Bluetooth stetoskopa shēma

Tik kritiskās situācijās kā COVID-19 pandēmija, ārsts ir personāls, kurš ir visvairāk uzņēmīgs pret vīrusa inficēšanos no pacienta.

Tāpēc ārstiem pastāvīgi tiek piedāvāti un aprīkoti ar daudzām modernām un augsto tehnoloģiju ierīcēm, cenšoties garantēt maksimālu drošību viņu dzīvībai un veselībai.

IAL komplekts, kā mēs zinām, ir primārā, pirmā aizsardzības līnija, ko ārsti saņem, lai pasargātu viņus no COVID-19 pacienta. Tomēr, neraugoties uz to, ārsti var inficēties viena pamata iemesla dēļ, kas ir viņu bieža tuvums pacientiem, vienlaikus diagnosticējot.

Visvienkāršākā diagnostikas procedūra, kas jāīsteno jebkuram ārstam, ir pacienta sirdsdarbības pārbaude ar stetoskopu.

Lietojot stetoskopu, ārstam neizbēgami jānonāk nedroši tuvu pacienta mutei un ķermenim.

Tas noteikti var radīt lielu risku diktoram, īpaši, ja pacients ir aizdomās par COVID.

Tomēr zinātne un tehnoloģija ir viena no jomām, kurai nekad nav ideju, un iepriekš minētā situācija nav izņēmums.

Bluetooth stetoskops var būt viena no šādām ierīcēm, kas ļauj ārstam vai jebkuram medicīnas personālam pārbaudīt pacienta sirdsdarbību no droša attāluma, izmantojot parastās mobilās austiņas.

Kas jums būs nepieciešams

Lai izveidotu Bluetooth pulsa monitora shēmu, jums būs nepieciešamas šādas pamatsastāvdaļas:

• TO Bluetooth raidītāja ķēde ar 3,5 mm domkrata adapteri
• MIC pastiprinātāja shēma
• Piemērots korpuss iepriekšminētajām vienībām, ko var piestiprināt ar siksnas jostu.

Bluetooth raidītāju var iegādāties gatavu no jebkura tiešsaistes veikala. Viens standarta piemērs ir sēts zemāk:

Darba koncepcija

Šajā blokshēmā ir izskaidroti galvenie MIC pastiprinātāja galvenie posmi.

Piedāvātās bezvadu Bluetooth stetoskopa shēmas darba koncepcija ir diezgan vienkārša:

1. Sirdsdarbības skaņas impulsi skar MIC, kas tos pārveido par līdzvērtīgiem elektriskiem impulsiem.
2. Šos elektriskos impulsus pastiprina integrēta op amp pastiprinātāja pakāpe līdz atbilstošam līmenim.
3. Pastiprinātie signāli tiek ievadīti Bluetooth raidītāja ieejā, kas tos pārveido par bezvadu Bluetooth signāliem.
4. Pārraidītos Bluetooth signālus uztver noregulēts mobilais tālrunis, kas pārveido to atkal par skaņas signāliem.
5. Konvertētos Bluetooth datus, izmantojot mobilās austiņas, attiecīgais ārsts izmanto, lai diagnosticētu pacientu sirdsdarbības ātrumu un ar to saistītās kaites.

Sirdsdarbība Biežums un darbs

Mūsu sirdsdarbības skaņa ir pusperiodisku viļņu forma, kas rodas asins turbulentās kustības dēļ, kad sirds sit.

Parasti veselīgas personas sirdsdarbības skaņa tiek ģenerēta ar diviem nākamajiem impulsiem, kurus sauc par pirmo sirds skaņu (S1) un otro sirds skaņu (S2), kā parādīts šajā attēlā:

Tipisks sirds skaņas viļņu formas piemērs . S1 apzīmē pirmo sirds skaņu. S2 apzīmē otro sirds skaņu.

Attēla pieklājība: sirdsdarbības viļņu forma

Katrs šo impulsu kopums ilgst apmēram 100 ms, kas faktiski ir pilnīgi pietiekami jebkurai attiecīgai medicīniskai analīzei.

Tā kā impulsu frekvence ir no 20 līdz 150 Hz, kļūst ērti pārbaudīt viļņu formu 1. un 2. mūzikas oktāvā.

Tam nepieciešams zemas caurlaidības filtrs, kas projektēts saskaņā ar sirdsdarbības frekvences specifikācijām, kā paskaidrots turpmāk:

Zemfrekvences filtra projektēšana

Bieži vien sirds skaņu var pavadīt dažādi fona trokšņi, ko rada citas ķermeņa orgānu skaņas. Rezultātā datu sagatavošana kļūst par būtisku darbu, lai nodrošinātu audio pārraides efektīvu apstrādi.

Galvenais iemesls a zemfrekvences filtrs ir nodrošināt, ka sistēma pastiprina tikai īsto sirdsdarbības frekvenci un pārējās nevēlamās frekvences tiek bloķētas.

Turklāt sirds skaņās var būt vairākas augstākas frekvences ar lielākām variācijām. Šī iemesla dēļ neparedzamu impulsu filtrēšana un trokšņu slāpēšana kļūst par izšķirošu uzdevumu. Vieglākais veids, kā to panākt, izmantojot zemas caurlaidības filtru.

Zemfrekvences filtrs, kura konstrukcija ir fpass = 250 Hz un fstop = 400 Hz, nodrošina labu diapazonu iepriekš izskaidrotā scenārija kontrolei.

