Detektor Aritmia Berbasis Tingkat Menggunakan Arduino: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Aritmia jantung menimpa sekitar empat juta orang Amerika setiap tahun (Texas Heart Institute, par. 2). Sementara setiap jantung mengalami permutasi dalam ritme dan kecepatan, aritmia jantung kronis bisa berakibat fatal bagi korbannya. Banyak aritmia jantung juga bersifat sementara, artinya diagnosis bisa sulit. Selain itu, proses deteksi bisa mahal dan tidak nyaman. Seorang pasien mungkin diminta untuk memakai Holter atau monitor acara selama periode mulai dari beberapa hari sampai satu bulan, menjalani kateterisasi jantung, atau memiliki perekam loop ditanamkan di bawah kulit. Banyak pasien menolak tes diagnostik karena nilai dan biaya yang mengganggu (NHLBI, pars. 18-26).

Baru-baru ini, beberapa kasus telah dilaporkan di mana jam tangan pintar seperti Apple Watch merasakan anomali ritmik pada sensor denyut nadi mereka, mendorong pemakainya untuk mencari perawatan medis (Griffin, pars.10-14). Namun, jam tangan pintar itu mahal, sehingga tidak digunakan oleh sebagian besar penduduk. Sumber daya keuangan diperhitungkan sebagai kriteria dan kendala untuk Detektor Aritmia Berbasis Tingkat (RAD), karena komponen mahal tidak dapat diberikan, dan perangkat harus relatif terjangkau dan nyaman sambil tetap mengenali aritmia secara akurat.

Langkah 1: Bahan

Papan sirkuit Arduino UNO

dua puluh enam kabel jumper

Potensiometer A10K Ohm

LCD 6x2

Sensor pulsa

Baterai Alkaline 9V

Kabel periferal tipe USB 2.0 A ke B Pria/Pria

Baterai Alkaline/9V DC input

Papan tempat memotong roti satu baris, alat penyolderan dan penyolderan

16 kolom pin breakaway

Arduino IDE diunduh untuk pengkodean dan koneksi pin

Langkah 2: Desain dan Metodologi

Detektor Aritmia Berbasis Tingkat pada awalnya dirancang sebagai gelang. Namun, belakangan diketahui bahwa perangkat kerasnya tidak cukup ringkas untuk muat dalam bentuk ini. RAD saat ini terpasang pada 16,75x9.5cm. papan styrofoam, sehingga tetap portabel, ringan, dan nyaman jika dibandingkan dengan alat pendeteksi aritmia lainnya. Alternatif juga dieksplorasi. RAD diusulkan untuk mengenali kelainan pada kompleks PQRST listrik, tetapi batasan biaya dan ukuran tidak memungkinkan perangkat memiliki kemampuan elektrokardiogram (EKG).

RAD berorientasi pada pengguna. Ini hanya mengharuskan pengguna untuk meletakkan jarinya pada sensor pulsa dan membiarkannya sekitar sepuluh detik untuk menstabilkan. Jika denyut nadi pasien jatuh ke kisaran yang terkait dengan perilaku jantung yang tidak menentu seperti bradikardia atau takikardia, LCD akan memberi tahu pasien. RAD dapat mengenali tujuh kelainan kecepatan jantung utama. RAD tidak diuji pada pasien dengan aritmia yang didiagnosis sebelumnya, tetapi perangkat mendeteksi "aritmia" yang disimulasikan dengan menempatkan para insinyur di bawah tekanan fisik sebelum menguji perangkat dan dengan meniru pulsa untuk dideteksi oleh sensor inframerah. Sementara RAD memiliki perangkat keras input primitif dibandingkan dengan perangkat diagnostik aritmia lainnya, RAD berfungsi sebagai perangkat pemantauan berorientasi pengguna yang ekonomis yang dapat sangat membantu pasien dengan kecenderungan genetik atau gaya hidup untuk pengembangan aritmia.

Langkah 3: Sensor Jantung

Sensor jantung yang digunakan dalam proyek ini menggunakan gelombang inframerah yang melewati kulit dan dipantulkan dari pembuluh yang ditunjuk.

