Capteurs biométriques

Capteur pour BCG

Un capteur de BCG (Remarque 1), pour être appliqué sur un doigt peut fournir davantage d’informations que ce que vous pensez normalement. En plus de la fréquence cardiaque peuvent être observée des arythmies et classez-les dans les principaux types. Vous pouvez aussi voir les effets de basse pression sur l’amplitude du signal et des variations périodiques même fréquence cardiaque causée par la respiration.

(Remarque 1) Le nom exact pour la détection optique serait « Photopléthysmographie » mais il est difficile de se souvenir et même mal composé. Étant donné que des variations optiques sont détectées plutôt qu’électrique, l’équivalent de « Electro » n’est pas « PhotoPlethysmo » mais « Optique » et donc à l’avenir, que nous appellerons BCG.

Les arythmies sont très fréquentes, par exemple le “Extrasystoles ventriculaires” se produisent dans la plupart des gens à plusieurs reprises (plus d’informations ici). Dans la plupart des cas, vous n’avez à vous soucier et thérapies ne sont pas recommandés, mais il ne peut pas nuire à donner autant de fois que vous avez des sensations étranges. La méthode que nous proposons avec ce capteur et de la demande Theremino ECG est la plus appropriée pour les contrôles fréquents à faire à la maison.

Arythmies causent souvent aucun symptôme. Mais vous pouvez sentir une sensation étrange dans ma poitrine, comme:

Palpitations
Poids dans la poitrine
Naufrage de coeur (souvent décrit par les patients)
Une plus grande prise de conscience de votre rythme cardiaque
Manque de sensation de battement de coeur

Beaucoup d'entre nous ont eu ces sensations et presque personne n’est allé faire un électrocardiogramme pour vérifier. Faire un ECG, vous devez vous inscrire, Il prend des heures et est presque certain que le temps de l’examen, vous pourrez observer des événements significatifs. Loi de Murphy dit mais c’est aussi dû au fait que l’ECG se fait en heures, des environnements et des États mentaux, autres que celles qui peuvent causer des arythmies.

Au lieu de cela, avec cet outil vous pouvez faire un test simple et rapide. Ne servent pas électrodes, pâte conductrice, pansements et alcool, juste le doigt d’index et de quelques secondes de temps. Si apparaît alors quelque chose d’étrange fera les conclusions. Mais vous serez sûr et vous aurez quelque chose de concret, non seulement les sentiments et les mots. Quand vous passez par votre médecin et votre cardiologue, Il montrera des tirages papier de chemins d’accès qui contiennent des arythmies. Ou prendre le comprimé et de le laisser glisser dans le temps un graphique enregistré. Certains médecins peuvent rejeter cette information parce qu’ils ne proviennent pas d’enquêtes officielles, dans ce cas changer de médecin. Ne mettez pas votre vie entre les mains de gens tellement cons ne pas de reconnaître les données utiles quand ils voient leur.

Ne pas écrire ici les phrases habituelles: “ne vous fiez pas vous-même”, “faire confiance à la médecine officielle”, en effet nous vous invitons à changer votre attitude envers la médecine et de ne pas déléguer à d’autres, la santé et la vie. Bien sûr, quelqu'un cette phrase ne plaira pas, mais peu importe. Une partie importante de la culture sont qui vous concernent votre santé et aidez à répandre des idées qui permettrait de maintenir tout le monde ignorant sauf les médecins. Nous recommandons donc que vous étudiez, comprendre et apprendre tout ce que vous pouvez sur le fonctionnement de votre corps, afin que vous lui humour et Évitez ce mal.

Cependant, il y a des dangers, Nous ne proposons pas que vous prenez des médicaments, Nous sommes juste demander et essayer d’en savoir plus sur nous-mêmes. Étude de bricolage vous pouvez faire des erreurs? Oui, Mais même les docteurs rendent quand même et rien ne peut être pire que l’ignorance.

Construction du capteur

Construction du module amplificateur

Liens

Documentation

Notice de montage et les détails sur le fonctionnement
Theremino_Pulsometer_ITA.pdf
Theremino_Pulsometer_ENG.pdf

Télécharger

Projets d’Eagle avec diagrammes, Images 3D et des simulations Spice
PulsoSensor_V2.zip
Pulsometer_V6.zip

Une bonne alternative pour ceux qui ont des difficultés à construire le capteur

Vous pouvez acheter des capteurs MAX30102 ou MAX30105. Là vous pouvez trouver sur eBay pour quelques euros déjà montés sur des plaquettes confortables.

