos bem caracterizados pela comunidade médica.

Um instrumento de ECG tradicional, encontrado em um hospital bem financiado e com muitos recursos, custa milhares de dólares. Embora forneçam grande resolução e precisão para uma leitura de ECG, esses instrumentos não são acessíveis para uso individual ou em um hospital de poucos recursos, e muitos são muito grandes, o que os exclui da aplicação do ponto de atendimento.

Para combater os desafios impostos por um instrumento de ECG tradicional, criamos um tapete de ECG de ponto de atendimento. Este é um projeto muito barato que requer apenas que o indivíduo coloque as mãos sobre o tapete, incorporado com sensores de bioeletrodos pré-gelificados, para obter um ECG.

Este tapete de ECG point of care é totalmente portátil devido ao seu tamanho pequeno e ao fato de que todo o tapete pode ser alimentado por uma pequena bateria. Este dispositivo fornece uma leitura de ECG muito barata, fácil de transportar e relativamente confiável.

Materiais e ferramentas:

Materiais necessários:

(Material / Quantidade / Possível Fornecedor)

• 1 Compra do Arduino Uno MicroProcessor no Arduino
• Compra de uma tábua de pão de tamanho médio na Digikey
• 1 kit BITalino Sensor ECG BITalino
• 1 kit BITalino de acessórios de 1 x 3 chumbo
• 1 RJ22 para kit de cabo de conexão Molex BITalino
• Kit de 3 eletrodos descartáveis pré-gelificados BITalino
• 1 Adafruit 2.8 "TFT LCD Shield com Touchscreen versão 2 (código TFT: ILI9341) Compra em Adafruit
• 2 Compra de resistor de 220 Ohm na Amazon
• Compra de 1 botão na Amazon
• 1 Compra de LED verde na Amazon
• 1 Compra de potenciômetro na Amazon
• Compra de 16 cabos de jumper feminino-macho na Amazon
• 8 Compra de fios de conexão na Amazon
• Compra de telha de espuma de 12 "x 12" x 5/8 "na loja de artesanato Michaels
• Compra de bloco de espuma de 12 "x 4" x 2 "na loja de artesanato Michaels

Ferramentas necessárias:

• Computador com software de codificação Arduino (Fornecedor: Arduino)
• Cabo de porta USB Com (Fornecedor: Arduino)

Ferramentas úteis:

• Tesoura
• Arquivo
• Sharpie
• Governante

Preparação:

Conhecimento de base necessário:

• Compreensão e familiaridade com a codificação do Arduino
• Compreensão do projeto do circuito

• Compreensão dos Sensores BITalino:

  • Posicionamento adequado
  • Limiares de sensibilidade
  • Fontes de erro e ruído no sinal

• Compreensão do ECG:

  • Os diferentes segmentos que compõem um ECG
  • Os impulsos elétricos correspondentes a cada segmento
  • A ação fisiológica do coração correspondente a cada segmento
  • As características de um ECG "normal" e "saudável"

Sites necessários:

• Bibliotecas GitHub

  • Biblioteca Adafruit GFX
  • Biblioteca Adafruit ILI9431 (esta biblioteca corresponde à nossa tela TFT ILI9341 específica)
• Baixe também o código do Arduino para dispositivos de controle no GitHub

Considerações de segurança para uso:

• Certifique-se de verificar se há fios desgastados antes de usar
• Se não estiver usando bateria, verifique se há conexão adequada entre o computador e o Arduino
• Se estiver conectado ao computador, certifique-se de que o computador esteja devidamente aterrado com um plugue de três pinos
• Se conectado ao computador, não use em tempestades, risco de oscilação de energia
• Projeto de circuito modificado apenas quando a energia é desconectada
• Certifique-se de que a pele está seca e intacta ao colocar as mãos nos sensores ou ao usar o botão ou potenciômetro
• Não use o tapete de ECG do ponto de atendimento próximo a líquidos ou em superfícies úmidas

• Advertências médicas:

  • Mantenha fora do alcance de crianças
  • Este não é um dispositivo de diagnóstico, se o problema for detectado, faça um ECG de 12 derivações realizado pelo seu médico
  • Este dispositivo não deve ser usado para autodiagnóstico, sempre consulte um profissional médico com questões de saúde
  • O sinal de ECG com sensores BITalino é propenso a ruído e artefato de movimento