Gelombang kemudian dipantulkan dari kapal dan dibaca oleh sensor.

Data tersebut kemudian ditransfer ke Arduino untuk LCD yang akan ditampilkan.

Langkah 4: Koneksi

1. Pin pertama LCD (VSS) terhubung ke ground (GND)

2. Pin kedua LCD (VCC) terhubung ke input daya 5V dari Arduino

3. Pin ketiga LCD (V0) terhubung ke input kedua dari Potensiometer 10K

4. Salah satu pin Potensiometer terhubung ke ground (GND) dan input daya 5V

5. Pin keempat LCD (RS) terhubung ke pin dua belas Arduino

6. Pin kelima LCD (RW) terhubung ke ground (GND)

7. Pin keenam LCD (E) terhubung ke pin sebelas Arduino

8. Pin kesebelas LCD (D4) terhubung ke pin lima Arduino

9. Pin kedua belas Arduino (D5) terhubung ke pin empat Arduino

10. Pin ketiga belas LCD (D6) terhubung ke pin tiga Arduino

11. Pin keempat belas LCD (D7) terhubung ke pin dua Arduino

12. Pin kelima belas LCD (A) terhubung ke input daya 5V

13. Terakhir, pin keenam belas LCD (K) terhubung ke ground (GND).

14. Kabel S dari Sensor Pulsa terhubung ke pin A0 Arduino, 15. Kabel kedua terhubung ke input daya 5V, dan pin ketiga terhubung ke ground (GND).

Skema ini diposting untuk lebih memahami koneksi.

Langkah 5: IDE dan Kode

Kode diimplementasikan pada Arduino IDE. Bahasa pemrograman C dan Java digunakan untuk mengkodekan IDE. Awalnya, library LiquidCrystal dipanggil dengan metode #include, kemudian dimasukkan field dan parameter dua belas, sebelas, lima, empat, tiga, dua yang sesuai dengan pin Arduino bekas yang terhubung ke LCD. Inisialisasi variabel dilakukan dan kondisi untuk pengukuran BPM dan komentar diatur ke output yang diinginkan untuk ditampilkan pada LCD. Kode tersebut kemudian diselesaikan, diverifikasi, dan diunggah ke papan Arduino. Layar LCD dikalibrasi menggunakan Potensiometer untuk melihat komentar yang siap untuk uji coba.

Langkah 6: Kesimpulan

RAD memang berfungsi sebagai bentuk deteksi aritmia jantung yang lebih murah dan lebih nyaman dan portabel. Namun, lebih banyak pengujian diperlukan agar RAD dianggap sebagai perangkat diagnostik aritmia yang andal. Di masa depan, uji coba akan dilakukan pada pasien dengan aritmia yang didiagnosis sebelumnya. Lebih banyak data akan dikumpulkan untuk menentukan apakah ada aritmia yang berhubungan dengan fluktuasi jarak waktu antara detak jantung. Semoga RAD dapat lebih ditingkatkan untuk mendeteksi penyimpangan ini dan menghubungkannya dengan aritmia masing-masing. Meskipun ada banyak yang harus dilakukan dalam hal pengembangan dan pengujian, Detektor Aritmia Berbasis Tingkat memenuhi tujuannya dengan berhasil mengenali beberapa aritmia dan mengevaluasi kesehatan jantung di bawah batasan ekonomi dan ukurannya.

Monitor Holter: $371.00

Pemantau Acara: $498.00

Kateterisasi Jantung: $9027.00

Rontgen Dada (CXR): $254.00

Elektrokardiogram (EKG/EKG): $193,00

Uji Meja Miring: $1598.00

Ekokardiografi transesofageal: $1751.00

Ventrikulografi Radionuklida atau Angiografi Radionuklida (Pemindaian MUGA): $1166.00

Detektor Aritmia Berbasis Tarif (RAD): $134.00

Langkah 7: Yang Terakhir

Setelah koneksi LCD pada sensor Jantung harus menyala, Cukup letakkan jari Anda pada LED selama sekitar 10 detik.

Baca detak jantung dari LCD 16X2… Stay Heathy!