MAX30105 Sparkfun MAX30102 chinois

Ces capteurs doivent être connectés avec quatre fils qui transportent le type de données série I2C. Ainsi, au lieu d’un maître Nous les reliera à un Arduino Nano comme expliqué sur cette page et en particulier dans le fichier “Reading_I2C_Sensors”.

Ces capteurs peuvent être montés sur une plaque de mille-trous, la même éponge isolant de tuyaux pour conduits de chauffage, comme expliqué dans la documentation “Theremino_Pulsometer”. La seule différence est que vous devez utiliser quatre fils, alors vous pouvez utiliser une prise pour connecter. Il est donc conseillé de souder les fils directement à l’Arduino Nano, C’est petit et peut s’adapter dans le prolongement arrière de la même matrice Conseil maintenant le capteur.

Capteurs de commerciales

Qui a le temps et l’équipement peut-être acquérir le capteur sur eBay ou Amazon. Il existe différents modèles, Certains vont être totalement inutile si mal, d’autres travaux si peu fiables, dans la pratique il y en a une qui est assez bon pour être utilisable, Ça s’appelle « Simple Pulse ».

Petits capteurs

Ces laissez-les Miss. Certains sur Internet ont écrit que la meilleure utilisation à laquelle ils peuvent faire est de les supprimer et récupérer les composants pour d’autres utilisations.

Il existe d’autres avec une apparence similaire et avec émetteur et capteur réunis, oubliez-le, trop. Le seul avec le capteur et l'émetteur du même côté qui fonctionne un peu’ est à pulsesensor.com que vous voyez dans l’image suivante.

pulsesensor.com

Ceci ne fonctionne qu’avec des gens qui ont une pression artérielle basse, seulement avec votre index et seulement si placé avec précision et pas trop de pression sur le bout des doigts.

Maintenez votre doigt stable sans faire trop de pression est difficile pour les graphiques sont toujours balançoires (avec la ligne de base horizontale pas).

EasyPulse

C’est le seul recommandé, un bon choix pour ceux qui veulent acheter un appareil complet et prêt à l’emploi, mais a quelques défauts.

Le premier défaut est le câble non blindé. Pour voir que c’est un belle or blindé cordon à la prise, mais en réalité, si on l’ouvre il est uniquement les fils internes et revêtement plastique, mais rien en métal tressage.

Module amplificateur EasyPulse

La deuxième faille est le coût, Allez 10 IA 15 Euro pour un capteur unique et plus que doubler pour le système complet du module capteur et amplificateur.

Le module amplificateur fonctionne très bien, mais sa bande passante a été durcie en particulier juste 3 Hz pour éliminer les interférences de fréquence (50 ou 60 Hz) produits de câble non blindé.

En raison de la largeur de bande étroite de légumineuses sont arrondis et détails de haute fréquence sont perdus.

Recherche d’arythmie la forme de l’impulsion n’est pas grave et c’est pourquoi ce capteur peut être fin. Mais l'esprit de perdre la forme d'onde particulière qui pourrait être utile de faire des recherches dans l'avenir. Par exemple, il y a des études qui montrent que vous pouvez mesurer l’élasticité des artères grâce à la forme de l’impulsion, par exemple, cela. Mais pour ces mesures, la bande passante doit être au moins 15 ou 20 Hz, dans le cas contraire, les impulsions sont trop arrondies.

Un dernier défaut mineur de ce capteur est que l’amplitude des impulsions dépend de la quantité de lumière passant à travers le doigt. Pourquoi les gens avec peu de peau transparente, calleuses des doigts ou avec vernis à ongles sur les ongles auront un signal plus faible. Il n’est pas un défaut grave, seulement un inconvénient, Il suffit de tordre un peu’ La tondeuse et le capteur fonctionnera avec tous les gens.

Dans le capteur, nous avons étudié ce problème a été réduit au minimum en illuminant votre doigt de l’avant plutôt que d’en haut et alimente le phototransistor avec une résistance de 470 k à la place qui 10 k. Avec une résistance de valeur élevée quand il y a beaucoup de lumière le transistor passe à saturation et compense automatiquement le signal supérieur. Ces deux différences rendent notre le plus stable et presque indépendante de la personne, par la couleur de la peau et le doigt que vous utilisez.

Connectez le capteur EasyPulse au Master module

EasyPulse à Theremino_Master des connexions

Pour fixer le capteur EasyPulse à notre système, que vous devez utiliser Câble de Dupont trois fils raccordés au GND, AO et le CCV.