Dicas e sugestões:

Solução de problemas:

• Certifique-se de que todos os cabos de jumper Fêmea-Macho estejam firmemente conectados
• Verifique a versão do escudo TFT LCD que está sendo usado para garantir que a biblioteca TFT correta do GitHub seja usada
• Verifique se os pinos de proteção TFT correspondentes correspondem à placa Arduino Uno
• Abra o monitor serial no software Arduino no computador para verificar se o sinal de ECG e o limiar estão funcionando conforme o esperado
• Certifique-se de que os diferentes eletrodos sejam colocados nas posições corretas na esteira para que as derivações corretas se formem

Dicas:

• Para melhorar o sinal, peça ao paciente que ajuste a colocação dos eletrodos de gel nas palmas

  Procure posicionar perto de veias ou capilares na palma da mão

• Os sensores BITalino estão sujeitos a artefatos de movimento, faça com que o paciente mantenha as mãos bem imóveis

Outras idéias:

Este projeto poderia ser levado mais longe soldando os componentes do circuito (potenciômetro, LED verde, resistores, botão, ect) a uma placa de pão de solda. Essa placa de pão seria então conectada a um escudo bluefruit que seria colocado entre o Arduino Uno e o LCD TFT Adafruit. Isso tornaria o projeto do circuito mais compacto, aumentaria a estabilidade das conexões e aumentaria a durabilidade geral do dispositivo.

Outra melhoria que pode ser feita está dentro do código do Arduino para o tapete de ECG do ponto de atendimento. Um comando pode ser implementado para limpar o cálculo da freqüência cardíaca da tela, para que não se sobreponha à freqüência calculada anteriormente.

Passo 1:

Conecte os pinos de 3,3 V e de aterramento do Arduino Uno à placa de ensaio

Passo 2:

Adicione a chave, aterrando-a por meio de um resistor de 220 ohms e conectando-a ao pino digital 3

Etapa 3:

Adicione o LED verde aterrando-o por meio de um resistor de 220 ohm e conectando-o ao pino digital 2

Passo 4:

Adicione o potenciômetro entre 3,3 V e o terra com a tensão de saída conectada ao pino analógico 5

Etapa 5:

Adicione os cabos do sensor ECG Bitalino, conectando o fio vermelho a 3,3 V, o preto ao aterramento e o roxo ao pino analógico 4

Etapa 6:

Conecte a blindagem TFT Adafruit de 2,8 usando cabos de jumper macho-fêmea para todos os seguintes pinos correspondentes: RESET, 3,3 V, 5 V, todos os pinos de aterramento, Vin, pinos digitais 13-8.

Etapa 7:

Desenhe ou trace as mãos no ladrilho de espuma de 12 "x 12" x 0,5"

Etapa 8:

Coloque os eletrodos na espuma com as mãos traçadas conforme indicado no diagrama abaixo. O eletrodo de chumbo preto e branco está à esquerda. O eletrodo vermelho está à direita. Pressione os eletrodos na espuma de modo que fiquem alinhados com o topo do ladrilho.

Etapa 9:

Crie espaço para a tela TFT, fios e Arduino com placa de ensaio no bloco de espuma de 2 "x4" x 12 "de acordo com as dimensões de suas peças específicas. Certifique-se de cortar espaço para alcançar o botão e o potenciômetro.

Etapa 10:

Coloque o Arduino, a placa de ensaio e a tela TFT no bloco de espuma

Etapa 11:

Conecte os sensores Bitalino aos eletrodos de gel

Etapa 12:

Prenda o bloco menor com cola quente no bloco de espuma da esteira

Etapa 13:

Faça upload do código do computador, desconecte e conecte a bateria

Código Arduino para dispositivo de controle

Etapa 14:

Ligue a bateria, peça ao paciente para colocar as mãos a bordo, pressione o botão e colete o ECG. Ajuste o limite, se necessário, para calcular a freqüência cardíaca. Pode ser conectado ao computador para exibir dados no monitor serial também.