كيفية بناء جهاز تخطيط كهربية القلب منخفض التكلفة: 26 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مرحبا جميعا!

اسمي ماريانو وأنا مهندس طبي حيوي. لقد أمضيت بعض عطلات نهاية الأسبوع في تصميم وتنفيذ نموذج أولي لجهاز ECG منخفض التكلفة يعتمد على لوحة Arduino المتصلة عبر Bluetooth بجهاز Android (هاتف ذكي أو جهاز لوحي). أرغب في مشاركة مشروع "ECG SmartApp" معك وستجد جميع التعليمات والبرامج لبناء جهاز ECG. الجهاز مخصص فقط كمشروع بحث تصميمي وليس جهازًا طبيًا ، لذا يرجى قراءة التحذيرات قبل المتابعة. يتكون الجهاز من لوحة أجهزة للحصول على إشارات ECG من الجسم وتطبيق Android لتسجيل الإشارات ومعالجتها وتخزينها.

يعد تصميم الدائرة البسيطة وتخطيطها حل وسط جيد للحصول على تكلفة منخفضة (مكونات قليلة) وأداء جيد. من خلال استبعاد الهاتف الذكي والأجزاء التي يمكن التخلص منها (الأقطاب الكهربائية والبطاريات) ، تبلغ التكلفة الإجمالية للجهاز حوالي 40 يورو (43 دولارًا أمريكيًا).

مشروع جهاز ECG هذا مخصص فقط كمشروع بحث تصميمي وليس جهازًا طبيًا ، لذا يرجى قراءة التحذيرات ومشكلات السلامة في الخطوة التالية قبل المتابعة.

الخطوة 1: التحذيرات

مشروع جهاز ECG هذا مخصص فقط كمشروع بحث تصميمي وليس جهازًا طبيًا. استخدم البطارية فقط (أقصى إمداد للجهد: 9 فولت). لا تستخدم أي مصدر طاقة تيار متردد أو أي محول أو أي مصدر جهد آخر لتجنب الإصابة الخطيرة والصدمات الكهربائية لك أو للآخرين. لا تقم بتوصيل أي أجهزة أو أجهزة تعمل بخط التيار المتردد بجهاز مخطط كهربية القلب المقترح هنا. جهاز مخطط كهربية القلب متصل كهربائيًا بشخص ويجب استخدام بطاريات الجهد المنخفض فقط (بحد أقصى 9 فولت) لاحتياطات السلامة ولمنع تلف الجهاز. يوفر وضع الأقطاب الكهربائية على الجسم مسارًا ممتازًا لتدفق التيار. عندما يكون الجسم متصلاً بأي جهاز إلكتروني ، يجب أن تكون حذرًا جدًا لأنه قد يتسبب في حدوث صدمة كهربائية خطيرة وحتى مميتة. لا يمكن أن يكون المؤلفون مسؤولين عن أي ضرر ناتج عن استخدام أي من الدوائر أو الإجراءات الموضحة في هذا الدليل. لا يدعي المؤلفون أن أيًا من الدوائر أو الإجراءات آمنة. استخدام على مسؤوليتك الخاصة. من الضروري أن يكون لدى أي شخص يريد بناء هذا الجهاز فهم جيد لاستخدام الكهرباء بطريقة آمنة وخاضعة للرقابة.

الخطوة 2: ملفات البرامج المطلوبة (تطبيق Android و Arduino Sketch)

يمكن بناء جهاز ECG بسهولة ولا يلزم سوى معرفة أساسية بالإلكترونيات لتحقيق دائرة الأجهزة. لا يلزم معرفة برمجية برمجية لأن كل ما تحتاجه هو تثبيت التطبيق عن طريق فتح ملف apk من هاتف ذكي Andriod وتحميل رسم Arduino المقدم على لوحة Arduino (يمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام Arduino Software IDE وواحد من العديد من البرامج التعليمية المتوفرة على الويب).

يتوفر أيضًا إصدار 2.0 من التطبيق بما في ذلك ميزات الفرجار الجديدة لقياسات ECG ومرشحات تمرير منخفضة رقمية أخرى بتردد 100 هرتز و 150 هرتز). تم اختبار الإصدار 1.0 على Android 4 و 6 بينما تم اختبار الإصدار 2.0 على Android 6 و 10.