Le câble doit être relié à notre maître module avec:

GND connecté à la broche GND
AO connectée au SIGNAL un code Pin de votre choix
VCC connecté à 3.3 volts

Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

Le logiciel

EasyPulse capteur peut être utilisé avec le logiciel que vous téléchargez à partir Cette page. Son application ne voit rien jusqu'à ce que vous soumettez des données par le biais de la série virtuel. Pour vous envoyer les données, vous devez installer le traitement et utiliser application. Ensuite, vous devez également planifier un Arduino avec un Sketch spécial. Donc nous ne pouvions pas l’essayer, mais dans la prochaine section, il y a des vidéos qui vous font voir.

Vous pouvez également utiliser le capteur EasyPulse grâce à notre application Theremino_ECG, Nous l’avons testé et il fonctionne très bien.

Notre application et celles de l’Arduino

En raison de l’immense popularité de Arduino beaucoup salir et rejeter a priori notre système pour la seule raison qui se termine par “INO”.

Nous devons exploiter toutes les occasions de montrer quelles sont les différences. Comparer l’application Theremino_ECG avec des applications pour Arduino.

Vidéo YouTube – L’application Theremino ECG

Arduino est un contrôleur programmable micro alors que notre système est largement composée de logiciels s’exécutant sur un PC. Arduino pouvait travailler seul avec un petit écran, mais dans la pratique pour le nourrir et afficher les données que vous finissez par connexion à un PC.

Mais depuis l’Arduino est né pour être en mesure de le faire sans le matériel PC est plus complex et le connecter avec le logiciel sur le PC est plus difficile. Aussi, afin de lancer le logiciel il faut installer le traitement, Java ou Python et les résultats sont nettement moins fluide à cause de la connexion série virtuelle et la faible efficacité de ces langues.

Saturation en oxygène

Nous avons évalué si d’ajouter également la mesure saturation et nous avons décidé de se concentrer sur une seule recherche d’arythmies. Les raisons de cette décision sont:

Il y a les oxymètres doigt confortable et bon marché. Là vous pouvez trouver sur eBay ou Amazon pour moins de 9 euros avec l’expédition de & #8217; Europe (affranchissement et piles incluses).
Mesure de la saturation pourrait être utile qu’en cas de maladies graves. Normalement, la saturation est toujours OK et quand ce n’était pas déjà au courant du pourquoi.
Le circuit serait complex. Il faudrait des composantes particulières et étalonnages qui rendraient impossible le serveur d’empaquetage automatique. En l’absence de ces précautions l’exactitude serait trop bas pour effectuer les mesures inutiles.
Mais ce qui nous a le plus convaincu est l’exactitude pauvre de jauges commerciales. Le paragraphe suivant parle de leurs caractéristiques.

Exactitude des oxymètres commercial

Même les meilleurs commerciaux oxymètres d’État dans leurs propres caractéristiques une précision de +/- 2% dans les meilleures conditions et +/- 3% Lorsque le signal est faible ou le patient bouge.

Les lectures sont encore moins précise se:
– Vous avez les mains froides;
– Vous avez des problèmes de circulation;
– Vous avez des vernis à ongles, ou les ongles artificiels;
– Lorsque les niveaux de saturation artérielle sont très faibles;
– Quand vous obtenez une petite peau transparente, foncé ou épaisses ou calleuses doigts;
– Si le capteur est trop large ou trop étroit;
– Si le patient a effrayant ou souffrent de crises récurrentes ou tremblements;
– Si le patient souffre d’hyperventilation;
– Si la température ambiante est particulièrement fort ou faible.

Et vous obtiendrez des erreurs graves de systématiques dans les cas suivants:
– Un débit insuffisant des niveaux de saturation d’oxygène sanguin peut être lu, même si le patient est d’avoir un cas d’hypoxie;
– Des niveaux élevés de meta-hémoglobine causent des lectures près de 85%, quelle que soit la saturation en oxygène sang réel.

Donc dans certains cas, des erreurs peuvent dépasser la +/- 5%. Donc, si par exemple la mesure réelle a été 95% Vous pouvez lire les valeurs de 90% (hypoxie sévère) jusqu'au 100 % (hyperventilation).

Le tableau ci-dessous montre ce que cela signifie une imprécision de mesure allant de 90% à 100%

La valeur de 100% est un symptôme de l’hyperventilation;
Parmi les 96% et le 99% sont considérés comme des valeurs normales de l’O2;
Parmi les 95% et le 93% sont le signe d’une absence partielle de l’oxygène (hypoxie doux);
Parmi les 92% et le 90% témoignent du manque d’oxygénation;
Les valeurs ci-dessous le 90% indiquer un manque sévère d’oxygène (hypoxie sévère).

