Оглавление:

Как создать недорогое устройство ЭКГ: 26 шагов
Как создать недорогое устройство ЭКГ: 26 шагов

Видео: Как создать недорогое устройство ЭКГ: 26 шагов

Видео: Как создать недорогое устройство ЭКГ: 26 шагов
Видео: Регистрация ЭКГ. Как проходит исследование и расшифровка? 2024, Июль
Anonim
Как создать недорогое устройство ЭКГ
Как создать недорогое устройство ЭКГ

Привет всем!

Меня зовут Мариано, я биомедицинский инженер. Я потратил несколько выходных, чтобы спроектировать и реализовать прототип недорогого устройства ЭКГ на базе платы Arduino, подключенного через Bluetooth к устройству Android (смартфон или планшет). Я хотел бы поделиться с вами своим проектом «ECG SmartApp», и вы найдете все инструкции и программное обеспечение для создания устройства ЭКГ. Устройство предназначено только в качестве исследовательского проекта и НЕ является медицинским устройством, поэтому, пожалуйста, прочтите предупреждения перед тем, как продолжить. Устройство состоит из аппаратной платы для приема сигналов ЭКГ от тела и приложения для Android для записи, обработки и хранения сигналов.

Простая схема и компоновка являются хорошим компромиссом как для низкой стоимости (небольшое количество компонентов), так и для хорошей производительности. Без учета смартфона и одноразовых деталей (электродов и батарей) полная стоимость устройства составляет около 40 евро (43 доллара США)..

Этот проект устройства ЭКГ предназначен только в качестве исследовательского проекта и НЕ является медицинским устройством, поэтому, пожалуйста, прочтите предупреждения и вопросы безопасности на следующем этапе, прежде чем продолжить.

Шаг 1. Предупреждения

Предупреждения
Предупреждения
Предупреждения
Предупреждения

Этот проект устройства ЭКГ предназначен только в качестве исследовательского проекта и НЕ является медицинским устройством. Используйте ТОЛЬКО аккумулятор (максимальное напряжение: 9 В). ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать источники питания переменного тока, трансформаторы или другие источники напряжения, чтобы избежать серьезных травм и поражения электрическим током себя или окружающих. Не подключайте какие-либо приборы или устройства с питанием от сети переменного тока к предлагаемому здесь устройству ЭКГ. Устройство ЭКГ электрически подключено к человеку, и в целях безопасности и во избежание повреждения устройства следует использовать только батареи низкого напряжения (макс. 9 В). Размещение электродов на теле обеспечивает отличный путь для прохождения тока. Когда тело подключено к любому электронному устройству, вы должны быть очень осторожны, так как это может вызвать серьезное и даже смертельное поражение электрическим током. Авторы не несут ответственности за любой ущерб, причиненный использованием каких-либо схем или процедур, описанных в этом руководстве. Авторы не утверждают, что какие-либо схемы или процедуры безопасны. Используйте на свой риск. Крайне важно, чтобы каждый, кто хочет построить это устройство, хорошо разбирался в безопасном и контролируемом использовании электроэнергии.

Шаг 2. Необходимые файлы программного обеспечения (приложение для Android и эскиз Arduino)

Необходимые файлы программного обеспечения (приложение для Android и эскиз Arduino)
Необходимые файлы программного обеспечения (приложение для Android и эскиз Arduino)

Устройство ЭКГ может быть легко построено, и для реализации аппаратной схемы необходимы только базовые знания электроники. Знания в области программирования не требуются, поскольку все, что вам нужно, - это установить приложение, открыв apk-файл со смартфона Andriod, и загрузить предоставленный эскиз Arduino на плату Arduino (это можно легко сделать, используя программную среду разработки Arduino и одну из множество учебных пособий, доступных в Интернете).

Также доступна версия 2.0 приложения, включающая новые функции измерителя для измерений ЭКГ и дополнительные цифровые фильтры нижних частот (100 Гц и 150 Гц). Версия 1.0 была протестирована на Android 4 и 6, а версия 2.0 была протестирована на Android 6 и 10.