الخطوة 3: الوصف

الجهاز يعمل بالبطارية ويتكون من دائرة أمامية للحصول على إشارات ECG (أطراف التوصيل فقط) من خلال الأقطاب الكهربائية الشائعة ولوحة Arduino لرقمنة الإشارة التناظرية ونقلها إلى هاتف ذكي يعمل بنظام Android عبر بروتوكول Bluetooth. يتصور التطبيق ذو الصلة إشارة ECG في الوقت الفعلي ويعطي إمكانية تصفية الإشارة وتخزينها في ملف.

الخطوة 4: دليل التجميع ودليل المستخدم

يمكن أيضًا العثور على جميع التعليمات التفصيلية لبناء جهاز ECG في ملف دليل التجميع بينما يتم وصف جميع المعلومات لاستخدامه في ملف دليل المستخدم.

الخطوة 5: وصف الأجهزة

يعد تصميم الدائرة البسيطة وتخطيطها حلاً وسطاً جيداً للحصول على تكلفة منخفضة (مكونات قليلة) وأداء جيد.

تزود البطارية (+ Vb) لوحة Arduino و L1 عند تشغيل الجهاز (R12 = 10 kOhm يتحكم في L1 الحالي) ؛ يتم توفير باقي الجهاز من خلال خرج جهد Arduino 5 V (+ Vcc). يعمل الجهاز بشكل أساسي بين 0 V (-Vcc) و 5 V (+ Vcc) ، ومع ذلك يتم تحويل الإمداد الفردي إلى إمداد مزدوج بواسطة مقسم جهد بمقاومات متساوية (R10 و R11 = 1 MOhm) ، متبوعًا بمخزن اكتساب الوحدة (1/2 TL062). الناتج 2.5 فولت (متوسط الجهد لمزود الطاقة TL062: 0-5 فولت) ؛ ثم يعطي قطبان الطاقة الموجبة والسالبة مصدرًا مزدوجًا (± 2.5 فولت) فيما يتعلق بالطرف المشترك (القيمة المرجعية). تجعل المكثفات C3 (100 nF) و C4 (100 nF) و C5 (1 uF ، كهربائياً) و C6 (1 uF ، كهربائياً) مصدر الجهد الكهربائي أكثر استقرارًا. فيما يتعلق بالسلامة ، يتم توصيل كل قطب كهربائي بالجهاز من خلال مقاومة حماية تبلغ 560 كيلو أوم (R3 ، R4 ، R13) للحد من تدفق التيار إلى المريض في حالة حدوث عطل داخل الجهاز. يجب استخدام هذه المقاومات العالية (R3 ، R4 ، R13) ضد المواقف النادرة عندما تأتي طاقة الجهد المنخفض (6 أو 9 فولت ، وفقًا لجهد إمداد البطارية المستخدم) مباشرة إلى المريض بشكل عرضي ، أو بسبب مكون INA فشل. إلى جانب ذلك ، يوجد اثنان من مرشحات التمرير العالي CR (C1-R1 و C2-R2) ، الموضوعة عند مدخلين ، تمنع تيار التيار المستمر وتقليل الضوضاء غير المرغوب فيها والضوضاء منخفضة التردد الناتجة عن إمكانات التلامس للأقطاب الكهربائية. إشارة مخطط كهربية القلب (ECG) هي تمريرات عالية جدًا يتم ترشيحها قبل مرحلة التضخيم بتردد قطع يبلغ حوالي 0.1 هرتز (عند -3 ديسيبل). يقلل وجود R1 (مثل R2) من إعاقة الإدخال لمرحلة ما قبل التضخيم بحيث يتم تقليل الإشارة بعامل يعتمد على قيمة R1 و R3 (مثل R2 و R4) ؛ يمكن تقريب هذا العامل على النحو التالي:

R1 / (R1 + R3) = 0.797 إذا كانت R1 = 2.2 MOhm و R2 = 560 كيلو أوم

يُنصح أكثر باختيار الزوجين C1 - C2 (1 uF ، مكثف فيلم) بقيم سعة قريبة جدًا من بعضها البعض ، والزوجان R1- R2 (2.2 MOhm) مع قيم المقاومة قريبة جدًا من بعضها البعض ونفس الشيء بالنسبة للزوجين R3 - R4. بهذه الطريقة ، يتم تقليل الإزاحة غير المرغوب فيها وعدم تضخيمها بواسطة مضخم الأجهزة (INA128). أي عدم تطابق بين معلمات الدائرة للمكونات في دائرة الإدخال المزدوج يساهم في تدهور CMRR ؛ يجب أن تكون هذه المكونات متطابقة جيدًا (حتى التخطيط المادي) بحيث يتم اختيار تفاوتها بأقل قدر ممكن (بدلاً من ذلك ، يمكن للمشغل قياس قيمها يدويًا باستخدام مقياس متعدد من أجل اختيار المكونات الزوجية مع القيم في أقرب وقت ممكن). يحدد R5 (2.2 كيلو أوم) كسب INA128 وفقًا للصيغة:

G_INA = 1 + (50 كيلو أوم / R5)

يتم تضخيم إشارة ECG بواسطة INA ويتم ترشيح التمرير العالي على التوالي بواسطة C7 و R7 (مع تردد قطع -3 ديسيبل حوالي 0.1 هرتز إذا كان C7 = 1 uF و R7 = 2.2 MOhm) لإزالة أي جهد إزاحة للتيار المستمر قبل الأخير و تضخيم أعلى بواسطة مضخم التشغيل (1/2 TL062) في تكوين غير مقلوب مع كسب:

G_TL062 = 1 + (R8 / (Rp + R6))

للسماح للمستخدم بتغيير الكسب في وقت التشغيل ، يمكن للمشغل اختيار استخدام مقاوم متغير (أداة تشذيب / مقياس جهد) بدلاً من Rp أو شريط مقبس أنثى لمقاوم يمكن تغييره (لأنه غير ملحوم). ومع ذلك ، في الحالة الأولى ، لا يمكن معرفة الكسب الفعلي لإشارة تخطيط القلب (لن تكون القيم بالمللي فولت للبيانات صحيحة) بينما في الحالة الثانية من الممكن الحصول على القيم الصحيحة بالسيارات من خلال تحديد قيمة Rp في صيغة "كسب" داخل قسم "الإعداد" في التطبيق (انظر دليل المستخدم). يُنشئ مكثف C8 مرشح تمرير منخفض بتردد قطع يبلغ -3 ديسيبل حوالي 40 هرتز مثل مرشح RC المكون من R9 و C9. يتم الحصول على قيمة التردد القاطع من خلال الصيغة:

f = 1 / (2 * π * C * R).

بالنسبة لمرشحات التمرير المنخفض @ 40 هرتز [1] ، قيم مكونات RC هي:

R8 = 120 كيلو أوم ، C8 = 33 nF ، R9 = 39 كيلو أوم ، C9 = 100 nF

يتم ترشيح إشارة ECG في نطاق يتراوح بين 0.1 و 40 هرتز وتضخيمها بكسب يساوي:

ربح = 0.797 * G_INA * G_TL062

بما أن R5 = 2 ، 2 كيلو أوم ، R8 = 120 كيلو أوم ، R6 = 100 أوم ، Rp = 2 ، 2 كيلو أوم ،

الربح = 0.797 * (1 + 50000/2200) * (1 + 120000 / (2200 + 100)) = 1005

للحصول على قيم دقيقة لترددات قطع المرشح ، يجب أن يكون لمكونات مرشح RC تسامحًا منخفضًا قدر الإمكان (بدلاً من ذلك ، يمكن للمشغل قياس قيمها يدويًا باستخدام مقياس متعدد من أجل اختيار الأقرب إلى القيمة المطلوبة).

يتم تحويل الإشارة التناظرية عن طريق لوحة Arduino (قناة إدخال A0) ثم يتم نقلها إلى وحدة HC-06 بواسطة دبابيس الاتصال التسلسلي ؛ أخيرًا ، يتم إرسال البيانات إلى الهاتف الذكي عن طريق البلوتوث.

يعتبر القطب المرجعي (الأسود) اختياريًا ويمكن استبعاده عن طريق إزالة العبور J1 (أو يمكن للمشغل استخدام مفتاح بدلاً من العبور). تم تصميم تكوين الدائرة للعمل أيضًا مع قطبين ؛ ومع ذلك ، يجب استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (ضوضاء أقل).

