Raqamli manometr/CPAP mashinasi monitor: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Hech qachon ertalab uyg'ongan bo'lsangiz, CPAP niqobingiz yopiq bo'lganmi? Agar siz uyqu paytida niqobni tasodifan olib tashlagan bo'lsangiz, bu qurilma sizni ogohlantiradi.

CPAP (Havo yo'lining doimiy musbat bosimi) terapiyasi obstruktiv uyqu apnesi (OSA) uchun eng keng tarqalgan davolash usuli hisoblanadi. CPAP terapiyasi bilan og'rigan bemorlar uchun, terapiya samarali bo'lishi uchun, shuningdek sug'urta kompaniyalari talab qiladigan CPAP talablariga javob berish uchun, CPAP niqobini doimo uxlashda kiyish juda muhimdir.

Biroq, ko'p odamlar CPAP niqobi bilan uxlashga moslashishda muammolarga duch kelishadi, shu jumladan CPAP niqobini echish uchun doimo uyg'onish muammosi. Garchi ko'plab zamonaviy CPAP qurilmalari niqobni odamda bo'lishini farqlash uchun etarlicha murakkab bo'lsa -da yoki agar u shunchaki yoqsa, lekin niqob taqmasa ham, ularning hammasida ham bemorni uyg'otish uchun signal yoki signal baland emas. CPAP niqobi chiqariladi yoki katta havo oqimi bo'ladi.

Ushbu loyiha CPAP quvurlari ichidagi havo bosimini kuzatish uchun raqamli manometrni yaratish haqida. U CPAP quvurlari ichidagi real vaqtda havo bosimini ko'rsatadi va CPAP niqobi yopilgan yoki terapiya paytida katta havo oqimi paydo bo'lganda qurilma ovozli signal beradi.

Ta'minotlar

1. MPXV7002DP uzilish taxtasi
2. Arduino Nano V3.0 kirish -chiqish kengashi bilan
3. Seriyali LCD 1602 16x2 moduli, IIC/I2C adapterli, ko'k yoki yashil
4. 12x12x7.3 mm tezkor tugmachali tugmachali tugmachali kalit
5. DC 5V faol ovozli signal
6. 2 mm ID, 4 mm OD, moslashuvchan silikon kauchuk quvurlar
7. 3D bosilgan sensor korpusi va korpusi
8. Dupont o'tish simlari va o'z-o'zidan tejamkor vintlardek (M3x16mm, M1.4x6mm, har biri 6)

1 -qadam: Bu qanday ishlaydi

Manometr - bosimni o'lchaydigan asbob. CPAP terapiyasi paytida normal holatda, bemor nafas olayotganda va nafas chiqarganda, CPAP trubkasi ichidagi havo bosimida sezilarli o'zgarish bo'ladi. Agar katta havo oqimi bo'lsa yoki niqob yopiq bo'lsa, quvurlardagi havo bosimining o'zgarishi ancha kichik bo'ladi. Aslida biz manometr yordamida CPAP quvurlari ichidagi havo bosimini doimiy kuzatib, niqob holatini tekshirishimiz mumkin.

Raqamli manometr

Ushbu loyihada MPXV7002DP o'rnatilgan silikon bosim sensori havo bosimini raqamli signallarga aylantirish uchun o'tkazgich sifatida ishlatiladi. MPXV7002DP uzilish taxtasi RC modellarining havo tezligini o'lchash uchun bosim farqlovchi sensori sifatida keng tarqalgan va nisbatan arzon. Bu tijorat CPAP mashinalarida bir xil texnologiya.

MPXV7002DP - bu keng ko'lamli dasturlar uchun mo'ljallangan monolitik silikon bosim sensori. Havo bosimining o'lchash diapazoni -2 kPa dan 2 kPa gacha (taxminan +/- 20,4 smH2O), u uyqu apneasini obstruktiv davolashda odatda 6 dan 15 smH2O gacha bo'lgan bosim darajasini yaxshi qamrab oladi.

MPXV7002DP differentsial bosim sensori sifatida yaratilgan va ikkita portga ega (P1 va P2). Ushbu loyihada MPXV7002DP, orqa portni (P2) atrofdagi havoga ochiq qoldirib, bosim o'lchagichi sifatida ishlatiladi. Shunday qilib, bosim atmosfera bosimiga nisbatan o'lchanadi.

MPXV7002DP analog voltajni 0-5V gacha chiqaradi. Bu kuchlanish Arduino analog pimi tomonidan o'qiladi va ishlab chiqaruvchi tomonidan berilgan uzatish funktsiyasidan foydalanib, mos keladigan havo bosimi ostida saqlanadi. Bosim kPa bilan o'lchanadi, 1Pa = 0.10197162129779 mmH2O. Natijalar LCD displeyda Pa (Paskal) va smH2O da ko'rsatiladi.

CPAP mashinasi monitor

Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, nafas olish harakatlari nosimmetrik bo'lib, yoshi oshishi bilan o'zgarmaydi. O'rtacha nafas olish tezligi har ikki jins uchun ham tinch nafas olish paytida 14 ga teng. Ritm (ilhom/ekspiratsiya nisbati) erkaklar uchun 1: 1.21, ayollar uchun esa 1: 1.14 bo'lib, tinch nafas oladi.

CPAP quvurlaridan havo bosimi o'lchovlarining xom ma'lumotlari odamlar nafas olayotgan paytda yuqoriga va pastga tushadi va Arduino 5.0V ta'minoti juda shovqinli bo'lgani uchun ham ko'plab "burilishlar" ga ega. Nafas olish va ekshalatsiyadagi bosim o'zgarishini ishonchli aniqlash uchun ma'lumotlarni vaqt o'tishi bilan tekislash va baholash kerak.

Ma'lumotlarni qayta ishlash va havo bosimini kuzatish uchun Arduino eskizida bir qancha choralar ko'riladi. Xulosa qilib aytganda, Arduino eskizida Rob Tillaart ishlagan o'rtacha kutubxonadan foydalaniladi, bu birinchi navbatda ma'lumotlar nuqtalarini tekislash uchun havo bosimi o'lchovlarining harakatlanuvchi o'rtacha qiymatini hisoblab chiqadi, so'ngra har bir necha soniyada kuzatiladigan havo bosimining minimal va maksimalini hisoblab chiqadi. havo bosimining eng yuqori va eng past darajalari o'rtasidagi farqni tekshirish orqali niqobning uzilganligini aniqlash. Agar kiruvchi ma'lumotlar chizig'i tekis bo'lib qolsa, ehtimol katta havo oqimi yoki niqob uzilgan bo'lsa, bemorni kerakli sozlashlarni amalga oshirish uchun uyg'otish uchun ovozli signal eshitiladi. Ushbu algoritmni vizualizatsiya qilish uchun ma'lumotlar uchastkalarini ko'ring.

2 -qadam: qismlar va sxemalar

Barcha qismlar Amazon.com saytida mavjud va BOM havolalari bilan yuqorida keltirilgan.

Bundan tashqari, datchik korpusi va korpus, qurilma qutisi va orqa paneldan iborat bo'lib, quyidagi STL fayllari yordamida 3D bosilishi kerak. Sensor tanasi vertikal holatda, eng yaxshi natijaga erishish uchun bosib chiqarilishi kerak.

Malumot uchun sxema berilgan.

3 -qadam: Qurilish va dastlabki sinov

Avval barcha qismlarni oxirgi yig'ilishga tayyorlang. Agar kerak bo'lsa, pinlarni nano -platalarga lehimlang, so'ng nano -kartani kirish -chiqish kengashiga o'rnating. Keyin, o'tish simlarini tugmachaga va signal signaliga ulang yoki lehimlang. Men o'tish simlari o'rniga qolgan servo ulagichlardan foydalanardim. MPXV7002DP uchun siz kesish taxtasi bilan birga kelgan simni lehimsiz ishlatishingiz yoki rasmda ko'rsatilgandek simni uzilish taxtasiga lehimlashingiz mumkin. Bundan tashqari, taxminan 30 mm silikon kauchuk quvurlarni kesib oling va uni MPXV7002DP ustki qismidagi portga (P1) ulang.

Qismlarni tayyorlagandan so'ng, kirish -chiqish kengaytirish paneli va ketma -ket I2C LCD -ni ishlatish tufayli yakuniy yig'ilish juda oddiy.

1 -qadam: MPXV7002DP panelini 3D bosilgan sensor korpusiga o'rnating. Silikon trubkaning ochiq uchini o'lchash teshigiga joylashtiring, so'ngra taxtani 2 ta kichik vint bilan mahkamlang. Sensorni kengaytirish kartasidagi A0 portidagi S piniga ulang.

• Analog A0
• VCC V.
• GND -> G.

2 -qadam: LCD -ni A4 va A5 portidagi Nano kengaytirish kartasi S pinlariga ulang

• SDL A4
• SCA A5
• VCC V.
• GND G.

3 -qadam: Buzzerni ulang va D5 va D6 kengaytirish kartasi portiga o'ting

• O'tish: S va G orasidagi 5 -portga o'tish
• Buzzer: 6 -portga, S -ga ijobiy va G -ga

4 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Sensor korpusini orqa plastinkaga 4 M3 vint bilan mahkamlang, so'ngra LCD displey va nano kengaytirish panelini o'rnating va ularni kichik vintlar bilan mahkamlang. Tugmachani va signal signalini korpusga bosing va ularni issiq elim bilan mahkamlang.

5 -qadam: Dasturlash

1. Kutubxonalarni Arduino IDE -ga qo'shing. Kutubxonalarni quyidagi manzilda topish mumkin: LiquidCrystal-I2C va RunningAverage.
2. Arduino -ni kompyuterga ulang va Arduino eskizini o'rnating.

Bo'ldi shu. Endi qurilmani USB orqali quvvatlantiring yoki kengaytirish kartasidagi shahar portiga 9-12 V kuchlanishni qo'llang (tavsiya etiladi). Agar LCD displeyning orqa nuri yoniq bo'lsa, lekin bo'sh joy yoki harflarni o'qish qiyin bo'lsa, LCD I2C modulining orqa qismidagi ko'k potentsiometrni burab, ekran kontrastini sozlang.

Nihoyat, orqa plastinkani old korpusga 4 M3 vint bilan mahkamlang.

4 -qadam: Oddiy manometrni sozlash

Men bu raqamli manometrning aniqligi bilan qiziqdim va hisoblagich o'qilishini klassik suv manometriga solishtirish uchun oddiy sinov stendi qurdim. Dvigatel tezligini boshqaruvchi tomonidan boshqariladigan elektr havo pompasi yordamida men o'zgarmaydigan havo bosimini yaratishga muvaffaq bo'ldim va ketma -ket ulangan raqamli va suv manometrlari yordamida bir vaqtning o'zida o'lchovlar qildim. Bosim o'lchovlari havo bosimining turli darajalarida juda yaqin.

5 -qadam: uni harakatga keltiring

Ushbu qurilmadan foydalanish juda oddiy. Avval qurilmani CPAP mashinasi bilan niqob o'rtasida ulang, standart 15 mm CPAP trubasidan foydalaning. Monitörün bir tomonini CPAP mashinasiga, so'ngra monitorning boshqa tomonini niqobga ulang, shunda havo o'tishi mumkin.

Quvvatni kalibrlash

MPXV7002DP sensori har safar yoqilganda uning aniqligini ta'minlash uchun atmosfera bosimiga qarshi nol bosimga sozlanishi kerak. CPAP mashinasi o'chirilganligiga ishonch hosil qiling va trubka ichida qo'shimcha havo bosimi yo'q. Kalibrlash tugagandan so'ng, hisoblagich ofset qiymatini va qurilmaning tayyorligi haqidagi xabarni ko'rsatadi.

Hisoblagich manometr rejimida yoki CPAP signal rejimida tugmani bosib ishlaydi. Shuni ta'kidlash joizki, LCD orqa nuri ish rejimiga va sensor qiymatiga qarab boshqariladi, bu hisoblagichni uyqu paytida chalg'itmaydi.

Manometr rejimi

Bu kutish rejimi va ekranning o'ng pastki burchagida "-" belgisi ko'rsatiladi. Bu rejimda signal funksiyasi o'chirilgan. Ekranda birinchi qatorda Paskal (P) va smH20 (H) da real vaqtda havo bosimi, Minimal va Maksimal bosim hamda Min o'rtasidagi farq ko'rsatiladi. va Maks. ikkinchi qatorda oxirgi 3 soniyada kuzatilgan. Bu rejimda LCD orqa nuri doimo yonib turadi, lekin havo bosimi nol nisbiy 10 sekunddan ortiq doimiy o'lchanib tursa, vaqti tugaydi.

CPAP signal rejimi

Bu signal rejimi va ekranning o'ng pastki burchagida "*" belgisi ko'rsatiladi. Bu rejimda hisoblagich havo bosimining eng yuqori va eng past darajalari o'rtasidagi farqni tekshiradi. LCD orqa nuri 10 soniya ichida tugaydi va past bosim farqi aniqlanmaguncha o'chadi. Agar 100 paskaldan kam farq aniqlansa, orqa chiroq yana yonadi. Havo bosimi o'lchanadigan darajadagi farq 10 sekunddan oshmasa, ekranda "Maskani tekshirish" yozuvi paydo bo'ladi. Bemor niqobni qayta sozlagach va bosim farqi 100 Paskaldan oshsa, signal ham, orqa chiroq ham yana o'chadi.

6 -qadam: Ogohlantirishdan voz kechish

Bu qurilma na tibbiy asbob, na tibbiy asbobning aksessuari. O'lchov diagnostik yoki terapevtik maqsadlarda ishlatilmasligi kerak.

Sensorlar musobaqasida ikkinchi o'rinni egalladi