Шаг 3: Описание

Описание
Описание

Устройство питается от батареи и состоит из входной схемы для получения сигналов ЭКГ (только отведения от конечностей) через общие электроды и платы Arduino для оцифровки аналогового сигнала и передачи его на смартфон Android по протоколу Bluetooth. Соответствующее приложение визуализирует сигнал ЭКГ в реальном времени и дает возможность фильтровать и сохранять сигнал в файле.

Шаг 4: Руководство по сборке и руководство пользователя

Все подробные инструкции по сборке устройства ЭКГ также можно найти в файле Руководства по сборке, а вся информация по его использованию описана в файле Руководства пользователя.

Шаг 5: ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

АППАРАТНОЕ ОПИСАНИЕ
АППАРАТНОЕ ОПИСАНИЕ

Простая схема и компоновка являются хорошим компромиссом как для низкой стоимости (небольшое количество компонентов), так и для хорошей производительности.

Батарея питает (+ Vb) плату Arduino и светодиод L1 при включении устройства (R12 = 10 кОм контролирует ток L1); остальная часть устройства питается от выхода напряжения Arduino 5 В (+ Vcc). Обычно устройство работает в диапазоне от 0 В (-Vcc) до 5 В (+ Vcc), однако одиночный источник питания преобразуется в двойное питание делителем напряжения с равными резисторами (R10 и R11 = 1 МОм), за которым следует буфер с единичным усилением. (1/2 TL062). На выходе 2,5 В (среднее напряжение блока питания TL062: 0-5 В); положительная и отрицательная шины питания затем дают двойное питание (± 2,5 В) по отношению к общей клемме (эталонное значение). Конденсаторы C3 (100 нФ), C4 (100 нФ), C5 (1 мкФ, электролитические) и C6 (1 мкФ, электролитические) делают подачу напряжения более стабильной. В целях безопасности каждый электрод подключается к устройству через защитный резистор 560 кОм (R3, R4, R13), чтобы ограничить ток, протекающий через пациента в случае неисправности внутри устройства. Эти высокие резисторы (R3, R4, R13) следует использовать в редких случаях, когда мощность низкого напряжения (6 или 9 В, в зависимости от напряжения питания используемой батареи) попадает непосредственно в отведения пациента случайно или из-за компонента INA. неудача. Кроме того, два фильтра верхних частот CR (C1-R1 и C2-R2), размещенные на двух входах, блокируют постоянный ток и уменьшают нежелательные постоянные и низкочастотные шумы, создаваемые контактными потенциалами электродов. Сигнал ЭКГ проходит через фильтр высоких частот перед каскадом усиления с частотой среза около 0,1 Гц (при -3 дБ). Присутствие R1 (как R2) снижает входное сопротивление каскада предварительного усиления, так что сигнал уменьшается в раз, в зависимости от значения R1 и R3 (как R2 и R4); такой коэффициент можно аппроксимировать как:

R1 / (R1 + R3) = 0,797, если R1 = 2,2 МОм и R2 = 560 кОм

Более целесообразно выбирать пару C1 - C2 (1 мкФ, пленочный конденсатор) с очень близкими значениями емкости, пару R1- R2 (2,2 МОм) с очень близкими значениями сопротивления и одинаковыми для пары R3 - R4. Таким образом, нежелательное смещение уменьшается и не усиливается инструментальным усилителем (INA128). Любое несоответствие между параметрами схемы компонентов в схеме с двумя входами способствует ухудшению CMRR; такие компоненты должны быть очень хорошо согласованы (даже физическая компоновка), чтобы их допуски были выбраны как можно более низкими (в качестве альтернативы оператор может измерить их значения вручную с помощью мультиметра, чтобы выбрать пару компонентов со значениями как можно более близкими)). R5 (2,2 кОм) определяет коэффициент усиления INA128 по формуле:

G_INA = 1 + (50 кОм / R5)

Сигнал ЭКГ усиливается INA и последовательно фильтруется верхними частотами C7 и R7 (с частотой отсечки -3 дБ около 0,1 Гц, если C7 = 1 мкФ и R7 = 2,2 МОм), чтобы исключить любое напряжение смещения постоянного тока перед последним и более высокое усиление, сделанное операционным усилителем (1/2 TL062) в неинвертирующей конфигурации с коэффициентом усиления:

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

Чтобы пользователь мог изменять коэффициент усиления во время выполнения, оператор может выбрать использование переменного резистора (подстроечный резистор / потенциометр) вместо Rp или гнездовую розетку для резистора, который можно менять (поскольку он не припаян). Однако в первом случае невозможно точно узнать фактическое усиление сигнала ЭКГ (значения в мВ данных будут неправильными), а во втором случае можно получить правильные значения в мВ, указав значение Rp в формуле «Усиление» в разделе «Настройки» приложения (см. Руководство пользователя). Конденсатор C8 создает фильтр нижних частот с частотой среза -3 дБ около 40 Гц, как RC-фильтр, составленный из R9 и C9. Значение частоты среза определяется по формуле:

f = 1 / (2 * π * C * R).

Для фильтров нижних частот при 40 Гц [1] значения RC-компонентов:

R8 = 120 кОм, C8 = 33 нФ, R9 = 39 кОм, C9 = 100 нФ

Таким образом, сигнал ЭКГ фильтруется в диапазоне от 0,1 до 40 Гц и усиливается с коэффициентом усиления, равным:

Прирост = 0,797 * G_INA * G_TL062

Поскольку R5 = 2, 2 кОм, R8 = 120 кОм, R6 = 100 Ом, Rp = 2, 2 кОм, Прирост = 0,797 * (1 + 50000/2200) * (1 + 120000 / (2200 + 100)) = 1005

Чтобы получить точные значения для частот среза фильтра, компоненты RC-фильтра должны иметь как можно более низкий допуск (в качестве альтернативы оператор может измерить их значения вручную с помощью мультиметра, чтобы выбрать те, которые наиболее близки к желаемому значению).

Аналоговый сигнал оцифровывается платой Arduino (входной канал A0), а затем передается в модуль HC-06 через контакты последовательной связи; наконец, данные отправляются на смартфон по Bluetooth.

Электрод сравнения (черный) не является обязательным и может быть отключен путем снятия перемычки J1 (или оператор может использовать переключатель вместо перемычки). Конфигурация схемы рассчитана также на работу с двумя электродами; однако электрод сравнения следует использовать для получения лучшего качества сигнала (меньшего шума).

Шаг 6: КОМПОНЕНТЫ

КОМПОНЕНТЫ
КОМПОНЕНТЫ

Без учета смартфона и одноразовых деталей (электродов и аккумуляторов) стоимость всего устройства составляет около 43 долларов США (здесь рассматривается единый продукт; в случае большего количества цена снизится).

Подробный список всех компонентов (описание и примерная стоимость) см. В файле руководства по сборке.

Шаг 7: нужны инструменты

Нужны инструменты
Нужны инструменты

- Нужны инструменты: тестер, кусачки, паяльник, припой, отвертка и плоскогубцы.

Шаг 8: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 1

КАК СТРОИТЬ - Шаг 1
КАК СТРОИТЬ - Шаг 1
КАК СТРОИТЬ - Шаг 1
КАК СТРОИТЬ - Шаг 1

- Подготовьте перфорированную макетную плату с отверстиями 23x21 (около 62 мм x 55 мм).

- В соответствии с верхней компоновкой печатной платы, показанной на рисунках, припой: резисторы, соединительные провода, розетки (для Rp) розетки, штекерные и розеточные разъемы (положение разъемов женского заголовка здесь, указанное на рисунках, подходит для Arduino Nano или Arduino. Micro), конденсаторы, Led

Шаг 9: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 2

КАК СТРОИТЬ - Шаг 2
КАК СТРОИТЬ - Шаг 2

- Подключите все компоненты в соответствии с приведенной здесь схемой нижней части печатной платы.

Шаг 10: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 3

КАК СТРОИТЬ - Шаг 3
КАК СТРОИТЬ - Шаг 3

- Реализуйте проводной соединитель для аккумулятора с помощью ремня / держателя аккумулятора, соединителей с внутренней резьбой и термоусадочной трубки; подключите его к плате «con1» (коннектор1)

Шаг 11: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 4

КАК СТРОИТЬ - Шаг 4
КАК СТРОИТЬ - Шаг 4

- Сделайте три электродных кабеля (с помощью коаксиального кабеля, гнездовых разъемов, термоусадочной трубки, зажима типа «крокодил») и подключите их к печатной плате, закрепив их на плате с помощью некоторых жестких кабелей.