الخطوة 6: المكونات

من خلال استبعاد الهاتف الذكي والأجزاء التي يمكن التخلص منها (الأقطاب الكهربائية والبطاريات) ، تبلغ تكلفة الجهاز بالكامل حوالي 43 دولارًا أمريكيًا (يعتبر هنا المنتج الفردي ؛ في حالة وجود كمية أكبر ، سينخفض السعر).

للحصول على قائمة مفصلة بجميع المكونات (الوصف والتكاليف التقريبية) ، يرجى الاطلاع على ملف دليل التجميع.

الخطوة 7: تحتاج إلى أدوات

- الأدوات اللازمة: فاحص ، كليبرز ، لحام ، سلك لحام ، مفك براغي وكماشة.

الخطوة 8: كيفية البناء - الخطوة 1

- قم بإعداد لوحة نموذجية مثقبة بفتحة 23 × 21 (حوالي 62 مم × 55 مم)

- وفقًا لتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور الموضح في الأشكال ، اللحام: المقاومات ، وأسلاك التوصيل ، ومآخذ التوصيل بشريط الأنثى (لـ Rp) ، وموصلات الرأس من الذكور والإناث (موضع موصلات الرأس الأنثوية المذكورة هنا في الأشكال مناسب لـ Arduino Nano أو Arduino مايكرو) ، المكثفات ، الصمام

الخطوة 9: كيفية البناء - الخطوة 2

- قم بتوصيل جميع المكونات وفقًا لتصميم قاع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الموضح هنا.

الخطوة 10: كيفية البناء - الخطوة 3

- تحقق من وجود موصل سلكي للبطارية باستخدام حزام / حامل البطارية وموصلات الرأس الأنثوية وأنابيب الانكماش الحراري ؛ قم بتوصيله بـ PCB “con1” (موصل 1)

الخطوة 11: كيفية البناء - الخطوة 4

- تحقق من ثلاثة كبلات أقطاب كهربائية (باستخدام الكبل المحوري ، وموصلات الرأس الأنثوية ، وأنابيب الانكماش الحراري ، ومشبك التمساح) وقم بتوصيلها بـ PCB وشدها باللوحة ببعض الكابلات الصلبة

الخطوة 12: كيفية البناء - Step5

- تحقيق مفتاح (باستخدام مفتاح الشريحة وموصلات الرأس الأنثوية وأنابيب الانكماش الحراري) وتوصيله بـ PCB

- ضع المقاوم INA128 و TL062 و Rp في مآخذ التوصيل

- البرنامج (انظر قسم وصف البرنامج) وقم بتوصيل لوحة Arduino Nano (يجب ضبط لوحة النموذج الأولي والموصلات الأنثوية على PCB إذا تم استخدام لوحة Arduino أخرى (مثل UNO أو Nano))

- قم بتوصيل وحدة HC-06 بـ PCB “con2” (موصل 2)

الخطوة 13: كيفية البناء - Step6

- قم بتوصيل وصلة العبور J1 لاستخدام القطب المرجعي

- قم بتوصيل البطارية

الخطوة 14: كيفية البناء - Step7

- ضع الدائرة داخل صندوق مناسب به فتحات للمصباح والكابلات والمفتاح.

يتم عرض وصف أكثر تفصيلاً في ملف دليل التجميع.

الخطوة 15: خيارات أخرى

- يتم ترشيح إشارة ECG لتطبيق المراقبة بين 0.1 و 40 هرتز ؛ يمكن زيادة حد النطاق العلوي لمرشح التمرير المنخفض عن طريق تغيير R8 أو C8 و R9 أو C9.

- بدلاً من المقاوم Rp ، يمكن استخدام أداة تشذيب أو مقياس جهد لتغيير الكسب (وتضخيم إشارة ECG) في وقت التشغيل.

- يمكن أن يعمل جهاز ECG أيضًا مع لوحات Arduino المختلفة. تم اختبار Arduino Nano و Arduino UNO. يمكن استخدام لوحات أخرى (مثل Arduino Micro و Arduino Mega وما إلى ذلك) ولكن ملف رسم Arduino المقدم يحتاج إلى تعديلات وفقًا لميزات اللوحة.

