როგორ ავაშენოთ დაბალი ღირებულების ეკგ მოწყობილობა: 26 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

Ყველას მოგესალმებით!

მე მქვია მარიანო და მე ვარ ბიოსამედიცინო ინჟინერი. მე შაბათ -კვირა გავატარე, რათა შემემუშავებინა და განეხორციელებინა დაბალი ღირებულების ეკგ მოწყობილობის პროტოტიპი, რომელიც დაფუძნებულია Arduino დაფაზე, რომელიც დაკავშირებულია Bluetooth– ით Android მოწყობილობასთან (სმარტფონთან ან ტაბლეტთან). მინდა გაგიზიაროთ ჩემი "ეკგ SmartApp" პროექტი და თქვენ ნახავთ ყველა ინსტრუქციას და პროგრამულ უზრუნველყოფას ეკგ მოწყობილობის შესაქმნელად. მოწყობილობა განკუთვნილია მხოლოდ როგორც დიზაინის კვლევის პროექტი და ეს არ არის სამედიცინო მოწყობილობა, ასე რომ გთხოვთ წაიკითხოთ გაფრთხილებები სანამ გააგრძელებთ. მოწყობილობა შედგება აპარატურის დაფისგან, რომ მოიპოვოს ეკგ სიგნალები სხეულიდან და Android აპლიკაცია სიგნალების ჩაწერის, დამუშავებისა და შესანახად.

სქემის მარტივი დიზაინი და განლაგება კარგი კომპრომისია როგორც დაბალი ღირებულების (რამდენიმე კომპონენტის), ასევე კარგი შესრულებისათვის. სმარტფონისა და ერთჯერადი ნაწილების (ელექტროდების და ბატარეების) გამოკლებით, მოწყობილობის მთლიანი ღირებულება დაახლოებით 40 ევროა (43 აშშ დოლარი) რა

ეკგ მოწყობილობის ეს პროექტი განკუთვნილია მხოლოდ როგორც დიზაინის კვლევის პროექტი და ეს არ არის სამედიცინო მოწყობილობა, ასე რომ გთხოვთ გააგრძელოთ გაფრთხილებები და უსაფრთხოების საკითხები შემდეგ ეტაპზე, სანამ გააგრძელებთ.

ნაბიჯი 1: გაფრთხილებები

ეს ეკგ მოწყობილობის პროექტი განკუთვნილია მხოლოდ როგორც დიზაინის კვლევის პროექტი და ეს არ არის სამედიცინო მოწყობილობა. გამოიყენეთ მხოლოდ ბატარეა (მაქსიმალური ძაბვა: 9V). არ გამოიყენოთ AC დენის წყარო, ტრანსფორმატორი ან ძაბვის სხვა წყარო, რათა თავიდან აიცილოთ სერიოზული დაზიანება და ელექტრო შოკი საკუთარ თავს ან სხვას. არ დაუკავშიროთ AC– ხაზზე მომუშავე ინსტრუმენტები ან მოწყობილობა შემოთავაზებულ ეკგ მოწყობილობას. ეკგ მოწყობილობა ელექტრონულად არის დაკავშირებული ადამიანთან და მხოლოდ დაბალი ძაბვის ბატარეები (მაქსიმუმ 9 ვ) უნდა იქნას გამოყენებული უსაფრთხოების ზომების მისაღებად და მოწყობილობის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. ელექტროდების განთავსება სხეულზე უზრუნველყოფს ბრწყინვალე გზას მიმდინარე ნაკადისათვის. როდესაც სხეული დაკავშირებულია ნებისმიერ ელექტრონულ მოწყობილობასთან, ძალიან ფრთხილად უნდა იყოთ, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული და სასიკვდილო ელექტრო შოკიც კი. ავტორები არ იქნებიან პასუხისმგებელი ამ სახელმძღვანელოში აღწერილი ნებისმიერი სქემის ან პროცედურის გამოყენებით გამოწვეული ზიანისათვის. ავტორები არ ირწმუნებიან, რომ ნებისმიერი სქემა ან პროცედურა უსაფრთხოა. გამოიყენეთ თქვენი საკუთარი რისკით. აუცილებელია, რომ ვისაც სურს ამ მოწყობილობის აშენება, კარგად გაიგოს ელექტროენერგიის უსაფრთხო და კონტროლირებადი გამოყენება.

ნაბიჯი 2: საჭირო პროგრამული ფაილები (Android აპლიკაცია და Arduino Sketch)

ეკგ მოწყობილობა შეიძლება ადვილად აშენდეს და მხოლოდ ელექტრონიკის ძირითადი ცოდნაა საჭირო აპარატურის მიკროსქემის რეალიზაციისათვის. პროგრამული უზრუნველყოფის ცოდნა არ არის საჭირო, რადგან ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის პროგრამის დაინსტალირება Andriod სმარტფონიდან apk ფაილის გახსნით და Arduino- ს ესკიზის ატვირთვა Arduino დაფაზე (ეს შეიძლება მარტივად გაკეთდეს Arduino Software IDE და ერთ -ერთი გამოყენებით) ბევრი გაკვეთილი ხელმისაწვდომია ინტერნეტში).