Шаг 12: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 5

КАК СТРОИТЬ - Шаг 5
КАК СТРОИТЬ - Шаг 5
КАК СТРОИТЬ - Шаг 5
КАК СТРОИТЬ - Шаг 5

- Реализуйте переключатель (с помощью ползункового переключателя, гнездовых разъемов, термоусадочной трубки) и подключите его к печатной плате.

- Поместите INA128, TL062 и резистор Rp в соответствующие гнезда.

- Запрограммируйте (см. Раздел «Описание программного обеспечения») и подключите плату Arduino Nano (если используется другая плата Arduino (например, UNO или Nano), на печатной плате должны быть отрегулированы перфорированные макетные платы и разъемы розетки).

- Подключите модуль HC-06 к плате «con2» (коннектор2).

Шаг 13: КАК СТРОИТЬ - Шаг 6

КАК СТРОИТЬ - Шаг 6
КАК СТРОИТЬ - Шаг 6

- Подключите перемычку J1, чтобы использовать электрод сравнения.

- Подключаем аккумулятор

Шаг 14: КАК СОЗДАТЬ - Шаг 7

КАК СТРОИТЬ - Шаг 7
КАК СТРОИТЬ - Шаг 7
КАК СТРОИТЬ - Шаг 7
КАК СТРОИТЬ - Шаг 7

- Поместите схему в подходящую коробку с отверстиями для светодиода, кабелей и переключателя.

Более подробное описание приведено в файле «Руководство по сборке».

Шаг 15: ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ

- Сигнал ЭКГ для приложения мониторинга фильтруется в диапазоне от 0,1 до 40 Гц; верхний предел полосы фильтра нижних частот можно увеличить, изменив R8 или C8 и R9 или C9.

- Вместо резистора Rp можно использовать подстроечный резистор или потенциометр для изменения коэффициента усиления (и усиления сигнала ЭКГ) во время работы.

- Устройство ЭКГ может работать также с разными платами Arduino. Были протестированы Arduino Nano и Arduino UNO. Могут использоваться и другие платы (такие как Arduino Micro, Arduino Mega и т. Д.), Однако предоставленный файл эскиза Arduino требует изменений в соответствии с функциями платы.

- Аппарат ЭКГ может работать также с модулем HC-05 вместо модуля HC-06.

Шаг 16: ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Знания в области программирования не требуются.

Программирование Arduino: файлы эскизов Arduino можно легко загрузить на плату Arduino, установив программную среду разработки Arduino (бесплатно загружаемую с официального сайта Arduino) и следуя руководству, доступному на официальном веб-сайте Arduino. Предоставляется один файл эскиза («ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino») как для Arduino Nano, так и для Arduino UNO (эскиз был протестирован с обеими платами). Этот же скетч должен работать и с Arduino Micro (эта плата не тестировалась). Для другой платы Arduino файл эскиза может потребовать изменений. Установка ECG SmartApp: чтобы установить приложение, скопируйте предоставленный apk-файл «ECG_SmartApp_ver1.apk» (или «ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk» в случае версии для полосы пропускания 150 Гц) в память смартфона, откройте его и следуйте инструкциям по принимая разрешения. Также доступна версия 2.0, включающая новые функции измерителя для измерений ЭКГ и дополнительные цифровые фильтры нижних частот при 100 Гц и 150 Гц).

Версия 1.0 была протестирована на Android 4 и 6, а версия 2.0 - на Android 6 и 10.

Перед установкой может потребоваться изменить настройки смартфона, разрешив установку приложения из неизвестных источников (установите флажок «Неизвестные источники» в меню «Безопасность»). Чтобы подключить устройство ЭКГ к модулю Bluetooth HC-06 (или HC-05), в случае первого соединения Bluetooth с модулем может быть запрошен код сопряжения или пароль: введите «1234». Если приложение не находит модуль Bluetooth, попробуйте выполнить сопряжение смартфона с модулем Bluetooth HC-06 (или HC-05) с помощью настройки Bluetooth смартфона (код сопряжения «1234»); эта операция нужна только один раз (первое подключение).