L'image suivante est prise à partir d'une étude approfondie sur un grand nombre de cas et montre le degré élevé de variabilité des mesures effectuées avec des oxymètres appliquée sur un doigt.

La documentation originale, Il explique également comment mesurer la saturation technique précise mais les espèces envahissantes, vous télécharger depuis cette page.

Capteur ECG

Il s’agit d’un électrocardiogramme (premier volet) obtenus avec un module AD8232 (quelques euros sur eBay) connecté directement à un formulaire d’entrée Adc16 theremino Master.

Merci à Lodovico de PhysicsOpenLab qui nous a fait connaître cette forme et a fait les premières expériences, au début avec le Adc24, puis, simplifier, Il a réussi à obtenir de bons résultats avec le seul maître.

Le module AD8232 contient une puce “Analog Devices” spécifiquement conçu pour électrocardiographes et permet d’obtenir des titres propres même dans des environnements électriquement bruyants.

L’application Theremino SignalScope, initialement conçu comme un oscilloscope ou comment DataLogger est parfait pour stocker et afficher le ECG. Vous pouvez enregistrer les données pendant un temps très long, même les heures ou les jours. Et puis vous pouvez faire défiler tous les ’ dans le temps et agrandir considérablement, jusqu'à ce que vous voyiez les échantillons individuels d’Adc ’ et les détails de quelques millisecondes.

Le SignalScope possède également deux curseurs pour mesurer les tensions et fréquences fois.

L’application SignalScope que vous télécharger depuis cette page.

Pour configurer les entrées du maître et ensuite des pour lire au cours de l’opération, vous devez télécharger l’application HAL depuis cette page.

N’oubliez pas que lorsque vous communiquez par l’intermédiaire de l’USB ’ l’application doit toujours être actif HAL, Peut-être minimisée mais active. Lire sur cette page Comment créer des dossiers “portable” et ouvrir et fermer le HAL et SignalScope avec un simple clic, sans avoir à rechercher et cliquez sur un.

Placer les électrodes

Vous n’avez pas besoin d’attacher le troisième électrode à la jambe droite comme écrit dans d’autres publications. Vous obtiendrez les mêmes résultats en le plaçant près de la ’ électrode “L”.

La position des électrodes que vous voyez sur cette photo (appel “premier volet”) est celui qui fournit le signal le plus fort et moins perturbé.

Les plaquettes ont un bouton de métal pour les relier aux connecteurs. Avant d’appliquer les électrodes sur la peau, il est important de le nettoyer avec de l’alcool, Sinon, il reste une couche de graisse qui est isolant.

Si les électrodes ne sont pas bon contact puis la ligne de base du graphique ne résiste pas toujours et il balance haut et en bas avec la respiration et à chaque mouvement patient unique. Il est donc important de suivre ces étapes:

1) Engager le « pussoir ».
2) Il nettoie la peau avec de l’alcool.
3) Il enlève sa casquette et coller leur positionnement selon image

Important de suivre la séquence et appuyez sur le « pussoir » avant de coller les électrodes, dans le cas contraire vous appuyez trop sur la peau.

Les connexions entre le module AD8232 et le capitaine module

Pour la connexion, vous pouvez utiliser un câble femelle femelle Dupont, trois ou cinq fils.

Il n’est pas nécessaire de connecter les signaux- et LO +
Qui les relient, vous auriez pu même l ’ informations que les deux électrodes sont appliquées au patient.
Pour vous connecter à eux, vous utiliseriez un Dupont femelle femelle, cinq fils et vous connecterait entrées de signal des broches 2 et 3, comme le tableau ci-dessous:

Le- ---> Monsieur LO Pin2 +---> M. broche 3

Paramètre d’entrée

Pour définir les entrées du maître module à l’aide de l’application de HAL.

== === === === === === === === === === === === === === Maîtriser le paramètre == === === === === === === === === === === === Master Comm. Vitesse = 10, 11 ou 12

--------------------------------------
Mettre broche 1
--------------------------------------
Pintype = vitesse de réponse Adc16 = 100 
Bouton de vitesse de réponse ne pas pressé

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Mettre broche 2
--------------------------------------
Pintype = vitesse de réponse DigIn = 100 
Bouton de vitesse de réponse ne pas pressé

--------------------------------------
Mettre broche 3
--------------------------------------
Pintype = vitesse de réponse DigIn = 100 
Bouton de vitesse de réponse ne pas pressé

Autres capteurs biométriques

Pour l’instant l’ensemble (petit) matériel connexe est dans le Blog: https://www.theremino.com/blog/biometry