生命數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)視器開源項目

描述

在 COVID-19 大流行期間，住院患者（包括重癥監(jiān)護室重癥患者和居家隔離患者）的數(shù)量預計將激增。傳統(tǒng)上，運行專有軟件和通信協(xié)議的昂貴監(jiān)視器安裝在 ICU 中，而醫(yī)療樓層和門診病人則由預防性查房檢查，通常由密切接觸的護理團隊進行。在高度傳染性的大流行中，這種工作流程可能會變得不夠。例如，寶貴的 ICU 設備只保留給最危急的病例，讓其他患者不確定自己的健康信號，或者讓醫(yī)生不知道哪些病例比其他病例惡化得更快。要求醫(yī)生和護士進入病房關閉警報并檢查進度，這意味著與劇毒病原體接觸并被感染的風險。當前的項目提供了一種創(chuàng)新的方式來評估生命體征并處理與支持人工智能的物聯(lián)網(wǎng)平臺相關的數(shù)千名患者，以應對我們今天生活的困難時期，醫(yī)生和護士隨時準備使用他們擁有的任何資源來應對在醫(yī)院或家中治療所有患者。

在這個項目中，我們使用小型、低成本的可穿戴醫(yī)療傳感器，并通過藍牙 5 連接到網(wǎng)關（手機、平板電腦或無頭服務器）。該監(jiān)視器在一個可穿戴設備中包含七個傳感器：心電圖、SpO2、溫度、心率、呼吸率、加速度計（活動和跌倒檢測）、估計的血壓和用于聆聽肺聲音和咳嗽的肺麥克風。再加上通過云和基于邊緣計算的 AI 推理進行的遠程實時、安全傳輸，該平臺有助于檢測和管理 COVID 患者的惡化狀況。

規(guī)格：

• 與卡扣式電極兼容的 1 通道心電圖（ECG，也稱為 EKG）。
• 呼吸率 (RR) 測量。
• 光電容積脈搏波 (PPG) 和氧飽和度 (SpO2%) 監(jiān)測。
• 溫度測量。
• 活動和跌倒檢測。
• 咳嗽計數(shù)。
• 收縮壓和舒張壓估計（通過固件）。
• 可充電電池連接器。

使用的傳感器：

• 用于心電圖和呼吸的 ADS1292R。
• MAX30102 用于 PPG 和 SpO2。
• TMP117 用于 ±0.1°C 的精確溫度。
• 用于活動和跌倒檢測的 IIS2DLPC 3 軸加速度計。
• 雙 ICS-43434 MEMS 麥克風。

模塊化設計

該監(jiān)視器由包含 BLE 模塊、加速度計和 USB-C 連接器的主板和一個外部 ECG 板組成，該板承載連接到電極和麥克風的 ECG 模擬前端。溫度和血氧計傳感器有自己的迷你 PCB，并且都通過柔性電纜連接。模塊化允許根據(jù)患者身體上的傳感器位置進行不同的配置，并在為設備設計外殼時提供靈活性。

完整的監(jiān)視器。

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心電圖和呼吸板。

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主板。

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固件

固件模板使用 C++ 編寫，基于 nRF5 SDK 版本 17.0.0_9d13099。SWD 焊盤可與 J-Link 兼容的調試探針一起使用。

SWD 調試和測試設置。

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RGB LED 照明。

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應用程序設計

用戶應用程序充當監(jiān)視器的伴侶。它通過藍牙 5 連接到設備，并顯示重要信號、設備和患者參數(shù)的實時視圖。該應用程序可以將深度學習模塊（例如用于模式分類的預訓練模型）集成到多個感興趣的條件中，并連接到醫(yī)院后端以獲得集中式儀表板或正在管理的患者的一般視圖。

應用程序中的設備掃描和生命體征。

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