Шаг 17: исходные файлы

Чтобы изменить или персонализировать приложение, дополнительные исходные файлы доступны здесь:

Требуются навыки программирования под Android. Файлы.zip включают исходные файлы, такие как: активность Java, возможность рисования, манифест Android, макет, меню - необработанные файлы (некоторые примеры записей ЭКГ). Вы можете создать свой собственный проект, включив и персонализируя такие файлы.

Шаг 18: НАЧНИТЕ ЭКГ SMARTAPP - Шаг 1

НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 1
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 1
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 1
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 1

- Убедитесь, что аккумулятор (максимальное напряжение: 9 В), подключенный к устройству, заряжен.

- Очистите кожу перед наложением электродов. Сухой слой омертвевшей кожи, обычно присутствующий на поверхности нашего тела, и возможные воздушные зазоры между кожей и электродами не способствуют передаче сигнала ЭКГ на электроды. Поэтому необходимо влажное состояние между электродом и кожей. Кожу необходимо очистить (тканевой салфеткой, смоченной спиртом или хотя бы водой) перед размещением гелевых подушечек для электродов (одноразовых).

- Установите электроды в соответствии с таблицей ниже. В случае одноразового электрода, между кожей и металлическим электродом следует использовать проводящий гель (доступный в продаже) или, по крайней мере, прокладку из тканевой ткани, смоченной в водопроводной воде или физиологическом растворе.

Устройство позволяет записывать ЭКГ (LI, LII или LIII) также с использованием всего 2 электродов; электрод сравнения (черный) не является обязательным и может быть отключен с помощью переключателя или снятия перемычки J1 (см. Руководство по сборке). Однако для лучшего качества сигнала (меньшего шума) следует использовать электрод сравнения.

Шаг 19: НАЧНИТЕ ЭКГ SMARTAPP - Шаг 2

НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 2
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 2
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 2
НАЧАТЬ С ЭКГ SMARTAPP - Шаг 2

- Включите устройство ЭКГ с помощью переключателя (загорается красный светодиод)

- Запустите приложение на смартфоне

- Нажмите кнопку «ВКЛ», чтобы подключить смартфон к устройству ЭКГ (приложение запросит у вас разрешение на включение Bluetooth: нажмите «Да») и дождитесь обнаружения Bluetooth HC-06 (или HC-05). Модуль прибора ЭКГ. Код сопряжения или пароль могут быть запрошены в случае первого соединения Bluetooth с модулем: введите «1234». Если приложение не находит модуль Bluetooth, попробуйте выполнить сопряжение смартфона с модулем Bluetooth HC-06 (или HC-05) с помощью настройки Bluetooth смартфона (код сопряжения «1234»); эта операция нужна только один раз (первое подключение)

- Когда соединение будет установлено, на экране появится сигнал ЭКГ; в случае LI (отведение по умолчанию - LI, чтобы изменить отведение, перейдите к параграфу «Настройка»), частота пульса (ЧСС) будет оцениваться в реальном времени. Сигнал будет обновляться каждые 3 секунды.

- Чтобы применить цифровой фильтр, нажмите кнопку «Фильтр» и выберите фильтр из списка. По умолчанию применяются фильтр нижних частот с частотой 40 Гц и режекторный фильтр (в соответствии с предпочтениями, сохраненными в настройках).

Шаг 20: НАСТРОЙКИ

НАСТРОЙКИ
НАСТРОЙКИ

- Нажмите кнопку «Установить». чтобы открыть страницу настроек / предпочтений

- Нажмите «Руководство пользователя (help.pdf)», чтобы открыть файл руководства пользователя.

- Выберите отведение ЭКГ (по умолчанию LI)

- Выберите частоту режекторного фильтра (в зависимости от частоты помех: 50 или 60 Гц)

- Выберите вариант сохранения файла, чтобы сохранить в файле отфильтрованный или нефильтрованный сигнал ЭКГ.

- Нажмите кнопку «Сохранить настройки», чтобы сохранить настройки.

Значение усиления может быть изменено в случае модификации оборудования или персонализации устройства ЭКГ.

