Карманный кардиомонитор

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «IT в медицине, биомедицинские технологии, медицинское приборостроение, бионика» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Медицинское приборостроение

Авторы работы: ГАОУ Школа № 548

Email: Написать

Предметы: Физика, Биология

Классы: 9 класс

Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире. Способствовать выявлению и профилактике заболеваний ССЗ помогает метод исследования сердечной активности – электрокардиограмма (ЭКГ). Накапливать данные ЭКГ (в разные периоды дня и активности) помогают карманные кардиомониторы. По результатам последних исследований с помощью применения нейронных сетей появилась возможность определять не только болезни сердца, но и другие заболевания, используя анализ ЭКГ. Для этого необходимы накопленные данные по мониторингу сердечной активности.

Цель

Создание карманного переносного устройства для мониторинга сердечной активности.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

D-принтер для печати корпуса
датчики ЭКГ
модуль SD-карта
Bluetooth-модуль
плата Arduino

Описание

Вначале была изучена работа сердца и электрокардиограмма, принципы регистрации биосигналов.

После этого приступили к созданию устройства. В качестве электронной части устройства была выбрана микроконтроллерная плата Arduino, к которой подключались все остальные элементы: датчик ЭКГ (для регистрации электрокардиограммы), модуль SD-карты (для записи и хранения полученных данных), Bluetooth-модуль (для возможности беспроводной передачи данных на компьютер).

Корпус для устройства был создан из двух частей. Первая часть (внешний корпус) – готовый корпус для прототипирования электронных устройств. Вторая часть (внутренняя часть, размещаемая внутри корпуса) была создана в программе SolidWorks и распечатана на 3D-принтере (использован пластик abs, принтер Picaso Designer X). После этого был написан программный код для сохранения данных на съёмный носитель и тестирование готового устройства.

Результаты работы/выводы

В ходе работы над проектом было создано и испытано карманное переносное устройство для мониторинга сердечной активности. При тестировании устройство соответствовало всем начальным требованиям проекта. В дальнейшем планируется:

1. Дополнить устройство возможностью передачи данных на сервер (для последующего анализа данных на сервере).

2. Создать приложение на компьютере (куда будут также передаваться данные с устройства). В приложении будет производиться анализ данных ЭКГ – расчёт ЧСС, вариабельность сердечного ритма и визуализация.