גלאי הפרעות קצב מבוססות תעריפים באמצעות Arduino: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

הפרעות קצב בלב פוגעות בערך בארבעה מיליון אמריקאים מדי שנה (מכון לב טקסס, סעיף 2). בעוד כל לב חווה תמורות בקצב ובקצב, הפרעות קצב לב כרוניות עלולות להיות קטלניות עבור קורבנותיהם. הפרעות קצב לב רבות גם הן חולפות, כלומר אבחון יכול להיות קשה. בנוסף, תהליך הגילוי יכול להיות יקר ולא נוח. על המטופל להידרש ללבוש מוניטור הולטר או אירועים לאורך מספר ימים עד חודש, לעבור צנתור לב או להשתיל מקליט לולאה מתחת לעור. מטופלים רבים דוחים בדיקות אבחון עקב ערך מטרד ועלות (NHLBI, סעיפים 18-26).

לאחרונה דווח על מספר מקרים בהם שעונים חכמים כגון Apple Watch תפסו חריגות קצביות בחיישני הדופק שלהם, ודרבן את הלובשים לפנות לטיפול רפואי (גריפין, פ '10-14). עם זאת, שעונים חכמים הם יקרים, ולכן הם אינם בשימוש על ידי רוב האוכלוסייה. משאבים פיננסיים נחשבו גם כקריטריון וגם כאילוץ לגלאי הפרעות קצב המבוססות על תעריפים (RAD), מכיוון שלא ניתן היה לרכוש רכיבים במחירים גבוהים, ועל המכשיר להיות גם נוח יחסית וגם נוח תוך זיהוי מדויק של הפרעות קצב.

שלב 1: חומרים

מעגל Arduino UNO

עשרים ושש חוטי מגשר

פוטנציומטר A10K אוהם

מסך LCD בגודל 6X2

חיישן דופק

סוללה 9V אלקליין

כבל היקפי מסוג USB 2.0 A עד B זכר/זכר

סוללה אלקליין/כניסת DC 9V

לוח לחם בשורה אחת, הלחמה וללא הלחמה

16 עמודים של סיכות פריצה

ה- Arduino IDE שהורד לקידוד ולחיבורי הפינים

שלב 2: עיצוב ומתודולוגיה

גלאי הפרעות קצב המבוססות על קצב תוכנן בתחילה כצמיד. עם זאת, מאוחר יותר הוכח כי החומרה שלה לא הייתה קומפקטית מספיק כדי להתאים בצורה זו. RAD מחובר כעת לגודל 16.75x9.5 ס מ. לוח קלקר, מה שהופך אותו עדיין לנייד, קל משקל ונוח בהשוואה לצורות אחרות של זיהוי הפרעות קצב. נבדקו גם חלופות. RAD הוצע לזהות חריגות במתחם PQRST החשמלי, אך מגבלות עלות וגודל לא אפשרו למכשיר להיות בעל יכולות אלקטרוקרדיוגרמה (EKG).

RAD מכוון למשתמש. זה פשוט דורש מהמשתמש להניח את אצבעו על חיישן הדופק שלו ולאפשר לו להתייצב כעשר שניות. אם הדופק של המטופל נופל לטווח הקשור להתנהגויות לב לא יציבות כגון ברדיקרדיה או טכיקרדיה, ה- LCD יודיע למטופל. RAD יכול לזהות שבע הפרעות קצב לב מרכזיות. RAD לא נבדק על מטופלים עם הפרעות קצב שאובחנו בעבר, אך המכשיר אכן זיהה "הפרעות קצב" המדמות על ידי הכנסת מהנדסים פיזיים לפני בדיקת המכשיר ועל ידי חיקוי דופק לחיישן האינפרא אדום לאיתור. בעוד של- RAD יש חומרת קלט פרימיטיבית בהשוואה למכשירי אבחון אחרים של קצב קצב, היא משמשת כמכשיר ניטור חסכוני ומכוון למשתמש שיכול לסייע במיוחד לחולים עם נטייה גנטית או אורח חיים להתפתחות הפרעות קצב.

שלב 3: חיישן לב

חיישן הלב המשמש בפרויקט זה משתמש בגלי אינפרא אדום שעוברים דרך העור ומגיעים לידי ביטוי מהכלי המיועד.

הגלים מוחזרים אז מהכלי וקוראים אותם על ידי החיישן.

הנתונים מועברים לאחר מכן ל- Arduino כדי להציג את ה- LCD.