Tā kā mums jau ir aktīvs op amp balstīts pastiprinātājs, zemas caurlaidības pakāpi var sasniegt ar parasto RC pasīvo filtru, kā norādīts zemāk:

Iepriekšminētajā zemfrekvences filtru ķēdē jebkura frekvence, kas pārsniedz 350 Hz, tiks nopietni vājināta.

Griešanas rezultātu varēja koriģēt vai pārbaudīt, izmantojot šādu formulu

fc = 1 / (2πRC) , kur R būs omos un C būs farādos.

Galvenā MIC pastiprinātāja projektēšana

MIC pastiprinātāja konstrukcijai ir izšķiroša nozīme, un tai jānodrošina, ka tā pastiprina tikai zemfrekvences sirdsdarbības ātrumu un bloķē citus augstākas frekvences traucējumus.

MIC mēs izmantojam populāro elektrets MIC , kas ir ieteicamā ierīce visām uz mikrofonu balstītām shēmu lietojumprogrammām.

Pastiprinātājam mēs izmantojam standartu IC LM386 bāzes pastiprinātāja shēma .

Visa bluetooth stetoskopa raidītāja ķēdes shēma ir parādīta zemāk:

Kā darbojas ķēde

Bluetooth sirdsdarbības skaņas raidītājs darbojas šādi:

Sirdsdarbības skaņas, kas skar elektrīta MIC, R1, C1 krustojumā tiek pārvērstas sīkos elektriskos signālos.

R1 darbojas kā novirzes rezistors MIC iekšējam FET.

C2 nodrošina, ka tikai MIC impulsu maiņstrāvas saturam ir atļauts pāriet uz nākamo posmu, kamēr līdzstrāvas saturs ir bloķēts.

Sirds ritma skaņai ekvivalenti maiņstrāvas impulsi tiek ievadīti LM386 pastiprinātāja ķēdes ieejā, izmantojot skaļuma regulēšanas trauku R2, un tam sekojošo zemfrekvences filtru, izmantojot R4, C6.

Zemfrekvences filtrs nodrošina, ka LM386 ķēde pastiprina tikai patiesās sirdsdarbības frekvences, un pārējie nevēlamie ieraksti tiek nomākti.

Pastiprinātā izeja tiek ģenerēta pa C4 negatīvo spaili un iezemēto līniju.

Paredzēts, ka Bluetooth raidītājs ir integrēts ar LM386 pastiprinātāja posma izeju paredzētajai bezvadu Bluetooth pārveidošanai pastiprināta sirdsdarbība signālus.

Kā pārbaudīt bluetoooth stetoskopa shēmu

Tā kā Bluetooth raidītāja modulis ir gatava pārbaudīta vienība, tā darbība ir nodrošināta.

Tāpēc vienīgais, kas jāpārbauda un jāapstiprina, ir LM386 ķēde.

Tas tiek darīts, pārbaudot pastiprinātāja izeju caur austiņu pāri, kas parādīts zemāk.

MIC ir kārtīgi jāpiestiprina netālu no personas krūšu zonas, kur sirdsdarbības skaņa ir visizteiktākā.

Tiklīdz ķēde ir ieslēgta, sirdsdarbības skaņai jābūt dzirdamai visā galvas tālruņos.

Ja skaņai ir problēmas vai tā nav skaidra, mēģiniet optimizēt parametrus, līdz skaņa ir skaidri skaidra. To var izdarīt, pielāgojot skaļuma regulēšanas trauku un / vai kondensatora C2 vērtību. Barošanas spriegumu ķēdei varētu arī pielāgot.

Jāuzmanās, lai MIC netiktu svārstīts un nenoberzētos pret cilvēka ķermeni, pie kura tas ir piestiprināts, kas citādi var radīt milzīgu daudzumu nevajadzīgu traucējumu izejā, aizsedzot faktisko sirdsdarbības skaņu.

Rezultātu apstiprināšana mobilajā tālrunī

Kad austiņu pārbaude ir veiksmīgi pabeigta, austiņas var aizstāt ar Bluetooth raidītāju.

Pēc tam Bluetooth raidītājs būs jāsavieno pārī ar uztvērēju, kas var būt viedtālrunis vai jebkurš mobilais tālrunis.

Pēc pārī savienošanas un barošanas signālu no pastiprinātāja uztvers Bluetooth vienība un pārraidīs gaisā blakus esošai Bluetooth ierīcei datu saņemšanai.

Pārī savienotais mobilais tālrunis tagad darbosies kā attāls bezvadu Bluetooth stetoskops, ļaujot ārstam vai medicīnas darbiniekam analizēt pacientu sirdsdarbību bez pacienta praktiskas izmeklēšanas. Šī ierīce nodrošina medicīniskajam personālam 100% drošību pret iespējamu infekciju, kas rodas pacientam, kurš, iespējams, cieš no lipīgas slimības, piemēram, COVID 19 vai līdzīgas.

• Brīdinājums : Šī koncepcija nav pārbaudīta praktiski, tomēr, tā kā ideja ir ļoti vienkārša, autore uzskata, ka ķēde darbosies un sniegs iecerētos rezultātus, nedaudz pielabojot.
• Arī šo shēmu nevar izmantot kā medicīnisku ierīci reālu pacientu ārstēšanai vai diagnosticēšanai, ja vien ķēdi nav pārbaudījusi un apstiprinājusi pilnvarota laboratorija.