Digital Manometer / CPAP Machine Monitor: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Je! Umewahi kuamka asubuhi umepata kinyago chako cha CPAP kimezimwa? Kifaa hiki kitakutisha ikiwa umeondoa kinyago bila kukusudia wakati wa kulala.

Tiba ya CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) ndiyo njia ya kawaida ya matibabu ya Apnea ya Kulala ya Kuzuia (OSA). Kwa wagonjwa wa tiba ya CPAP, ni muhimu kuvaa kinyago cha CPAP wakati wote wakati wa kulala ili tiba iweze kufanya kazi, na pia kukidhi vigezo vya kufuata CPAP vinavyohitajika na kampuni za bima.

Walakini watu wengi wana maswala wakati wa kurekebisha kulala na kinyago cha CPAP, pamoja na shida ya kuamka kila wakati kupata kofia yao ya CPAP. Ingawa vifaa vingi vya kisasa vya CPAP ni vya kutosha kutofautisha kinyago kikiwa juu ya mtu au ikiwa mtu anaiwasha tu lakini havai kinyago, sio zote zina kengele au kengele kubwa ya kutosha kumuamsha mgonjwa wakati Mask ya CPAP imeondolewa, au kuna uvujaji mkubwa wa hewa.

Mradi huu ni juu ya kutengeneza manometer ya dijiti kufuatilia shinikizo la hewa ndani ya bomba la CPAP. Itaonyesha shinikizo halisi la hewa ndani ya bomba la CPAP, na kifaa kitatoa kengele inayosikika wakati kinyago cha CPAP kiko mbali au kuna uvujaji mkubwa wa hewa wakati wa tiba.

Vifaa

1. Bodi ya kuzuka ya MPXV7002DP
2. Arduino Nano V3.0 na bodi ya upanuzi ya I / O
3. Serial LCD 1602 16x2 moduli na IIC / I2C adapta ya hudhurungi au kijani
4. 12x12x7.3mm Kitufe cha Kugusa Kitufe cha Kitufe na kitufe
5. DC 5V Buzzer Sauti inayotumika
6. Kitambulisho cha 2mm, 4mm OD, Tubing ya Mpira wa Silicone inayobadilika
7. Mwili wa sensorer iliyochapishwa ya 3D na kesi hiyo
8. Waya za kuruka za Dupont na visu za kujipiga (M3x16mm, M1.4x6mm, 6 kila moja)

Hatua ya 1: Jinsi inavyofanya kazi

Manometer ni kifaa cha kupima shinikizo. Katika hali ya kawaida wakati wa tiba ya CPAP, kuna mabadiliko makubwa katika shinikizo la hewa ndani ya bomba la CPAP kwa sababu ya kupumua wakati mgonjwa anavuta na kutoa hewa. Ikiwa kuna uvujaji mkubwa wa hewa au kinyago kimezimwa, kushuka kwa shinikizo la hewa kwenye bomba itakuwa ndogo sana. Kwa hivyo kwa kweli tunaweza kuangalia hali ya kinyago kwa kufuatilia kila mara shinikizo la hewa ndani ya bomba la CPAP na manometer.

Manometer ya dijiti

Katika mradi huu MPXV7002DP Jumuishi la Shinikizo la Shinikizo linalotumika kama transducer kubadilisha shinikizo la hewa kuwa ishara za dijiti. Bodi ya kuzuka ya MPXV7002DP inapatikana sana kama sensor ya kutofautisha shinikizo ili kupima mwendo wa hewa wa mifano ya RC na ni ya bei rahisi. Hii ni teknolojia hiyo hiyo ndani ya mashine za kibiashara za CPAP.

MPXV7002DP ni sensorer shinikizo ya monolithic ya silika iliyoundwa kwa matumizi anuwai. Inayo kipimo cha shinikizo la hewa kutoka -2 kPa hadi 2 kPa (takriban +/- 20.4 cmH2O), ambayo inashughulikia vizuri viwango vya kawaida vya shinikizo la kutibu Apnea ya Kulala ya Uzuiaji kutoka 6 hadi 15 cmH2O.

MPXV7002DP imeundwa kama sensor ya shinikizo tofauti na ina bandari mbili (P1 & P2). Katika mradi huu, MPXV7002DP hutumiwa kama sensor ya kupima shinikizo kwa kuacha bandari ya nyuma (P2) wazi kwa hewa iliyoko. Shinikizo la njia hii hupimwa kulingana na shinikizo la anga.

MPXV7002DP itatoa voltage ya analog kutoka 0-5V. Voltage hii inasomeka na pini ya Analog ya Arduino na mafichoni kwa shinikizo linalolingana la hewa kwa kutumia kazi ya kuhamisha iliyotolewa na mtengenezaji. Shinikizo hupimwa katika kPa, 1Pa = 0.10197162129779 mmH2O. Matokeo basi yanaonyeshwa kwenye skrini ya LCD katika Pa (Pascal) na cmH2O.

Ufuatiliaji wa Mashine ya CPAP

Utafiti unaonyesha harakati za kupumua ni za ulinganifu na hazikubadilika sana na kuongezeka kwa umri. Kiwango cha wastani cha kupumua ni 14 wakati wa kupumua kwa utulivu kwa jinsia zote. Rhythm (uwiano wa msukumo / kumalizika muda) ni 1: 1.21 kwa wanaume na 1: 1.14 kwa wanawake wakati wa kupumua kwa utulivu.

Takwimu mbichi za vipimo vya shinikizo la hewa kutoka kwa bomba la CPAP huenda juu na chini wakati watu wanapumua na pia ina 'spikes' nyingi kwani usambazaji wa Arduino 5.0V ni kelele kabisa. Kwa hivyo data inahitaji kufutwa na kutathminiwa kwa muda ili kugundua kwa uaminifu mabadiliko ya shinikizo yaliyoletwa na kuvuta pumzi na kupumua.

Hatua kadhaa zinachukuliwa na mchoro wa Arduino kusindika data na kufuatilia shinikizo la hewa. Kwa kifupi, mchoro wa Arduino hutumia maktaba ya wastani inayoendeshwa na Rob Tillaart kuhesabu kwanza wastani wa kusonga kwa vipimo vya shinikizo la hewa kwa wakati halisi ili kulainisha alama za data, halafu uhesabu kiwango cha chini na cha juu kinachozingatiwa shinikizo la hewa kila sekunde chache. kuamua ikiwa kinyago kimeondolewa kwa kuangalia tofauti kati ya viwango vya juu na vya shinikizo la shinikizo la hewa. Kwa hivyo ikiwa laini inayoingia ya data inakuwa gorofa, basi kuna uwezekano kwamba kuna uvujaji mkubwa wa hewa au kinyago kimeondolewa, kengele inayosikika itasikika kumuamsha mgonjwa afanye marekebisho muhimu. Tazama viwanja vya data kwa taswira ya algorithm hii.

Hatua ya 2: Sehemu na Skimatiki

Sehemu zote zinapatikana kutoka Amazon.com na BOM iliyo na viungo imetolewa hapo juu.

Kwa kuongezea, mwili wa sensa na kesi ambayo ina kisanduku cha kifaa na paneli ya nyuma inahitaji kuchapishwa kwa 3D kwa kutumia faili za STL hapa chini. Mwili wa sensa unapaswa kuchapishwa katika nafasi ya wima na usaidizi wa matokeo bora.

Mpangilio hutolewa kwa kumbukumbu.

Hatua ya 3: Jenga na Upimaji wa Awali

Kwanza andaa sehemu zote kwa mkutano wa mwisho. Uza pini kwenye bodi ya Nano ikiwa inahitajika kisha uweke bodi ya Nano kwenye bodi ya upanuzi ya I / O. Kisha, ambatanisha au uunganishe waya za kuruka kwenye swichi ya kitufe na buzzer. Nilitumia viunganishi kadhaa vya servo badala ya waya za kuruka. Kwa MPXV7002DP, unaweza kutumia waya ambayo inakuja na bodi ya kuzuka bila kutengeneza au kuuzia waya kwa bodi ya kuzuka kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Pia, kata takriban 30 mm ya neli ya mpira wa silicon na uiambatanishe kwenye bandari ya juu (P1) kwenye MPXV7002DP.

Mara sehemu zinapoandaliwa, mkutano wa mwisho ni rahisi sana kwa sababu ya matumizi ya bodi ya upanuzi ya I / O na serial I2C LCD.

Hatua ya 1: Sakinisha bodi ya kuzuka ya MPXV7002DP kwenye mwili wa sensorer iliyochapishwa ya 3D. Ingiza mwisho wazi wa neli ya silicon kwenye shimo la kipimo kisha salama bodi na screws 2 ndogo. Unganisha sensa kwa pini S kwenye bandari A0 kwenye bodi ya upanuzi.

• Analog A0
• VCC V
• GND -> G

Hatua ya 2: Unganisha LCD na bodi ya upanuzi ya Nano pini za bandari A4 na A5

• SDL A4
• SCA A5
• VCC V
• GND G

Hatua ya 3: Unganisha Buzzer na Badilisha kwenye bandari ya bodi ya upanuzi D5 na D6

• Badilisha: hadi bandari ya 5 kati ya S na G
• Buzzer: kwa bandari ya 6, chanya kwa S na ardhi hadi G

Hatua ya 4: Mkutano wa mwisho

Salama mwili wa sensorer kwa bamba la nyuma na visu 4 M3, kisha weka skrini ya LCD na bodi ya upanuzi ya Nano na uilinde na visu ndogo. Bonyeza kitufe cha kifungo na buzzer kwenye kesi hiyo na uwahifadhi na gundi ya moto.

Hatua ya 5: Kupanga programu

1. Ongeza maktaba kwenye IDE yako ya Arduino. Maktaba zinaweza kupatikana kwa: LiquidCrystal-I2C na RunningAverage.
2. Unganisha Arduino yako kwenye kompyuta na usakinishe mchoro wa Arduino.

Hiyo ndio. Sasa weka kitengo juu na USB yoyote au tumia nguvu ya 9-12V kwenye bandari ya DC kwenye bodi ya upanuzi (inapendekezwa). Ikiwa taa ya nyuma ya LCD imewashwa lakini scree iko tupu au herufi ni ngumu kusoma, rekebisha utofauti wa skrini kwa kugeuza potentiometer ya bluu nyuma ya moduli ya LCD I2C.

Mwishowe ambatisha sahani ya nyuma kwenye kesi ya mbele na visu 4 za M3.

Hatua ya 4: Jaribio la Manometer rahisi linawekwa

Nilikuwa na hamu ya kujua usahihi wa manometer hii ya dijiti na niliunda standi rahisi ya mtihani kulinganisha kisomaji cha mita na manometer ya kawaida ya maji. Pamoja na pampu ya umeme ya umeme iliyodhibitiwa na mdhibiti wa kasi ya gari, niliweza kutoa shinikizo la hewa la kutofautiana na kuchukua vipimo wakati huo huo na manometers zote mbili za dijiti na maji zilizounganishwa mfululizo. Vipimo vya shinikizo viko karibu sana katika viwango tofauti vya shinikizo la hewa.

Hatua ya 5: Itekeleze kwa vitendo

Matumizi ya kifaa hiki ni rahisi sana. Kwanza unganisha foleni ya kifaa kati ya mashine ya CPAP na matumizi ya kinyago bomba la kawaida la 15mm CPAP. Unganisha upande mmoja wa mfuatiliaji kwenye mashine ya CPAP kisha upande mwingine wa mfuatiliaji kwenye kinyago ili hewa iweze kupita.

Ulinganishaji wa nguvu

Sensorer ya MPXV7002DP inahitaji kuwekwa kwa shinikizo sifuri dhidi ya shinikizo la anga kila wakati inapowashwa ili kuhakikisha usahihi wake. Hakikisha mashine ya CPAP imezimwa na hakuna shinikizo la hewa la ziada ndani ya neli wakati wa kuongeza nguvu. Mara tu usuluhishi ukikamilika, mita itaonyesha thamani ya kukabiliana na ujumbe tayari wa kifaa.

Mita inafanya kazi katika hali ya Manometer au CPAP Alarm mode kwa kushinikiza kitufe. Ikumbukwe kwamba taa ya nyuma ya LCD inasimamiwa kulingana na hali ya operesheni na thamani ya sensorer ili kufanya mita iwe chini ya kuvuruga wakati wa kulala.

Njia ya Manometer

Hii ndio hali ya kusubiri na ishara "-" itaonyeshwa kwenye kona ya chini kulia ya skrini. Kazi ya kengele imezimwa katika hali hii. Skrini itaonyesha shinikizo la hewa la wakati halisi katika Pascal (P) na cmH20 (H) katika safu ya kwanza, na Shinikizo la chini na kiwango cha juu pamoja na Tofauti kati ya Min. na Max. kuzingatiwa katika sekunde 3 zilizopita kwenye safu ya pili. Katika hali hii taa ya nyuma ya LCD itakuwa imewashwa kila wakati lakini itaisha ikiwa shinikizo ya hewa ya sifuri imepimwa mfululizo kwa zaidi ya sekunde 10.

Njia ya Alarm ya CPAP

Hii ndio hali ya kengele na ishara ya "*" itaonyeshwa kwenye kona ya chini ya kulia ya skrini. Katika hali hii mita itaangalia tofauti kati ya viwango vya juu na vya shinikizo la hewa. Taa ya nyuma ya LCD itatoka kwa sekunde 10 na inabaki mbali ikiwa hakuna tofauti ya shinikizo ndogo imeonekana. Taa ya nyuma itawasha tena ikiwa tofauti ya chini ya 100 Pascal imegunduliwa. Na buzzer itasikika kengele inayosikika na ujumbe wa "Angalia Mask" unaonyeshwa kwenye skrini ikiwa tofauti katika viwango vya shinikizo la hewa imekuwa ikishuka kwa zaidi ya sekunde 10. Mara tu mgonjwa atakaporekebisha tena kinyago na tofauti ya shinikizo itarudi juu ya Pascal 100 basi kengele zote na taa ya nyuma itazimwa tena.

Hatua ya 6: Kanusho

Kifaa hiki sio kifaa cha matibabu, wala nyongeza ya kifaa cha matibabu. Kipimo haipaswi kutumiwa kwa madhumuni ya uchunguzi au matibabu.

Mkimbiaji Juu katika Shindano la Sensorer