Шаг 21: ЗАПИСЬ ЭКГ-СИГНАЛА

ЗАПИСЬ ЭКГ-СИГНАЛА
ЗАПИСЬ ЭКГ-СИГНАЛА

- Вставьте имя файла (если пользователь записывает больше сигналов ЭКГ в одном сеансе без изменения имени файла, в конце имени файла добавляется прогрессивный индекс, чтобы избежать перезаписи предыдущей записи)

- Нажмите «Запись». кнопка для начала записи сигнала ЭКГ

- Нажмите кнопку «Стоп», чтобы остановить запись.

- Каждый сигнал ЭКГ будет сохранен в текстовом файле в папке «ECG_Files», расположенной в главном корне памяти смартфона. Сигнал ЭКГ может быть сохранен отфильтрованным или нефильтрованным в соответствии с предпочтениями, сохраненными в настройках.

- Нажмите кнопку «Restart», чтобы снова визуализировать сигнал ЭКГ, полученный во время выполнения.

- Чтобы записать новый сигнал ЭКГ, повторите предыдущие пункты

Файл ЭКГ содержит серию отсчетов (частота дискретизации: 600 Гц) амплитуды сигнала ЭКГ в мВ.

Шаг 22: ОТКРЫТИЕ И АНАЛИЗ ФАЙЛА ЭКГ

ОТКРЫТИЕ И АНАЛИЗ ФАЙЛА ЭКГ
ОТКРЫТИЕ И АНАЛИЗ ФАЙЛА ЭКГ
ОТКРЫТИЕ И АНАЛИЗ ФАЙЛА ЭКГ
ОТКРЫТИЕ И АНАЛИЗ ФАЙЛА ЭКГ

- Нажмите кнопку «Открыть»: появится список файлов, хранящихся в папке «ECG_Files».

- Выберите файл ЭКГ для визуализации

Будет отображена первая часть файла ЭКГ (10 секунд) без сетки.

Пользователь может вручную прокрутить экран для визуализации любого временного интервала сигнала ЭКГ.

Чтобы увеличить или уменьшить масштаб, пользователь может нажать на значки увеличительного стекла (правый угол в нижней части графика) или использовать масштабирование прямо на дисплее смартфона.

Ось времени, ось напряжения и стандартная сетка ЭКГ появятся автоматически, когда будет визуализирован временной интервал менее 5 секунд (при увеличении масштаба). Значения по оси напряжения (ось y) указаны в мВ, а значения по оси времени (ось x) - в секундах.

Чтобы применить цифровой фильтр, нажмите кнопку «Фильтр» и выберите фильтр из списка. По умолчанию применяются фильтр нижних частот с частотой 40 Гц, фильтр для удаления блуждающей линии и режекторный фильтр (в соответствии с предпочтениями, сохраненными в настройке). В заголовке графика отображается:

- имя файла

- полоса частот ЭКГ согласно примененным фильтрам

- метка «блуждающая базовая линия удалена», если применен блуждающий базовый фильтр

- метка «~ 50» или «~ 60» в зависимости от примененного режекторного фильтра

Пользователь может производить измерения (временной интервал или амплитуду) между двумя точками графика с помощью кнопок «Получить Pt1» и «Получить Pt2». Чтобы выбрать первую точку (Pt1), пользователь может нажать «Get Pt1» и выбрать вручную точку сигнала ЭКГ, щелкнув непосредственно на графике: красная точка появится на синем сигнале ЭКГ; если пользователь пропустит кривую ЭКГ, точка не будет выбрана, и появится строка «точка не выбрана»: пользователь должен повторить выбор. Такая же процедура необходима для выбора второй точки (Pt2). Таким образом, будут отображаться разности (Pt2 - Pt1) значений времени в мс (dX) и значений амплитуды в мВ (dY). Кнопка «Очистить» очищает выбранные точки.

Пользователь может регулировать усиление сигнала ЭКГ с помощью кнопок «+» (для увеличения) и «-» (для уменьшения); максимальное усиление: 5,0 и минимальное усиление: 0,5

Шаг 23: МЕНЮ ФИЛЬТРОВ

- НЕТ цифрового фильтра: удалите все примененные цифровые фильтры

- Удалить блуждающую базовую линию: примените особую обработку, чтобы удалить блуждающую базовую линию. В случае очень зашумленного сигнала обработка может завершиться ошибкой.

