Internet of Things (IoT) sta trasformando il modo in cui viviamo e lavoriamo e il settore sanitario non fa eccezione. I dispositivi medici basati sull’IoT stanno rivoluzionando l’assistenza ai pazienti, fornendo ai medici dati in tempo reale e funzionalità di monitoraggio remoto che una volta erano inimmaginabili. Uno di questi dispositivi è la macchina ECG basata su IoT, che utilizza un Raspberry Pi 4, un sensore ECG e un modulo Wi-Fi per monitorare la salute del cuore dei pazienti.
Questo sistema fornisce dati in tempo reale sull’attività cardiaca del paziente, consentendo ai medici di rilevare tempestivamente potenziali problemi cardiaci e intraprendere le azioni appropriate. In questo articolo, esploreremo i componenti della macchina ECG basata su IoT e i vantaggi che offre sia ai pazienti che agli operatori sanitari.
componenti:
Lampone Pi 4
Sensore ECG
Moduli WiFi
tagliere
Fili di ponticello
Alimentazione elettrica
computer o portatile
Lampone Pi 4
Raspberry Pi 4 è un computer a scheda singola potente e versatile che ha riscosso un’enorme popolarità tra hobbisti, studenti e professionisti. È stato lanciato nel 2019 e da allora è diventato una scelta popolare per vari progetti, inclusi quelli basati sull’IoT.
Il Raspberry Pi 4 ha un SoC Broadcom BCM 2711 quad-core Cortex-A72 (ARMv8) a 64 bit con una velocità di clock di 1,5 GHz, che lo rende un computer molto potente per le sue dimensioni. Viene fornito con opzioni per 2 GB, 4 GB o 8 GB di SDRAM LPDDR4, che garantisce che possa gestire con facilità anche le applicazioni più impegnative.
Inoltre, dispone di connettività Wi-Fi e Bluetooth integrata, che semplifica la connessione a Internet e ad altri dispositivi in modalità wireless. Ciò è particolarmente utile per i progetti basati su IoT, in quanto consente una facile comunicazione tra i dispositivi e il trasferimento dei dati ai servizi cloud per l’analisi.
Il Raspberry Pi 4 ha anche una varietà di porte, tra cui due porte micro-HDMI in grado di supportare fino a due display con risoluzione 4K, due porte USB 3.0, due porte USB 2.0, una porta Gigabit Ethernet e un jack audio da 3,5 mm. Ha anche uno slot per schede microSD per l’archiviazione e può supportare fino a 128 GB di memoria esterna.
Sensore ECG
Un sensore ECG (elettrocardiogramma) è un dispositivo medico che misura l’attività elettrica del cuore e la registra come forma d’onda. La forma d’onda è una rappresentazione visiva dell’attività elettrica del cuore e può essere utilizzata per diagnosticare varie condizioni cardiache come aritmie, infarti e altre anomalie.
I sensori ECG sono progettati per essere non invasivi e vengono generalmente posizionati sul torace o sulle braccia del paziente. I sensori rilevano i segnali elettrici del cuore, che vengono poi trasmessi a un dispositivo come un Raspberry Pi 4 per l’elaborazione e l’analisi.
I sensori ECG possono presentarsi in diverse forme, come sensori monouso o riutilizzabili che possono essere sterilizzati e utilizzati più volte. I sensori possono anche differire nel numero di elettrodi che hanno. Ad esempio, un 12-lead ECG sensor ha 10 elettrodi posizionati sul torace, sulle braccia e sulle gambe del paziente, mentre un sensore ECG a derivazione singola ha un solo elettrodo.
Principio di funzionamento della macchina ECG basata su IoT
Il sensore ECG è un dispositivo medico che misura l’attività elettrica del cuore e la registra come forma d’onda. In questo progetto, il sensore ECG è connesso al Raspberry Pi 4 tramite una breadboard, che funge da piattaforma per la prototipazione di circuiti. Utilizzando i ponticelli, la breadboard ci consente di collegare il sensore ECG al Raspberry Pi 4.
Il modulo Wi-Fi è inoltre collegato al Raspberry Pi 4 per consentire la trasmissione dei dati. Il modulo Wi-Fi collega Raspberry Pi 4 a una rete wireless, consentendogli di inviare dati a un server remoto tramite Internet. Il server remoto è accessibile a medici e professionisti sanitari per monitorare la salute del cuore del paziente in tempo reale.
Quando un paziente indossa il sensore ECG, rileva i segnali elettrici prodotti dal cuore e li invia al Raspberry Pi 4. Il Raspberry Pi 4 elabora i segnali utilizzando il software per analizzare le forme d’onda ECG. Il software è in grado di rilevare modelli anomali nella forma d’onda dell’ECG, che potrebbero indicare un potenziale problema cardiaco.
Una volta elaborati i segnali ECG, il Raspberry Pi 4 invia i dati al server remoto tramite il modulo Wi-Fi. Il server remoto memorizza i dati e li rende accessibili a medici e operatori sanitari. Possono accedere ai dati utilizzando un computer o un laptop connesso a Internet. Ciò consente ai medici di monitorare la salute del cuore del paziente da remoto senza la necessità che il paziente sia fisicamente presente in ospedale o in clinica.
implementazione
Per implementare la macchina ECG basata su IoT, attenersi alla seguente procedura:
Collega il sensore ECG al Raspberry Pi 4 tramite una breadboard.
Collega il modulo Wi-Fi al Raspberry Pi 4.
Installa il software necessario su Raspberry Pi 4, come Python, e le librerie necessarie per il sensore ECG.
Scrivere uno script Python per raccogliere i dati dal sensore ECG e trasmetterli al server remoto tramite il modulo Wi-Fi.
Esegui lo script Python su Raspberry Pi 4.
Vantaggi della macchina ECG basata su IoT
La macchina ECG basata su IoT consente il monitoraggio remoto della salute del cuore del paziente, consentendo ai medici di tenere traccia delle condizioni del paziente senza la necessità di essere fisicamente presenti.
Il heart beat monitor with Raspberry Pi 4 acceso fornisce dati sulla salute cardiaca del paziente in tempo reale, consentendo ai medici di rilevare tempestivamente potenziali problemi cardiaci e intraprendere le azioni appropriate.
Il Raspberry Pi 4 è un dispositivo economico e potente, che rende il sistema complessivo conveniente rispetto alle tradizionali macchine ECG.
La macchina ECG basata su IoT è facile da usare e i pazienti possono indossare comodamente il sensore ECG senza alcun disagio.
Il monitoraggio in tempo reale e la diagnosi precoce di potenziali problemi cardiaci possono portare a migliori risultati per i pazienti, con maggiori possibilità di successo del trattamento.
Il sistema è scalabile e più pazienti possono essere monitorati contemporaneamente, rendendolo una soluzione ideale per ospedali e cliniche.
Con il monitoraggio remoto, i medici possono diagnosticare potenziali problemi cardiaci da remoto, riducendo la necessità per i pazienti di visitare l’ospedale o la clinica.
Conclusione
La macchina ECG basata su IoT con Raspberry Pi 4 è uno strumento prezioso nel campo della scienza medica. È conveniente, facile da usare e fornisce dati in tempo reale, rendendolo uno strumento importante per i medici per monitorare la salute del cuore di un paziente da remoto. Con ulteriori progressi tecnologici, la macchina ECG basata su IoT ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui monitoriamo e gestiamo la salute del cuore.