שלב 4: חיבורים

1. הסיכה הראשונה של ה- LCD (VSS) הייתה מחוברת לאדמה (GND)

2. הסיכה השנייה של ה- LCD (VCC) הייתה מחוברת לכניסת החשמל של 5V של הארדואינו

3. הסיכה השלישית של ה- LCD (V0) הייתה מחוברת לכניסה השנייה של הפוטנציומטר 10K

4. כל אחד מהסיכות של הפוטנציומטר היה מחובר לקרקע (GND) וכניסת החשמל של 5V

5. הסיכה הרביעית של ה- LCD (RS) חוברה לסיכה שתיים של הארדואינו

6. הסיכה החמישית של ה- LCD (RW) הייתה מחוברת לאדמה (GND)

7. הסיכה השישית של ה- LCD (E) הייתה מחוברת לסיכה אחת של הארדואינו

8. הסיכה האחת עשרה של ה- LCD (D4) חוברה לסיכה החמישית של הארדואינו

9. הסיכה העשירית של הארדואינו (D5) הייתה מחוברת לסיכה ארבעה של הארדואינו

10. הסיכה השלוש עשרה של ה- LCD (D6) חוברה לסיכה השלישית של הארדואינו

11. הסיכה הארבע עשרה של ה- LCD (D7) חוברה לסיכה שתיים של הארדואינו

12. הסיכה החמש עשרה של ה- LCD (A) הייתה מחוברת לכניסת החשמל של 5V

13. לבסוף, הסיכה השש עשרה של ה- LCD (K) הייתה מחוברת לקרקע (GND).

14. חוט S של חיישן הדופק היה מחובר לסיכה A0 של הארדואינו, 15. החוט השני חובר לכניסת החשמל של 5V, והסיכה השלישית הייתה מחוברת לקרקע (GND).

התוכנית מתפרסמת להבנה טובה יותר של הקשרים.

שלב 5: IDE והקודים

הקודים יושמו ב- Arduino IDE. שפות התכנות C ו- Java שימשו לקידוד ה- IDE. בתחילה נקראה ספריית LiquidCrystal בשיטת #include, ואז הוכנסו שדות ופרמטרים של שתים עשרה, אחת עשרה, חמש, ארבע, שלוש, שתיים המתאימות לסיכות הארדואינו המשומשות המחוברות ל- LCD. בוצעו אתחול משתנה והתנאים למדידות BPM והערות נקבעו לתפוקות הרצויות שיוצגו על LCD. הקוד הושלם, אומת והועלה ללוח Arduino. צג ה- LCD כויל באמצעות הפוטנציומטר כדי להציג את ההערות המוכנות לניסויים.

שלב 6: מסקנה

RAD אכן משמש כצורה פחות יקרה ונוחה יותר וניידת לאיתור הפרעות קצב לב. עם זאת, יש צורך בהרבה יותר בדיקות על מנת ש- RAD ייחשב למכשיר אבחון אריתמי אמין. בעתיד ייערכו ניסויים בחולים עם הפרעות קצב שאובחנו בעבר. ייאספו נתונים נוספים על מנת לקבוע אם הפרעות קצב מתאימות לתנודות בפער הזמן בין פעימות הלב. יש לקוות שניתן לשפר עוד יותר את ה- RAD כדי לזהות אי סדרים אלה ולקשר אותם להפרעות הקצב שלהם. אמנם יש הרבה מה לעשות מבחינת הפיתוח והבדיקה, גלאי הקצב הקצב המבוסס על קצב עונה על מטרתו בכך שהוא מזהה בהצלחה מספר הפרעות קצב והעריך את בריאות הלב בהגבלות הכלכליות והגודל שלו.

צג הולטר: $ 371.00

צג אירועים: $ 498.00

צנתור לב: 9027.00 $

צילום חזה (CXR): $ 254.00

אלקטרוקרדיוגרמה (א.ק.ג.): 193.00 $

מבחן שולחן הטיה: $ 1598.00

אקו -טרנסופגאלי: 1751.00 $

Radionuclide Ventriculography או Radionuclide Angiography (MUGA Scan): $ 1166.00

גלאי קצב לב מבוסס תעריפים (RAD): $ 134.00

שלב 7: האחרון

לאחר החיבור, LCD על חיישן הלב אמור להידלק, כל שעליך לעשות הוא להניח את האצבע על הנורית למשך כ -10 שניות.

קרא את פעימות הלב ממסך 16X2 LCD … הישאר בריא!