- Фильтр высоких частот «x» Гц: применить БИХ-фильтр высоких частот в соответствии с указанной частотой среза «x».

- Фильтр нижних частот «x» Гц: применить БИХ-фильтр нижних частот в соответствии с указанной частотой среза «x».

- Удаление 50 Гц ВКЛ (режектор + LowPass 25 Гц): примените особый очень стабильный FIR-фильтр, который является как режектором на 50 Гц, так и нижним проходом примерно на 25 Гц.

- Удаление 60 Гц ВКЛ (режектор + LowPass 25 Гц): примените особый очень стабильный FIR-фильтр, который является как режектором на 60 Гц, так и Low Pass примерно на 25 Гц

- Удаление 50 Гц ВКЛ: применить рекурсивный режекторный фильтр при 50 Гц

- Удаление 60 Гц ВКЛ: применить рекурсивный режекторный фильтр при 60 Гц

- Удаление 50/60 Гц ВЫКЛ: удалить примененный режекторный фильтр

Шаг 24: АППАРАТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

- Максимальная амплитуда входного сигнала (размах): 3,6 мВ (максимальная амплитуда входного сигнала зависит от аппаратного усиления)

- Электропитание: ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТОЛЬКО АККУМУЛЯТОРЫ (аккумуляторные и неперезаряжаемые).

- Мин. Напряжение питания: 6 В (например, 4 батареи по 1,5 В)

- Максимальное напряжение питания: 9 В (например, 6 батарей 1,5 В или 1 батарейка 9 В)

- Частота дискретизации: 600 Гц

- Полоса частот @ - 3 дБ (Аппаратное обеспечение): 0,1 Гц - 40 Гц (Верхний предел полосы пропускания фильтра нижних частот может быть увеличен до 0,1 Гц - 150 Гц путем изменения компонентов RC-фильтра (см. Руководство по сборке)

- CMRR: мин. 1209 дБ

- Усиление (Hardware_Gain): 1005 (его можно изменить, заменив резистор усиления (см. Руководство по сборке) - Разрешение: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- Максимальный ток смещения 10 нА - Количество каналов ЭКГ: 1

- Отведения ЭКГ: отведения от конечностей LI, LII и LIII

- Подключение смартфона: через Bluetooth

- Теоретический ток питания: <50 мА (на основе данных таблицы различных компонентов)

- Измеренный ток питания: <60 мА (при напряжении питания 9 В и Arduino Nano)

- Количество электродов: 2 или 3

Устройство позволяет записывать ЭКГ (LI, LII или LIII) также с использованием всего 2 электродов; электрод сравнения (черный) не является обязательным и может быть отключен путем снятия перемычки J1 (или переключателя S2, см. файл Руководства по сборке). Однако для лучшего качества сигнала (меньшего шума) следует использовать электрод сравнения.

Шаг 25: ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

- Визуализация ЭКГ во время записи (временное окно: 3 секунды)

- Оценка пульса (только для LI)

- Частота дискретизации: 600 Гц

- Запись и сохранение сигнала ЭКГ в текстовый файл (отфильтрованные или нефильтрованные сигналы могут быть сохранены в текстовом файле в соответствии с настройками) во внутренней памяти смартфона (папка: «ECG_Files», размещенная в главном корне)

- Данные (выборки) сохраняются как значения в мВ при 600 Гц (значение из 16 цифр)

- Сохраненная визуализация файла с опцией масштабирования, сеткой, регулировкой усиления (от «x 0,5» до «x 5») и выбором двух точек (для измерения временного расстояния и разницы амплитуд)

- Дисплей смартфона: макет приложения настраивается под разный размер дисплея; однако для лучшей визуализации рекомендуется минимум 3,7-дюймовый дисплей с разрешением 480 x 800 пикселей.

Цифровая фильтрация:

- Фильтрация высоких частот при 0,1, 0,15, 0,25, 0,5, 1 Гц

- Фильтрация нижних частот при 25, 35, 40 Гц (при 100 и 150 Гц доступны в версии ECG SmartApp для полосы пропускания 150 Гц)

- Режекторная фильтрация для удаления помех от электросети при 50 или 60 Гц

- Удаление блуждающей базовой линии

Шаг 26: СВЯЗАТЬСЯ

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html

Рекомендуемые: