Bluetooth Stetoskop Devresi

Bir COVID-19 salgını kadar kritik durumlarda, bir hastadan virüs bulaşmaya en yatkın olan personel doktordur.

Bu nedenle, doktorlara yaşamları ve sağlıkları için maksimum güvenliği garanti etmek amacıyla sürekli olarak birçok gelişmiş ve ileri teknoloji cihaz sunulmakta ve donatılmaktadır.

Bildiğimiz gibi KKD kiti, doktorların kendilerini bir COVID-19 hastasından korumak için aldıkları birincil, ilk savunma hattıdır. Bununla birlikte, bu doktorlara rağmen, teşhis sırasında hastalara sık sık yakın olmaları olan temel bir nedenden dolayı enfeksiyon kapabilirler.

Herhangi bir doktorun uygulaması gereken en temel teşhis prosedürü, bir hastanın kalp atış hızının stetoskopla kontrol edilmesidir.

Ve bir stetoskop kullanırken, doktor kaçınılmaz olarak hastanın ağzına ve vücuduna tehlikeli bir şekilde yakın bir mesafeye gelmelidir.

Bu, özellikle hasta bir COVID şüpheli ise, diktatör için kesinlikle yüksek risk oluşturabilir.

Ancak bilim ve teknoloji hiçbir zaman fikir dışı olmayan bir alandır ve yukarıdaki durum onun için bir istisna değildir.

Bluetooth stetoskop, bir doktorun veya herhangi bir sağlık personelinin, sıradan bir mobil kulaklık kullanarak hastanın kalp atışını güvenli bir mesafeden kontrol etmesini sağlayan böyle bir cihaz olabilir.

Neye ihtiyacın olacak

Bluetooth kalp atış hızı izleme devresi yapmak için aşağıdaki temel bileşenlere ihtiyacınız olacak:

• KİME Bluetooth 3,5 mm jak adaptörlü verici devresi
• Bir MIC amplifikatör devresi
• Kayışlı kayışla bağlanabilen yukarıdaki üniteler için uygun muhafaza.

Bluetooth verici, herhangi bir çevrimiçi mağazadan hazır olarak satın alınabilir. Standart bir örnek aşağıda verilmiştir:

Çalışma Konsepti

Aşağıdaki blok diyagram, MIC amplifikatörünün ana temel aşamalarını açıklamaktadır.

Önerilen kablosuz bluetooth stetoskop devresinin çalışma konsepti oldukça basittir:

1. Kalp atışı ses darbeleri MIC'yi vurur ve bu da onları eşdeğer elektrik darbelerine dönüştürür.
2. Bu elektrik darbeleri, entegre bir op amp amplifikatör aşaması tarafından uygun seviyelere yükseltilir.
3. Güçlendirilmiş sinyaller, onları kablosuz bluetooth sinyallerine dönüştüren bir bluetooth verici girişine beslenir.
4. İletilen bluetooth sinyalleri, onu tekrar sesli sinyallere dönüştüren ayarlanmış bir cep telefonu tarafından yakalanır.
5. Mobil kulaklık aracılığıyla dönüştürülen bluetooth verileri, ilgili bir doktor tarafından hastaların kalp atış hızının ve ilgili rahatsızlıkların teşhisi için kullanılır.

Kalp atış frekansı ve çalışma

Kalp atışımızın sesi, kalp atarken kanın çalkantılı hareketinden kaynaklanan yarı periyodik dalga formları şeklindedir.

Normalde, sağlıklı bir kişinin kalp atışı sesi, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, ilk kalp sesi (S1) ve ikinci kalp sesi (S2) olarak adlandırılan iki ardışık darbeyle üretilir:

Tipik bir kalp sesi dalga biçimi örneği . S1, ilk kalp sesini belirtir S2, ikinci kalp sesini belirtir.

Görünüm inceliği: kalp atışı dalga formu

Bu darbelerin her bir seti yaklaşık 100 ms sürer, bu da herhangi bir ilgili tıbbi analiz için oldukça yeterlidir.

Ayrıca darbelerin frekansı 20 ile 150 Hz arasında olduğu için dalga şeklini 1. ve 2. müzik oktavları içinde incelemek uygun hale gelir.

Bu, aşağıda açıklandığı gibi, kalp atış hızının frekans spesifikasyonlarına uygun olarak tasarlanmış bir düşük geçiş filtresi gerektirir:

Düşük Geçiş Filtresinin Tasarlanması

Çoğu zaman, bir kalp sesine, diğer vücut organ seslerinden üretilen çeşitli arka plan sesleri eşlik edebilir. Sonuç olarak, verilerin koşullandırılması, ses iletiminin verimli bir şekilde işlenmesini sağlamak için önemli bir iş haline gelir.

Dahil etmenin temel nedeni alçak geçiş filtresi sistem tarafından yalnızca gerçek kalp atışı frekansının yükseltilmesi ve diğer istenmeyen frekansların bloke edilmesini sağlamaktır.

Ek olarak, kalp sesleri daha büyük varyasyonlara sahip birkaç yüksek frekans içerebilir. Bu nedenle, öngörülemeyen darbelerin filtrelenmesi ve gürültü iptali çok önemli bir girişim haline gelir. Bunu alçak geçiren bir filtreden geçirmenin en kolay yolu.

Bir fpass = 250 Hz ve fstop = 400 Hz ile tasarlanmış bir alçak geçiren filtre, yukarıda açıklanan senaryoyu kontrol etmek için iyi bir aralık sağlar.

Tasarımda halihazırda aktif op amp tabanlı bir amplifikatöre sahip olduğumuz için, düşük geçiş aşaması aşağıda verildiği gibi sıradan bir RC pasif filtre ile elde edilebilir:

Yukarıdaki düşük geçişli filtre devresinde, 350 hz'nin üzerindeki herhangi bir frekans ciddi şekilde zayıflatılacaktır.

Kesme sonucu aşağıdaki formül kullanılarak ayarlanabilir veya doğrulanabilir

fc = 1 / (2πRC) , burada R, ohm cinsinden ve C, faradlarda olacaktır.

Önemli MIC Amplifikatörünü Tasarlama

MIC amplifikatör tasarımı çok önemlidir ve yalnızca düşük frekanslı kalp atış hızını yükseltmesini ve diğer yüksek frekans bozukluklarını engellemesini sağlamalıdır.

MIC için popüler olanı kullanıyoruz elektret MIC , tüm mikrofon tabanlı devre uygulamaları için önerilen cihazdır.

Amplifikatör için bir standart kullanıyoruz IC LM386 tabanlı amplifikatör devresi .

Bluetooth stetoskop verici devresinin tüm devresi aşağıda gösterilmiştir:

Devre Nasıl Çalışır?

Bluetooth kalp atışı ses vericisi aşağıdaki şekilde çalışır:

Elektrot MIC'ye çarpan kalp atışı sesleri, R1, C1 birleşiminde küçük elektrik sinyallerine dönüştürülür.

R1, MIC'in iç FET'i için öngerilim direnci olarak çalışır.

C2, DC içeriği bloke edilirken yalnızca MIC darbelerinin AC içeriğinin bir sonraki aşamaya geçmesine izin verilmesini sağlar.

Kalp atışı sesine eşdeğer AC darbeleri, bir hacim kontrol kabı R2 yoluyla bir LM386 amplifikatör devresinin girişine ve ardından R4, C6 kullanılarak düşük geçiş filtresine beslenir.

Düşük geçiş filtresi, LM386 devresi tarafından yalnızca gerçek kalp atışı frekanslarının yükseltilmesini ve kalan istenmeyen girişlerin bastırılmasını sağlar.

Güçlendirilmiş çıkış, C4 negatif terminali ve toprak hattı boyunca üretilir.

Bir Bluetooth vericisi, LM386 amplifikatör aşamasının çıkışına entegre edilmiş olarak görülebilir. güçlendirilmiş kalp atışı sinyaller.

Bluetoooth Stetoskop Devresi Nasıl Test Edilir

Bluetooth verici modülü hazır test edilmiş bir birim olduğu için çalışması garanti altına alınmıştır.

Bu nedenle test edilmesi ve onaylanması gereken tek şey LM386 devresidir.

Bu, amplifikatörün çıkışını aşağıda gösterildiği gibi bir çift kulaklık aracılığıyla kontrol ederek yapılır.

MİK, kalp atışı sesinin en belirgin olduğu kişinin göğüs bölgesi yakınına düzgün bir şekilde kenetlenmelidir.

Şimdi, devreye güç verilir verilmez, kalp atış sesi kulaklıklardan duyulabilir olmalıdır.

Seste sorunlar varsa veya net değilse, ses belirgin bir şekilde netleşene kadar parametreleri optimize etmeyi deneyin. Bu, hacim kontrol kabını ve / veya C2 kapasitörünün değerini ayarlayarak yapılabilir. Devreye gelen besleme voltajı da aynı şekilde ayarlanabilir.

MIC'in bağlı olduğu kişinin vücuduna salınım yapmamasına veya sürtünmemesine dikkat edilmelidir, aksi takdirde çıkışta büyük miktarda gereksiz rahatsızlık yaratabilir ve gerçek kalp atışı sesini engelleyebilir.

Sonuçların Cep Telefonunda Onaylanması

Kulaklık testi başarıyla tamamlandıktan sonra, kulaklık Bluetooth vericisi ile değiştirilebilir.

Daha sonra, Bluetooth vericisinin bir akıllı telefon veya herhangi bir cep telefonu olabilen alıcı ünitesi ile eşleştirilmesi gerekecektir.

Eşleştirildikten ve çalıştırıldıktan sonra, amplifikatörden gelen sinyaller Bluetooth ünitesi tarafından yakalanacak ve verileri almak için yakındaki bir Bluetooth cihazı için havaya iletilecektir.

Eşleştirilen cep telefonu artık uzaktan bir kablosuz Bluetooth stetoskop gibi çalışacak ve bir Doktorun veya bir tıp uzmanının, hastanın pratik bir muayenesine ihtiyaç duymadan hastanın kalp atışını analiz etmesini sağlayacak. Bu cihaz, tıbbi personele COVID 19 veya benzeri bulaşıcı bir hastalıktan muzdarip olabilecek bir hastadan kaynaklanan olası bir enfeksiyondan% 100 güvenlik sağlar.

• Uyarı : Bu kavram pratik olarak test edilmemiştir, ancak fikir çok basit olduğu için yazar, devrenin çalışacağına ve bazı küçük ince ayarlarla istenen sonuçları üreteceğine inanmaktadır.
• Ayrıca, devre yetkili bir laboratuvar tarafından test edilip onaylanmadıkça, bu devre gerçek hastaların tedavisi veya teşhisi için tıbbi bir cihaz olarak kullanılamaz.