- يمكن أن يعمل جهاز ECG أيضًا مع وحدة HC-05 بدلاً من HC-06.

الخطوة 16: وصف البرنامج

لا يلزم معرفة البرمجة بالبرمجيات.

برمجة Arduino: يمكن تحميل ملفات رسم Arduino على لوحة Arduino بسهولة عن طريق تثبيت Arduino Software IDE (تنزيل مجاني من موقع Arduino الرسمي) واتباع البرنامج التعليمي المتاح على موقع Arduino الرسمي على الويب. يتم توفير ملف رسم واحد ("ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino") لكل من Arduino Nano و Arduino UNO (تم اختبار الرسم باستخدام كلتا اللوحتين). يجب أن يعمل الرسم نفسه أيضًا مع Arduino Micro (لم يتم اختبار هذه اللوحة). بالنسبة للوحة Arduino الأخرى ، قد يحتاج ملف الرسم إلى تغييرات. تثبيت تطبيق ECG SmartApp: لتثبيت التطبيق ، انسخ ملف APK المقدم "ECG_SmartApp_ver1.apk" (أو "ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk" في حالة إصدار النطاق الترددي عند 150 هرتز) على ذاكرة الهاتف الذكي ، وافتحه واتبع التعليمات عن طريق قبول الأذونات. يتوفر الإصدار 2.0 أيضًا بما في ذلك ميزات الفرجار الجديد لقياسات ECG ومرشحات تمرير منخفضة رقمية أخرى عند 100 هرتز و 150 هرتز).

تم اختبار الإصدار 1.0 على Android 4 و 6 بينما تم اختبار الإصدار 2.0 على Android 6 و 10.

قبل التثبيت ، قد تكون هناك حاجة لتغيير إعداد الهاتف الذكي من خلال السماح بتثبيت التطبيق من مصادر غير معروفة (ضع علامة في مربع خيار "مصادر غير معروفة" في قائمة "الأمان"). لتوصيل جهاز ECG بوحدة Bluetooth HC-06 (أو HC-05) ، قد يُطلب رمز الاقتران أو كلمة المرور في حالة أول اتصال Bluetooth بالوحدة: أدخل "1234". إذا لم يعثر التطبيق على وحدة Bluetooth ، فحاول إقران الهاتف الذكي بوحدة HC-06 (أو HC-05) Bluetooth باستخدام إعداد Bluetooth للهاتف الذكي (رمز الإقران "1234") ؛ هذه العملية مطلوبة مرة واحدة فقط (أول اتصال).

الخطوة 17: ملفات المصدر

لتعديل التطبيق أو تخصيصه ، تتوفر ملفات المصدر الاختيارية هنا:

هناك حاجة إلى مهارات برمجة Android. تتضمن ملفات.zip ملفات مصدر مثل: نشاط جافا ، ملف قابل للرسم ، بيان android ، تخطيط ، قائمة - ملفات أولية (بعض تسجيلات مثال ECG). يمكنك إنشاء مشروعك الخاص عن طريق تضمين هذه الملفات وتخصيصها.

الخطوة 18: ابدأ باستخدام ECG SMARTAPP - الخطوة 1

- تأكد من شحن البطارية (أقصى إمداد للجهد: 9 فولت) المتصلة بالجهاز

- نظف الجلد قبل وضع الأقطاب الكهربائية. طبقة الجلد الميتة الجافة ، توجد عادة على سطح الجسم ، والفجوات الهوائية المحتملة بين الجلد والأقطاب الكهربائية لا تسهل نقل إشارة مخطط كهربية القلب إلى الأقطاب الكهربائية. لذلك هناك حاجة إلى حالة رطبة بين القطب الكهربائي والجلد. يحتاج الجلد إلى التنظيف (قطعة قماش مبللة بالكحول أو الماء على الأقل) قبل وضع ضمادات جل الإلكترود (يمكن التخلص منها).

- ضع الأقطاب الكهربائية حسب الجدول أدناه. في حالة وجود قطب كهربائي غير قابل للاستعمال مرة واحدة ، يجب استخدام هلام موصل للقطب الكهربي (متوفر تجاريًا) بين الجلد والقطب الكهربائي المعدني أو على الأقل وسادة من نسيج القماش المنقوع في ماء الصنبور أو في محلول ملحي.

يسمح الجهاز بتسجيل مخطط كهربية القلب (LI أو LII أو LIII) أيضًا باستخدام قطبين فقط ؛ القطب المرجعي (أسود) اختياري ويمكن استبعاده باستخدام مفتاح أو إزالة العبور J1 (انظر دليل التجميع). ومع ذلك ، يجب استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (ضوضاء أقل).

الخطوة 19: ابدأ باستخدام ECG SMARTAPP - Step2

- قم بتشغيل جهاز تخطيط القلب باستخدام المفتاح (يضيء المصباح الأحمر)

- قم بتشغيل التطبيق على الهاتف الذكي

- اضغط على الزر "ON" لتوصيل الهاتف الذكي بجهاز ECG (سيطلب منك التطبيق الإذن بتشغيل Bluetooth: اضغط على "نعم") وانتظر اكتشاف HC-06 (أو HC-05) Bluetooth وحدة جهاز تخطيط القلب. قد يُطلب رمز الاقتران أو كلمة المرور في حالة اتصال Bluetooth الأول بالوحدة النمطية: أدخل "1234". إذا لم يعثر التطبيق على وحدة Bluetooth ، فحاول إقران الهاتف الذكي بوحدة Bluetooth HC-06 (أو HC-05) باستخدام إعداد Bluetooth للهاتف الذكي (رمز الإقران "1234") ؛ هذه العملية مطلوبة مرة واحدة فقط (أول اتصال)

- عند إنشاء الاتصال ، ستظهر إشارة ECG على الشاشة ؛ في حالة LI (العميل المتوقع الافتراضي هو LI ، لتغيير الرصاص يرجى الانتقال إلى فقرة "الإعداد") سيتم تقدير معدل ضربات القلب (HR) في الوقت الفعلي. سيتم تحديث الإشارة كل 3 ثوانٍ

- لتطبيق مرشح رقمي ، اضغط على زر "تصفية" واختر مرشحًا من القائمة. بشكل افتراضي ، يتم تطبيق مرشح تمرير منخفض @ 40 هرتز ومرشح درجة (وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد).

الخطوة 20: الإعدادات

- اضغط على الزر "ضبط". لفتح صفحة الإعدادات / التفضيلات

- اضغط على "User Manual (help.pdf)" لفتح ملف دليل المستخدم

- حدد الرصاص ECG (LI افتراضي)

- حدد تردد مرشح القطع (وفقًا لتردد التداخل: 50 أو 60 هرتز)

- حدد خيار حفظ الملف لحفظ إشارة ECG التي تمت تصفيتها أو عدم تصفيتها في الملف

- اضغط على زر "حفظ الإعدادات" لحفظ التفضيلات

يمكن تغيير قيمة الكسب في حالة تعديل الأجهزة أو تخصيص جهاز تخطيط القلب.

الخطوة 21: تسجيل إشارة تخطيط القلب

- أدخل اسم الملف (إذا قام المستخدم بتسجيل المزيد من إشارات ECG في نفس الجلسة دون تغيير اسم الملف ، يتم إضافة فهرس تدريجي في نهاية اسم الملف لتجنب الكتابة فوق التسجيل السابق)

- اضغط على "تسجيل" زر لبدء تسجيل إشارة ECG

- اضغط على زر "إيقاف" لإيقاف التسجيل

- سيتم تخزين كل إشارة ECG في ملف txt داخل المجلد "ECG_Files" الموضوع في الجذر الرئيسي لذاكرة الهاتف الذكي. يمكن تخزين إشارة ECG بعد ترشيحها أو عدم ترشيحها وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد

- اضغط على زر "إعادة التشغيل" لتصور مرة أخرى إشارة ECG المكتسبة في وقت التشغيل

- لتسجيل إشارة جديدة لتخطيط القلب ، كرر النقاط السابقة

يحتوي ملف ECG على سلسلة العينات (تردد أخذ العينات: 600 هرتز) من سعة إشارة مخطط كهربية القلب بالسيارات بالسيارات.

الخطوة 22: فتح ملف تخطيط القلب وتحليله

- اضغط على زر "فتح": ستظهر قائمة بالملفات المخزنة في مجلد "ECG_Files"

- اختر ملف ECG المراد تصويره

سيتم عرض الجزء الأول من ملف ECG (10 ثوانٍ) بدون شبكة.

يمكن للمستخدم التمرير يدويًا على الشاشة لتصور أي فاصل زمني لإشارة تخطيط القلب.

للتكبير أو التصغير ، يمكن للمستخدم الضغط على أيقونات العدسة المكبرة (الزاوية اليمنى أسفل الرسم البياني) أو استخدام تكبير القرص مباشرة على شاشة الهاتف الذكي.

سيظهر محور الوقت ومحور الجهد وشبكة ECG القياسية تلقائيًا عندما يتم تصور فترة زمنية أقل من 5 ثوانٍ (عن طريق التكبير). قيم محور الجهد (المحور ص) بالسيارات بينما قيم المحور الزمني (المحور السيني) بالثواني.

لتطبيق مرشح رقمي ، اضغط على الزر "تصفية" واختر مرشحًا من القائمة. افتراضيًا ، يتم تطبيق مرشح تمرير منخفض @ 40 هرتز ، ومرشح لإزالة الخط المتجول ومرشح درجة (وفقًا للتفضيلات المحفوظة في الإعداد). يعرض عنوان الرسم البياني:

- اسم الملف

- نطاق تردد ECG حسب المرشحات المطبقة

- التسمية "تمت إزالة خط الأساس المتجول" إذا تم تطبيق مرشح خط الأساس المتجول

- التسمية "~ 50" أو "~ 60" وفقًا لمرشح الشق المطبق

يمكن للمستخدم إجراء قياسات (الفاصل الزمني أو السعة) بين نقطتين من الرسم البياني باستخدام زري "Get Pt1" و "Get Pt2". لاختيار النقطة الأولى (Pt1) ، يمكن للمستخدم الضغط على "Get Pt1" وتحديد نقطة إشارة ECG يدويًا بالنقر مباشرة على الرسم البياني: ستظهر نقطة حمراء على إشارة ECG الزرقاء ؛ إذا فات المستخدم منحنى ECG ، فلن يتم تحديد أي نقطة وستظهر سلسلة "عدم تحديد نقطة": يتعين على المستخدم تكرار التحديد. يلزم نفس الإجراء لاختيار النقطة الثانية (Pt2). بهذه الطريقة ، سيتم عرض الاختلافات (Pt2 - Pt1) في قيم الوقت بالمللي ثانية (dX) وقيم الاتساع بالسيارات بالسيارات (dY). زر "مسح" يمسح النقاط المحددة.

يمكن للمستخدم ضبط كسب إشارة تخطيط القلب باستخدام زر "+" (للتكبير) وزر "-" (للتقليل) ؛ أقصى ربح: 5.0 والحد الأدنى للربح: 0.5

الخطوة 23: قائمة الفلاتر

- لا يوجد مرشح رقمي: قم بإزالة جميع المرشحات الرقمية المطبقة

- إزالة تجول خط الأساس: تطبيق معالجة معينة لإزالة تجول خط الأساس. في حالة وجود إشارة صاخبة جدًا ، فقد تفشل المعالجة

- تمرير عالي "x" هرتز: تطبيق مرشح تمرير عالي IIR وفقًا لتردد القطع المحدد "x"

- تمرير منخفض "x" هرتز: تطبيق مرشح تمرير منخفض IIR وفقًا لتردد القطع المحدد "x"

- إزالة 50 هرتز في وضع التشغيل (الشق + LowPass 25 Hz): استخدم مرشح FIR ثابتًا للغاية يكون في نفس الوقت درجة عند 50 هرتز وممر منخفض عند حوالي 25 هرتز

- إزالة 60 هرتز في وضع التشغيل (الشق + LowPass 25 Hz): استخدم مرشح FIR ثابتًا للغاية يكون في نفس الوقت درجة 60 هرتز وممر منخفض عند حوالي 25 هرتز

- تشغيل إزالة 50 هرتز: قم بتطبيق مرشح نوتش متكرر عند 50 هرتز

- تشغيل إزالة 60 هرتز: قم بتطبيق مرشح شق متكرر عند 60 هرتز

- إزالة 50/60 هرتز إيقاف التشغيل: قم بإزالة الفلتر المطبق

الخطوة 24: مواصفات الجهاز

- أقصى سعة لإشارة الإدخال (من الذروة إلى الذروة): 3.6 مللي فولت (يعتمد نطاق إشارة الإدخال الأقصى على كسب الأجهزة)

- إمداد الجهد: استخدم البطاريات فقط (قابلة لإعادة الشحن وغير قابلة لإعادة الشحن)

- الحد الأدنى من إمداد الجهد: 6 فولت (مثل بطاريات 4 × 1.5 فولت)

- أقصى إمداد للجهد: 9 فولت (على سبيل المثال 6 × 1.5 فولت أو 1 × 9 فولت)

- تردد أخذ العينات: 600 هرتز

- عرض النطاق الترددي للتردد @ - 3 ديسيبل (الجهاز): 0.1 هرتز - 40 هرتز (يمكن زيادة حد النطاق العلوي لمرشح التمرير المنخفض حتى 0.1 هرتز - 150 هرتز ، عن طريق تغيير مكونات مرشح RC (انظر دليل التجميع)

- CMRR: حد أدنى 1209 ديسيبل

- التضخيم (Hardware_Gain): 1005 (يمكن تغييره عن طريق استبدال المقاوم الكسب (انظر دليل التجميع) - الدقة: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- تيار التحيز بحد أقصى 10 nA - عدد قنوات ECG: 1

- مؤشرات تخطيط القلب: أطراف الأطراف LI و LII و LIII

- اتصال الهاتف الذكي: عبر البلوتوث

- تيار العرض النظري: <50 مللي أمبير (بناءً على معلومات ورقة البيانات للمكونات المختلفة)

- تيار العرض المقاس: <60 مللي أمبير (مزود بجهد 9 فولت واردوينو نانو)

- عدد الأقطاب الكهربائية: 2 أو 3

يسمح الجهاز بتسجيل مخطط كهربية القلب (LI أو LII أو LIII) أيضًا باستخدام قطبين فقط ؛ القطب المرجعي (أسود) اختياري ويمكن استبعاده عن طريق إزالة وصلة المرور J1 (أو المفتاح S2 ، انظر ملف دليل التجميع). ومع ذلك ، يجب استخدام القطب المرجعي للحصول على جودة إشارة أفضل (ضوضاء أقل).

الخطوة 25: مواصفات البرنامج

- تصور تخطيط القلب أثناء التسجيل (النافذة الزمنية: 3 ثوان)

- تقدير معدل ضربات القلب (فقط لـ LI)

- تردد أخذ العينات: 600 هرتز

- تسجيل إشارة ECG وحفظها في ملف txt (يمكن حفظ الإشارات المفلترة أو غير المفلترة في ملف txt وفقًا للإعداد) على الذاكرة الداخلية للهاتف الذكي (المجلد: "ECG_Files" الموضوعة في الجذر الرئيسي)

- يتم حفظ البيانات (العينات) كقيم بالسيارات عند 600 هرتز (قيمة 16 رقمًا)

- تصور الملف المحفوظ مع خيار التكبير ، والشبكة ، وضبط الكسب (من "× 0.5" إلى "× 5") واختيار نقطتين (لقياس المسافة الزمنية وفرق السعة)

- شاشة الهاتف الذكي: يتم ضبط تخطيط التطبيق وفقًا لحجم الشاشة المختلفة ؛ ولكن للحصول على تصور أفضل ، يوصى باستخدام شاشة مقاس 3.7 بوصات على الأقل بدقة 480 × 800 بكسل

التصفية الرقمية:

- ترشيح الترددات العالية @ 0.1 ، 0.15 ، 0.25 ، 0.5 ، 1 هرتز

- تصفية الترددات المنخفضة @ 25 و 35 و 40 هرتز (@ 100 و 150 هرتز متوفرة في إصدار ECG SmartApp لعرض النطاق الترددي عند 150 هرتز)

- تصفية الشق لإزالة تداخل خط الطاقة @ 50 أو 60 هرتز

- إزالة تجول خط الأساس

الخطوة 26: تواصل معنا

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html