აპლიკაციის 2.0 ვერსია ასევე ხელმისაწვდომია ეკგ -ს გაზომვის ახალი ხალიჩის ფუნქციების ჩათვლით და შემდგომი ციფრული დაბალი გამავლობის ფილტრები 100 Hz და 150 Hz). ვერსია 1.0 აპრობირებულია Android 4 -ზე და 6 -ზე, ხოლო ვერსია 2.0 უკვე ტესტირებულია Android 6 -ზე და 10

ნაბიჯი 3: აღწერა

მოწყობილობა იკვებება ბატარეით და შედგება წინა წრისგან, რომელიც იღებს ეკგ სიგნალებს (მხოლოდ კიდურები) საერთო ელექტროდების საშუალებით და არდუინოს დაფა ანალოგური სიგნალის დიგიტალიზაციისთვის და გადასცემს Android სმარტფონს Bluetooth პროტოკოლის საშუალებით. დაკავშირებული აპლიკაცია ვიზუალურად აჩვენებს ეკგ სიგნალს რეალურ დროში და იძლევა სიგნალის გაფილტვრის და შენახვის შესაძლებლობას ფაილში.

ნაბიჯი 4: ასამბლეის სახელმძღვანელო და მომხმარებლის სახელმძღვანელო

ეკგ მოწყობილობის შესაქმნელად ყველა დეტალური ინსტრუქცია ასევე შეგიძლიათ ნახოთ ასამბლეის სახელმძღვანელო ფაილში, ხოლო მისი გამოყენების ყველა ინფორმაცია აღწერილია მომხმარებლის სახელმძღვანელოს ფაილში.

ნაბიჯი 5: HARDWARE აღწერილობა

მიკროსქემის მარტივი დიზაინი და განლაგება კარგი კომპრომისია როგორც დაბალი ღირებულების (რამდენიმე კომპონენტის), ასევე კარგი შესრულებისათვის.

ბატარეა აწვდის (+Vb) Arduino დაფას და led L1 როდესაც მოწყობილობა ჩართულია (R12 = 10 kOhm აკონტროლებს L1 დენს); დანარჩენი მოწყობილობა მიეწოდება Arduino 5 V ძაბვის გამომუშავებას (+Vcc). ძირითადად მოწყობილობა მუშაობს 0 V (-Vcc) და 5 V (+Vcc) შორის, თუმცა ერთჯერადი მიწოდება გარდაიქმნება ორმაგ მიწოდებაზე ძაბვის გამყოფი თანაბარი რეზისტენტებით (R10 და R11 = 1 MOhm), რასაც მოჰყვება ერთიანობის მომატების ბუფერი (1/2 TL062). გამომავალი აქვს 2.5 V (TL062 დენის წყაროს შუა ძაბვა: 0-5 V); სიმძლავრის პოზიტიური და უარყოფითი რელსები იძლევა ორმაგ მიწოდებას (± 2.5 V) საერთო ტერმინალთან (საცნობარო მნიშვნელობა). კონდენსატორები C3 (100 nF), C4 (100 nF), C5 (1 uF, ელექტროლიტური) და C6 (1 uF, ელექტროლიტური) ძაბვის მიწოდებას უფრო სტაბილურს ხდის. უსაფრთხოების მიზნით, თითოეული ელექტროდი უკავშირდება მოწყობილობას 560 kOhm (R3, R4, R13) დამცავი რეზისტორის საშუალებით, რათა შეზღუდოს დენის შემოდინება პაციენტში მოწყობილობის შიგნით გაუმართაობის შემთხვევაში. ეს მაღალი რეზისტორები (R3, R4, R13) უნდა იქნას გამოყენებული იმ იშვიათი სიტუაციის საწინააღმდეგოდ, როდესაც დაბალი ძაბვის სიმძლავრე (6 ან 9 ვ, ბატარეის მოხმარებული ძაბვის მიხედვით) უშუალოდ პაციენტთან მიდის შემთხვევით, ან INA კომპონენტის გამო. წარუმატებელი გარდა ამისა, ორი CR მაღალი გამავლობის ფილტრი (C1-R1 და C2-R2), ორ შესასვლელში მოთავსებული, ბლოკავს DC დენს და ამცირებს ელექტროდების კონტაქტური პოტენციალით წარმოქმნილ არასასურველ DC და დაბალი სიხშირის ხმაურს. ეკგ სიგნალი იმდენად მაღალი გავლაა გაფილტრული გამაძლიერებელი სტადიის წინ, გათიშვის სიხშირით დაახლოებით 0.1 ჰც (-3 დბ). R1– ის არსებობა (როგორც R2) ამცირებს წინასწარი ამპლიფიკაციის სტადიის შეყვანის დამოკიდებულებას ისე, რომ სიგნალი მცირდება ფაქტორით, რაც დამოკიდებულია R1 და R3 მნიშვნელობებზე (როგორც R2 და R4); ასეთი ფაქტორი შეიძლება შეფასდეს, როგორც:

R1 / (R1 + R3) = 0.797 თუ R1 = 2.2 MOhm და R2 = 560 kOhm

უფრო მიზანშეწონილია აირჩიოთ წყვილი C1 - C2 (1 uF, ფილმის კონდენსატორი) სიმძლავრის მნიშვნელობებით ძალიან ახლოსაა ერთმანეთთან, წყვილი R1- R2 (2.2 MOhm) წინააღმდეგობის მნიშვნელობებით ძალიან ახლოსაა ერთმანეთთან და იგივე წყვილის R3 - R4. ამგვარად, არასასურველი კომპენსაცია მცირდება და არ გაძლიერდება ინსტრუმენტული გამაძლიერებელით (INA128). ორმაგი შეყვანის წრეში კომპონენტების წრიული პარამეტრების ნებისმიერი შეუსაბამობა ხელს უწყობს CMRR– ის დეგრადაციას; ასეთი კომპონენტები უნდა იყოს ძალიან კარგად შერწყმული (თუნდაც ფიზიკური განლაგება) ისე, რომ მათი ტოლერანტობა უნდა შეირჩეს რაც შეიძლება დაბალი (ალტერნატიულად, ოპერატორს შეუძლია შეაფასოს მათი მნიშვნელობები ხელით მულტიმეტრით, რათა შეარჩიოს წყვილი კომპონენტები მნიშვნელობებით რაც შეიძლება ახლოს)). R5 (2.2 kOhm) განსაზღვრავს INA128 მოგებას ფორმულის მიხედვით:

G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)

ეკგ სიგნალი იმდენად გაძლიერებულია INA- ით და თანმიმდევრულად მაღალი გავლით გაფილტრული C7 და R7 (a -3 dB სიხშირით გათიშული სიხშირით დაახლოებით 0.1 Hz თუ C7 = 1 uF და R7 = 2.2 MOhm), რათა აღმოფხვრას ნებისმიერი DC კომპენსირებული ძაბვა ბოლო და ოპერაციული გამაძლიერებლის (1/2 TL062) უფრო მაღალი გამაძლიერებელი არაინვერტირებული კონფიგურაციით მოგებით:

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

იმისათვის, რომ მომხმარებელმა შეცვალოს მოგება გაშვების დროს, ოპერატორს შეუძლია აირჩიოს ცვლადი რეზისტორი (ტრიმერი / პოტენომეტრი) Rp- ის ნაცვლად ან რეზისტორის მდედრობითი სოკეტის ზოლის შესაცვლელად, რომელიც შეიძლება ცვალებადი იყოს (რადგან არ არის შედუღებული). თუმცა, პირველ შემთხვევაში შეუძლებელია ზუსტად იცოდეთ ეკგ სიგნალის რეალურად მომატება (მონაცემების mV- ში მნიშვნელობა არ იქნება სწორი), ხოლო მეორე შემთხვევაში შესაძლებელია mV- ში სწორი მნიშვნელობების დაზუსტებით Rp– ის მნიშვნელობა ფორმულაში „მოგება“აპის „პარამეტრების“განყოფილებაში (იხ. მომხმარებლის სახელმძღვანელო). C8 კონდენსატორი ქმნის დაბალგამტარ ფილტრს a -3 dB წყვეტილი სიხშირით დაახლოებით 40 Hz, როგორც RC ფილტრი, რომელიც შედგება R9 და C9. გათიშვის სიხშირის მნიშვნელობა მოცემულია ფორმულით:

f = 1 / (2*π*C*R).

დაბალი გამავლობის ფილტრებისთვის @ 40 Hz [1], RC კომპონენტების მნიშვნელობებია:

R8 = 120 kOhm, C8 = 33 nF, R9 = 39 kOhm, C9 = 100 nF

ეკგ სიგნალი ისე გაფილტრულია 0.1 და 40 ჰერც დიაპაზონში და ძლიერდება:

მოგება = 0.797 * G_INA * G_TL062

ვინაიდან R5 = 2, 2 kOhm, R8 = 120 kOhm, R6 = 100 Ohm, Rp = 2, 2 KOhm, მოგება = 0.797 * (1+50000 /2200) * (1+120000 / (2200+100)) = 1005

ფილტრის გათიშვის სიხშირეზე ზუსტი მნიშვნელობის მისაღწევად, RC ფილტრის კომპონენტებს უნდა ჰქონდეთ რაც შეიძლება დაბალი ტოლერანტობა (ალტერნატიულად, ოპერატორს შეუძლია მათი მნიშვნელობები ხელით გაზომოთ მულტიმეტრით, რათა აირჩიოს ის, რაც ყველაზე ახლოს არის სასურველ მნიშვნელობასთან).

ანალოგური სიგნალი ციფრულდება Arduino დაფით (A0 შეყვანის არხი) და შემდეგ გადაეცემა HC-06 მოდულს სერიული საკომუნიკაციო ქინძისთავებით; საბოლოოდ, მონაცემები ეგზავნება სმარტფონს Bluetooth– ით.

საცნობარო ელექტროდი (შავი) არჩევითია და მისი გამორიცხვა შესაძლებელია ჯუმბერის J1 მოხსნით (ან ოპერატორს შეუძლია გამოიყენოს გადამრთველი ჯუმპერის ნაცვლად). მიკროსქემის კონფიგურაცია შექმნილია ასევე ორი ელექტროდით მუშაობისთვის; თუმცა, საცნობარო ელექტროდი უნდა იქნას გამოყენებული სიგნალის უკეთესი ხარისხისთვის (დაბალი ხმაური).

ნაბიჯი 6: კომპონენტები

სმარტფონის და ერთჯერადი ნაწილების (ელექტროდების და ბატარეების) გამოკლებით, მთლიანი მოწყობილობის ღირებულება დაახლოებით 43 აშშ დოლარია (აქ განიხილება ერთი პროდუქტი; უფრო დიდი რაოდენობის შემთხვევაში, ფასი დაიკლებს).

ყველა კომპონენტის დეტალური ჩამონათვალისთვის (აღწერა და სავარაუდო ხარჯები), იხილეთ ასამბლეის სახელმძღვანელო ფაილი.

ნაბიჯი 7: გჭირდებათ ინსტრუმენტები

- გჭირდებათ ინსტრუმენტები: ტესტერი, საჭრელი, გამაგრილებელი რკინა, გამყვანი მავთული, ხრახნიანი საჭრელი და ფანქარი.

ნაბიჯი 8: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 1

- მოამზადეთ პერფორირებული პროტოტიპის დაფა 23x21 ხვრელით (დაახლოებით 62 მმ x 55 მმ)

- PCB– ის თანახმად, ფიგურებში ნაჩვენებია ზედა განლაგება, შედუღება: რეზისტორები, დამაკავშირებელი მავთულები, ქალის ბუდე (Rp) სოკეტები, მამრობითი და მდედრობითი სათაურის კონექტორები (ფიგურებში მოხსენიებული ქალის სათაურის კონექტორები, შესაფერისია არდუინო ნანოსთვის ან არდუინოსთვის) მიკრო), კონდენსატორები, Led

ნაბიჯი 9: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 2

- დააკავშირეთ ყველა კომპონენტი PCB– ის ქვედა განლაგების მიხედვით.

ნაბიჯი 10: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 3

- გააცნობიერეთ ბატარეის მავთულის კონექტორი ბატარეის სამაჯურის/დამჭერის, ქალის სათაურის კონექტორების და სითბოს შემცირების მილების გამოყენებით; დააკავშირეთ იგი PCB "con1" (კონექტორი 1)

ნაბიჯი 11: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 4

- გააცნობიერე სამი ელექტროდის კაბელი (კოაქსიალური კაბელის გამოყენებით, ქალის სათაურის კონექტორები, სითბოს შესამცირებელი მილები, ალიგატორის დამჭერი) და დააკავშირე ისინი PCB- თან, გამკაცრდეს დაფაზე რამოდენიმე მყარი კაბელით

ნაბიჯი 12: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 5

- გააცნობიერე გადამრთველი (სლაიდების გადამრთველის, ქალის სათაურის კონექტორების, გათბობის შემცირების მილის გამოყენებით) და შეაერთე იგი PCB- თან

- განათავსეთ INA128, TL062 და Rp რეზისტორი კორესპონდენტის სოკეტებში

- პროგრამა (იხილეთ პროგრამის აღწერილობის განყოფილება) და შეუერთეთ Arduino Nano დაფას (პერფორირებული პროტოტიპის დაფა და ქალი სათაურის კონექტორები უნდა იყოს მორგებული PCB– ზე, თუ სხვა Arduino დაფა (მაგ. UNO ან Nano) გამოიყენება)

- შეაერთეთ HC-06 მოდული PCB “con2” (კონექტორი 2)

ნაბიჯი 13: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 6

- შეაერთეთ ჯუმპერი J1 საცნობარო ელექტროდის გამოსაყენებლად

- დააკავშირეთ ბატარეა

ნაბიჯი 14: როგორ ავაშენოთ - ნაბიჯი 7

- მოათავსეთ წრე შესაფერისი ყუთში, რომელსაც აქვს ხვრელები Led– ისთვის, კაბელები და გადამრთველი.

უფრო დეტალური აღწერა ნაჩვენებია ასამბლეის სახელმძღვანელოს ფაილში.

ნაბიჯი 15: სხვა ვარიანტები

- ეკგ სიგნალი მონიტორინგის პროგრამისთვის გაფილტრულია 0.1 -დან 40 ჰერცამდე; დაბალი გამავლობის ფილტრის ზედა ზღვარი შეიძლება გაიზარდოს R8 ან C8 და R9 ან C9 შეცვლით.

- Rp რეზისტორის ნაცვლად, ტრიმერი ან პოტენომეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნეს გაძლიერების (და ეკგ სიგნალის გასაძლიერებლად) მუშაობის დროს.

- ეკგ მოწყობილობას შეუძლია იმუშაოს ასევე სხვადასხვა Arduino დაფებით. Arduino Nano და Arduino UNO შემოწმდა. შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა დაფები (როგორიცაა Arduino Micro, Arduino Mega და ა.შ.), თუმცა Arduino- ს ესკიზის ფაილს სჭირდება ცვლილებები დაფის მახასიათებლების შესაბამისად.

-ეკგ მოწყობილობას შეუძლია ასევე იმუშაოს HC-05 მოდულით, HC-06 ერთის ნაცვლად.

ნაბიჯი 16: პროგრამული უზრუნველყოფის აღწერა

პროგრამული უზრუნველყოფის ცოდნა არ არის საჭირო.

Arduino პროგრამირება: Arduino ესკიზის ფაილების ატვირთვა შესაძლებელია Arduino დაფაზე მარტივად Arduino Software IDE– ს დაყენებით (უფასო ჩამოტვირთვა Arduino– ს ოფიციალური ვებ – გვერდიდან) და Arduino– ს ოფიციალურ ვებგვერდზე არსებული გაკვეთილის შემდეგ. მოცემულია ერთი ესკიზის ფაილი („ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino“) როგორც Arduino Nano- სთვის, ასევე Arduino UNO– სთვის (ესკიზი შემოწმებულია ორივე დაფაზე). იგივე ესკიზი უნდა მუშაობდეს ასევე Arduino Micro– სთან (ეს დაფა არ იყო გამოცდილი). სხვა Arduino დაფისთვის, ესკიზის ფაილს შეიძლება დასჭირდეს ცვლილებები. ეკგ SmartApp– ის ინსტალაცია: აპლიკაციის დასაინსტალირებლად, დააკოპირეთ მოწოდებული apk ფაილი „ECG_SmartApp_ver1.apk“(ან „ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk“იმ შემთხვევაში, თუ სიჩქარეა 150 Hz სიჩქარით) სმარტფონის მეხსიერებაში, გახსენით იგი და მიჰყევით ინსტრუქციას ნებართვების მიღება. 2.0 ვერსია ასევე ხელმისაწვდომია ელექტროკარდიოგრაფიის გაზომვის ახალი ხალიჩის ფუნქციების ჩათვლით და შემდგომი დაბალი ციფრული ფილტრები 100 Hz და 150 Hz).

1.0 ვერსია გამოცდილია Android 4 -ზე და 6 -ზე, ხოლო ვერსია 2.0 -ზე დაინსტალირებულია Android 6 -ზე და 10 -ზე.

ინსტალაციამდე შეიძლება დაგჭირდეთ სმარტფონის პარამეტრების შეცვლა უცნობი წყაროებიდან აპის დაყენების ნებართვით (მონიშნეთ "უშიშროების" მენიუს "უცნობი წყაროების" ყუთი). ეკგ მოწყობილობის HC-06 (ან HC-05) Bluetooth მოდულთან დასაკავშირებლად, მოდულის პირველი Bluetooth კავშირის შემთხვევაში შეიძლება მოითხოვოს დაწყვილების კოდი ან პაროლი: შეიყვანეთ "1234". თუ აპლიკაცია ვერ პოულობს Bluetooth მოდულს, სცადეთ სმარტფონის დაწყვილება HC-06 (ან HC-05) Bluetooth მოდულთან სმარტფონის Bluetooth Setting გამოყენებით (დაწყვილების კოდი „1234“); ეს ოპერაცია საჭიროა მხოლოდ ერთხელ (პირველი კავშირი).

ნაბიჯი 17: წყარო ფაილები

აპლიკაციის შესაცვლელად ან პერსონალიზებისთვის, არჩევითი წყაროს ფაილები ხელმისაწვდომია აქ:

საჭიროა Android პროგრამირების უნარი.. Zip ფაილები მოიცავს წყაროს ფაილებს, როგორიცაა: java activity, drawable, android manifest, layout, menu - raw files (ზოგიერთი ეკგ მაგალითი ჩანაწერი). თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი პროექტი ასეთი ფაილების ჩათვლით და პერსონალიზებით.

ნაბიჯი 18: დაიწყეთ ეკგ SMARTAPP– ით - ნაბიჯი 1

- დარწმუნდით, რომ მოწყობილობასთან დაკავშირებული ბატარეა (მაქსიმალური ძაბვის მიწოდება: 9V) დატენილია

- გაწმინდეთ კანი ელექტროდების დადებამდე. მშრალი მკვდარი კანის ფენა, რომელიც ჩვეულებრივ გვხვდება ჩვენი სხეულის ზედაპირზე და ჰაერის შესაძლო უფსკრული კანსა და ელექტროდებს შორის არ უწყობს ხელს ეკგ სიგნალის გადაცემას ელექტროდებზე. ამიტომ საჭიროა ტენიანი მდგომარეობა ელექტროდსა და კანს შორის. ელექტროდის გელის ბალიშების მოთავსებამდე (ერთჯერადი) კანი უნდა გაიწმინდოს (ქსოვილით გაჟღენთილი ალკოჰოლით ან მინიმუმ წყლით).

- მოათავსეთ ელექტროდები ქვემოთ მოყვანილი ცხრილის მიხედვით. ერთჯერადი ელექტროდის შემთხვევაში, ელექტროდის გამტარი გელი (ხელმისაწვდომია კომერციულად) უნდა იქნას გამოყენებული კანსა და ლითონის ელექტროდს შორის, ან მინიმუმ ქსოვილის ქსოვილი, გაჟღენთილი ონკანის წყალში ან მარილიან ხსნარში.

მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ ეკგ (LI, LII ან LIII) ასევე მხოლოდ 2 ელექტროდის გამოყენებით; საცნობარო ელექტროდი (შავი) არჩევითია და მისი გამორიცხვა შესაძლებელია გადამრთველის გამოყენებით ან ჯუმბერის J1 მოხსნით (იხ. შეკრების სახელმძღვანელო). თუმცა, საცნობარო ელექტროდი უნდა იქნას გამოყენებული სიგნალის უკეთესი ხარისხისთვის (დაბალი ხმაური).

ნაბიჯი 19: დაიწყეთ ეკგ SMARTAPP– ით - ნაბიჯი 2

- ჩართეთ ეკგ მოწყობილობა გადამრთველის გამოყენებით (წითელი led ჩართულია)

- გაუშვით აპლიკაცია სმარტფონზე

-დააჭირეთ ღილაკს "ON" სმარტფონის ეკგ მოწყობილობასთან დასაკავშირებლად (აპლიკაცია მოგთხოვთ Bluetooth– ის ჩართვის ნებართვას: დააჭირეთ „დიახ“) და დაელოდეთ HC-06 (ან HC-05) Bluetooth– ის აღმოჩენას. ეკგ მოწყობილობის მოდული. დაწყვილების კოდი ან პაროლი შეიძლება ითხოვდეს მოდულთან პირველი Bluetooth კავშირის შემთხვევაში: შეიყვანეთ "1234". თუ აპლიკაცია ვერ პოულობს Bluetooth მოდულს, სცადეთ სმარტფონის დაწყვილება HC-06 (ან HC-05) Bluetooth მოდულთან სმარტფონის Bluetooth Setting გამოყენებით (დაწყვილების კოდი „1234“); ეს ოპერაცია საჭიროა მხოლოდ ერთხელ (პირველი კავშირი)

- როდესაც კავშირი დამყარდება, ეკგ სიგნალი გამოჩნდება ეკრანზე; LI– ს შემთხვევაში (ნაგულისხმევი ლიდერი არის LI, ტყვიის შესაცვლელად გადადით პუნქტში „პარამეტრი“) გულისცემა (HR) შეფასდება რეალურ დროში. სიგნალი განახლდება ყოველ 3 წამში

- ციფრული ფილტრის გამოსაყენებლად დააჭირეთ ღილაკს "ფილტრი" და აირჩიეთ ფილტრი სიიდან. სტანდარტულად, გამოიყენება დაბალი გამავლობის ფილტრი @ 40 Hz და მაღალი დონის ფილტრი (პარამეტრებში შენახული პარამეტრების მიხედვით).

ნაბიჯი 20: პარამეტრები

- დააჭირეთ ღილაკს "დაყენება". პარამეტრების/პარამეტრების გვერდის გასახსნელად

- დააჭირეთ "მომხმარებლის სახელმძღვანელოს (help.pdf)" მომხმარებლის სახელმძღვანელოს ფაილის გასახსნელად

- შეარჩიეთ ელექტროკარდიოგრამა (LI არის ნაგულისხმევი)

- აირჩიეთ მაღალი დონის ფილტრის სიხშირე (ჩარევის სიხშირის მიხედვით: 50 ან 60 ჰც)

- აირჩიეთ ფაილის შენახვის ვარიანტი ფაილზე გაფილტრული ან გაუფილტრავი ეკგ სიგნალის შესანახად

- დააჭირეთ ღილაკს "პარამეტრების შენახვა" პარამეტრების შესანახად

მოგების ღირებულება შეიძლება შეიცვალოს ეკგ მოწყობილობის აპარატურის მოდიფიკაციის ან პერსონალიზაციის შემთხვევაში.

ნაბიჯი 21: ეკგ სიგნალის ჩაწერა

- ჩაწერეთ ფაილის სახელი (თუ მომხმარებელი ჩაწერს მეტ ეკგ სიგნალს იმავე სესიაზე ფაილის სახელის შეცვლის გარეშე, ფაილის სახელის ბოლოს ემატება პროგრესული ინდექსი, რათა თავიდან აიცილოთ წინა ჩანაწერის გადაწერა)

- დააჭირეთ ღილაკს "Rec." ეკგ სიგნალის ჩაწერის დასაწყებად

- დააჭირეთ ღილაკს "გაჩერება" ჩაწერის შესაჩერებლად

- თითოეული ეკგ სიგნალი ინახება txt ფაილში საქაღალდის "ECG_Files" შიგნით, რომელიც მოთავსებულია სმარტფონის მეხსიერების ძირითად ფესვში. ეკგ სიგნალი შეიძლება ინახებოდეს გაფილტრული ან გაუფილტრავი პარამეტრების მიხედვით შენახული პარამეტრების მიხედვით

- დააჭირეთ ღილაკს "გადატვირთვა", რათა კვლავ გამოიჩინოთ ეკგ სიგნალი, რომელიც მიიღება გაშვების დროს

- ახალი ეკგ სიგნალის ჩასაწერად, გაიმეორეთ წინა პუნქტები

ეკგ ფაილი შეიცავს ნიმუშების სერიას (შერჩევის სიხშირე: 600 ჰც) ეკგ სიგნალის ამპლიტუდის mV- ში.

ნაბიჯი 22: ეკგ ფაილების გახსნა და ანალიზი

დააჭირეთ ღილაკს "გახსნა": გამოჩნდება "ECG_Files" საქაღალდეში შენახული ფაილების სია

- აირჩიეთ ეკგ ფაილი ვიზუალიზაციისთვის

ეკგ ფაილის პირველი ნაწილი გამოჩნდება (10 წამი) ქსელის გარეშე.

მომხმარებელს შეუძლია ხელით გადაახვიოს ეკრანზე ეკგ სიგნალის ნებისმიერი დროის ინტერვალის ვიზუალიზაციისთვის.

გასადიდებლად ან გასადიდებლად მომხმარებელს შეუძლია დააჭიროს გამადიდებელი შუშის ხატებს (გრაფის ქვედა კუთხეში მარჯვენა კუთხე) ან გამოიყენოს pinch მასშტაბირება პირდაპირ სმარტფონის ეკრანზე.

დროის ღერძი, ძაბვის ღერძი და სტანდარტული ეკგ ბადე ავტომატურად გამოჩნდება, როდესაც 5 წამზე ნაკლები დროის ინტერვალი ვიზუალიზდება (მასშტაბირების მასშტაბირებით). ძაბვის ღერძის (y ღერძი) მნიშვნელობები არის mV, ხოლო დროის ღერძის (x ღერძი) მნიშვნელობები წამებში.

ციფრული ფილტრის გამოსაყენებლად დააჭირეთ ღილაკს "ფილტრი" და აირჩიეთ ფილტრი სიიდან. სტანდარტულად გამოიყენება დაბალი გამავლობის ფილტრი @ 40 Hz, მოხეტიალე ხაზის ამოსაღები ფილტრი და მაღალი დონის ფილტრი (პარამეტრში შენახული პარამეტრების მიხედვით). გრაფიკის სათაური აჩვენებს:

- ფაილის სახელი

- ეკგ სიხშირის დიაპაზონი გამოყენებული ფილტრების მიხედვით

- ეტიკეტი "მოხეტიალე საწყისი საწყისი ამოღებულია" თუ მოხეტიალე საბაზისო ფილტრია გამოყენებული

- ეტიკეტი "50 ~" ან "~ 60" გამოყენებული დონის ფილტრის მიხედვით

მომხმარებელს შეუძლია გააკეთოს გაზომვები (დროის ინტერვალი ან ამპლიტუდა) გრაფის ორ წერტილს შორის "Get Pt1" და "Get Pt2" ღილაკების გამოყენებით. პირველი წერტილის (Pt1) ასარჩევად მომხმარებელს შეუძლია დააჭიროს ღილაკს “Get Pt1” და ხელით შეარჩიოს ეკგ სიგნალის წერტილი გრაფიკზე პირდაპირ დაჭერით: ეკგ ლურჯ სიგნალზე გამოჩნდება წითელი წერტილი; თუ მომხმარებელი გამოტოვებს ეკგ მრუდს, წერტილი არ იქნება არჩეული და გამოჩნდება "არჩეული წერტილი" სტრიქონი: მომხმარებელმა უნდა გაიმეოროს შერჩევა. იგივე პროცედურაა საჭირო მეორე პუნქტის ასარჩევად (Pt2). ამრიგად, ms- ში (dX) და mV- ში (dY) დროის მნიშვნელობების განსხვავებები (Pt2 - Pt1) გამოჩნდება. ღილაკი "გასუფთავება" ასუფთავებს არჩეულ წერტილებს.

მომხმარებელს შეუძლია შეცვალოს ეკგ სიგნალის მომატება "+" ღილაკის (გასადიდებლად) და "-" ღილაკის (შესამცირებლად) გამოყენებით; მაქსიმალური მოგება: 5.0 და მინიმალური მოგება: 0.5

ნაბიჯი 23: ფილტრების მენიუ

- არა ციფრული ფილტრი: ამოიღეთ ყველა გამოყენებული ციფრული ფილტრი

- ამოიღეთ მოხეტიალე საბაზისო: გამოიყენეთ კონკრეტული დამუშავება საბაზისო მოხეტიალე ამოსაღებად. სიგნალის ძალიან ხმაურიანი შემთხვევაში დამუშავება შეიძლება ჩაიშალოს

- მაღალი გავლის 'x' Hz: გამოიყენეთ IIR მაღალი გავლის ფილტრი მითითებული გათიშვის სიხშირის 'x' შესაბამისად

- დაბალი გავლის 'x' Hz: გამოიყენეთ IIR დაბალი გავლის ფილტრი მითითებული გათიშვის სიხშირის 'x' შესაბამისად

- 50 Hz მოხსნა ჩართულია (მაღალი დონის+LowPass 25 Hz): გამოიყენეთ კონკრეტული ძალიან სტაბილური FIR ფილტრი, რომელიც არის მაღალი დონის 50 Hz და Low Pass დაახლოებით 25 Hz.

- 60 Hz მოხსნა ჩართულია (მაღალი დონის+LowPass 25 Hz): გამოიყენეთ კონკრეტული ძალიან სტაბილური FIR ფილტრი, რომელიც არის მაღალი დონის 60 Hz და Low Pass დაახლოებით 25 Hz.

- 50 Hz მოხსნა ჩართულია: გამოიყენეთ რეკურსიული დონის ფილტრი 50 Hz

- 60 Hz მოხსნა ჩართულია: გამოიყენეთ რეკურსიული დონის ფილტრი 60 Hz– ზე

- 50/60 Hz მოხსნა OFF: ამოიღეთ გამოყენებული ფილტრის ფილტრი

ნაბიჯი 24: HARDWARE სპეციფიკაციები

-მაქსიმალური შეყვანის სიგნალის ამპლიტუდა (პიკიდან მწვერვალამდე): 3.6 მვ (მაქსიმალური შეყვანის სიგნალის ამპლიტუდა დამოკიდებულია აპარატურის მოგებაზე)

- ძაბვის მიწოდება: გამოიყენეთ მხოლოდ ბატარეები (დატენვისთვის და არა დასატენად)

- მინიმალური ძაბვის მიწოდება: 6V (მაგ. 4 x 1.5V ბატარეები)

- მაქსიმალური ძაბვის მიწოდება: 9V (მაგ. 6 x 1.5V ან 1 x 9V ბატარეები)

- შერჩევის სიხშირე: 600 ჰც

- სიხშირის გამტარობა @ - 3dB (აპარატურა): 0.1 Hz - 40 Hz (დაბალი გამავლობის ფილტრის ზედა ზღვარი შეიძლება გაიზარდოს 0.1 Hz - 150 Hz– მდე, RC ფილტრის კომპონენტების შეცვლით (იხ. შეკრების სახელმძღვანელო)

- CMRR: მინ 1209 დბ

- გაძლიერება (აპარატურის მომატება): 1005 (ის შეიძლება შეიცვალოს მოგების რეზისტორის შეცვლით (იხ. ასამბლეის სახელმძღვანელო) - გარჩევადობა: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- მიკერძოებული მიმდინარე მაქსიმალური 10 nA - ეკგ არხების რაოდენობა: 1

- ეკგ წამყვანი: კიდური იწვევს LI, LII და LIII

- სმარტფონის კავშირი: Bluetooth– ის საშუალებით

- მიწოდების თეორიული მიმდინარეობა: <50 mA (სხვადასხვა კომპონენტის მონაცემთა ფურცლის საფუძველზე)

- გაზომვის მიწოდების დენი: <60 mA (9V ძაბვის წყაროსთან და Arduino Nano)

- ელექტროდების რაოდენობა: 2 ან 3

მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ ჩაწეროთ ეკგ (LI, LII ან LIII) ასევე მხოლოდ 2 ელექტროდის გამოყენებით; საცნობარო ელექტროდი (შავი) არჩევითია და მისი გამორიცხვა შესაძლებელია ჯუმბერის J1 (ან გადამრთველის S2, იხილეთ ასამბლეის სახელმძღვანელო ფაილიდან) ამოღებით. თუმცა, საცნობარო ელექტროდი უნდა იქნას გამოყენებული სიგნალის უკეთესი ხარისხისთვის (დაბალი ხმაური).

ნაბიჯი 25: პროგრამის სპეციფიკაციები

ეკგ ვიზუალიზაცია ჩაწერის დროს (დროის ფანჯარა: 3 წამი)

- გულისცემის შეფასება (მხოლოდ LI)

- შერჩევის სიხშირე: 600 ჰც

ეკგ სიგნალის ჩაწერა და შენახვა txt ფაილში (გაფილტრული ან გაუფილტრავი სიგნალები შეინახება txt ფაილში პარამეტრების მიხედვით) სმარტფონის შიდა მეხსიერებაში (საქაღალდე: „ECG_Files“მოთავსებულია ძირითად ფესვში)

- მონაცემები (ნიმუშები) ინახება მნიშვნელობებად mV- ში 600 Hz (მნიშვნელობა 16 ციფრი)

- შენახული ფაილის ვიზუალიზაცია მასშტაბირების ვარიანტით, ბადე, მოგების კორექტირება ("x 0.5" -დან "x 5") და ორი პუნქტის შერჩევა (დროის მანძილისა და ამპლიტუდის სხვაობის გასაზომად)

- სმარტფონის ჩვენება: აპლიკაციის განლაგება მორგებულია ჩვენების სხვადასხვა ზომისთვის; თუმცა უკეთესი ვიზუალიზაციისთვის რეკომენდებულია მინიმუმ 3.7 დიუმიანი დისპლეი 480 x 800 პიქსელის გარჩევადობით

ციფრული გაფილტვრა:

- მაღალი გავლის ფილტრაცია @ 0.1, 0.15, 0.25, 0.5, 1 Hz

- დაბალი გამავლობის გაფილტვრა @ 25, 35, 40 Hz (@ 100 და 150 Hz ხელმისაწვდომია ეკგ SmartApp ვერსიაში გამტარუნარიანობისთვის 150 Hz)

- მაღალი დონის გაფილტვრა ელექტროგადამცემი ხაზის ჩარევის ამოღების მიზნით @ 50 ან 60 Hz

- მოხეტიალე საბაზისო მოხსნა

ნაბიჯი 26: შეხებით

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html