Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi

ghost666 16 Sie 2017 21:35 5376 3
  • HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi
    HealthyPi to moduł HAT, który podłączyć można do Raspberry Pi lub wykorzystywać samodzielnie. Pozwala on na monitorowanie wielu ważnych wskaźników w ludzkim ciele. Projekt jest w pełni open-source - tak całe oprogramowanie jak i sprzęt są w pełni otwarte. Po dołączeniu do 'Maliny' HealthyPi staje się kompletnym systemem do monitorowania stanu naszego zdrowia.

    Kto potrzebuje HealthyPi?

    Jeśli jesteś studentem bądź lekarzem albo też z dowolnego innego powoduj potrzebujesz włączyć do swojego projektu monitorowanie jakichkolwiek ludzkich funkcji życiowych, ten moduł jest właśnie dla Ciebie. W wielu rejonach świata urządzenia medyczne są niedostępne - zbyt drogie, albo zbyt oddalone. Systemy oparte na otwartych rozwiązaniach, takich jak zaprezentowany moduł HAT, mogą być możliwością na monitorowanie stanu pacjentów, co przełoży się na np. mniejszą śmiertelność.

    Jeśli projektujesz urządzenia medyczne, to taki moduł także jest dla Ciebie. Zaprezentowany HAT wystarczy wpiąć w gotowy system i z minimalnym nakładem sił przystąpić można do prototypowania urządzenia medycznego, do którego dodać możemy bez problemu własne funkcje czy poszerzyć istniejące możliwości.

    Specyfikacja techniczna

    * Do EKG i monitorowania oddechu wykorzystano analogowy front-end od Texas Instrumenst - ADS1292R o rozdzielczości 24 bitów i stosunku sygnału do szumu (SNR) na poziomie 107 dB.
    * Do obsługi pulsoksymetru wykorzystano front-end, także od TI - AFE4490, który posiada zintegrowany sterownik diody LED i 22 bitowy przetwornik ADC.
    * Do pomiaru temperatury wykorzystano MAX30205 firmy Maxim.
    * Głównym procesorem systemu jest ATSAMD21 z rdzeniem ARM Cortex M0, kompatybilny z Arduino Zero.
    * Moduł wyposażony jest w następujące interfejsy: 40 pinowe złącze Raspberry Pi (gdzie wykorzystany jest UART), USB CDC oraz dodatkowe złącze UART na zewnętrzny miernik ciśnienia krwi.
    * Oprogramowania pozwala na wykorzystanie WiFi do komunikacji z systemami telemedycyny poprzez TCP lub MQTT, jeśli potrzebne jest ciągłe logowanie danych.
    * System posiada napisane w Javie GUI. Firmware kompatybilne jest z Arduino jak i Atmel Studio.
    * Wymiary modułu: 65 mm x 56.5 mm x 6 mm
    * Waga: 100 g

    Główne cechy

    Łatwość wykorzystania

    Wysoce zintegrowana konstrukcja HealthyPi pozwala na prostą produkcję modułu i jego łatwe wykorzystanie w systemie. Mimo prostej budowy, układy wykorzystane w systemie to takie same elementy, jakie wykorzystuje się w profesjonalnych systemach monitorowania stanu pacjenta.

    Autorzy prezentowanej konstrukcji zadbali o stworzenie prostego systemu, który pozwala na proste i elastyczne dodawanie nowych funkcji do systemu opartego o Raspberry Pi. Dodatkowo do modułu dodano oprogramowanie, które upraszcza wykorzystanie jego funkcji. Dzięki temu system wykorzystać można bez zagłębiania się w jego szczegóły techniczne. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby się w nie zagłębić i np. zmodyfikować zaimplementowane algorytmy.

    Elastyczność aplikacji

    HealthyPi zaprojektowany został do działanie nie w jednej, a w całym spektrum aplikacji. Działa on jak tradycyjny system monitorowania stanu pacjenta, jednakże jego możliwości mogą być wykorzystane w szeregu różnych zastosowań. Działać może z monitorem lub bez, z ekranem dotykowym etc. Można podpiąć go poprzez port USB do komputera lub w ogóle samodzielnie.

    HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi


    Gotowość na Internet Rzeczy

    Prezentowany wykorzystuje połączenie do sieci poprzez WiFi lub Bluetooth w Raspberry Pi 3. Dzięki temu może łączyć się z Internetem i funkcjonować jako urządzenie Internetu Rzeczy. Dzięki implementacji m.in. klienta MQTT oraz możliwości łączenia i przesyłania danych poprzez TCP system ten może wysyłać dane do serwisów w chmurze, gdzie będą one składowane i na żywo analizowane.

    HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi


    Open Source Hardware

    Cały hardware modułu - schematy, rysunek ścieżek, lista elementów etc jest otwarte i niebawem znajdzie się na GitHubie. Oznacza to, że można w dowolny sposób przerabiać i wykorzystywać ten projekt dla swoich celów.

    Dokumentacja PCB stworzona została w Eaglu, co czyni ją dostępną dla amatorów - nie ma konieczności wydawania pieniędzy na drogie oprogramowanie do projektowania płytek drukowanych. Dzięki temu, że dokumentacja dostępna jest w edytowalnej formie można łatwo przerabiać i adaptować projekt modułu.

    HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi


    Open Source Firmware

    Sercem układu jest układ ATSAMD21 od Atmela/Microchipa. Jest to mikrokontroler z rdzeniem ARM Cortex M0. To dokładnie taki sam układ jak w Arduino M0/Zero. Dzięki temu system ten można programować z wykorzystaniem Arduino IDE.

    Firmware systemu jest w pełni otwarte. Udało Ci się opracować lepszy algorytm usuwania szumu z pomiaru? nie ma problemu, możesz załadować go do układu poprzez złącze USB. Jeśli chcesz programować go bezpośrednio - także nie ma problemu. Na płytce wyprowadzono interfejs JTAG do programowania i debugowania mikrokontrolera na pokładzie.

    Oprócz z Arduino IDE system kompatybilny jest oczywiście z Atmel Studio 7, dedykowanym do tych układów. Autorzy udostępniają kod firmware właśnie w postaci projektu stworzonego w tym środowisku.

    HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi


    Open Source GUI

    Wraz z modułem system HealhyPi składa się z GUI dla Raspberry Pi. Pozwala ono na przetwarzanie i prezentację zebranych przez moduł danych w czasie rzeczywistym. Zostało ono napisane w Javie i jest agnostyczne względem systemu - działa na Windowsie, Mac OSie jak i na Linuksie, wliczając w to dystrybucje na ARMa, czyli dla platform takich jak np. Raspberry Pi.

    HealthyPi v3 - medyczny HAT dla Raspberry Pi


    Co otrzymujemy w zestawie:


    Zestaw Healthy Pi 3 HAT Kit zawiera:
    * PCB dla HealthyPi v3 z elementami
    * Kabel do podłączenia sond EKG - z jednej strony jack stereo, a z drugiej trzy złącza to jednorazowych elektrod.
    * Sondę Finger-clip z złączem DB9 w standardzie Bellcor
    * Cyfrowy termometr w obudowie ze stali nierdzewnej.
    * Arkusz 20 jednorazowych elektrod do EKG.
    * Elementy pozwalające na podłączenie modułu do RPi (śruby i dystanse).

    Dodatkowo, w poszerzonym zestawie otrzymujemy dodatkowo:

    * Komputer Raspberry Pi 3
    * 16 GB kartę microSD z zainstalowanym Raspbianem i oprogramowaniem dla HealthtPi.
    * Oficjalny 7" dotykowy ekran LCD dla Raspberry Pi.
    * Obudowa SmartPi touch na ekran i moduł
    * Medyczny, izolowany zasilacz 5 V/2,5 A o wymiennych końcówkach dla różnych regionów świata.

    Jeśli chcemy wprowadzić zmiany do kodu, podłączyć system do Wifi etc konieczna będzie też mysz i klawiatura do podłączenia do RPi. Do zasilania systemu wykorzystać możemy izolowany zasilacz wtyczkowy dla urządzeń medycznych lub baterie, np. powerbank. Wykorzystanie tego drugiego pozwala na zmniejszenie poziomu szumów i zakłóceń w systemie, jest także bezpieczniejsze dla pacjenta podłączonego do EKG.

    Zasilanie HealthyPi

    HealthyPi zasilany jest napięciem 5 V poprzez 40 pinowe wyprowadzenie Raspberry Pi. Zależnie od aplikacji system zasilany może być z baterii lub zasilacza wtyczkowego. W tym drugim przypadku konieczne jest wybranie dobrej jakości zasilacza, który będzie izolowany od sieci. To bardzo ważne, dla bezpiecznego korzystania z systemu.

    Źródło: https://www.crowdsupply.com/protocentral/healthypi-v3


    Fajne!
  • Ups
  • #2 17 Sie 2017 10:56
    OldSkull
    Poziom 27  

    Nie wyobrażam sobie RPiw aplikacji medycznej. Co ze zgodnością z 60601? Co z bardzo długim czasem wsparcia i zapewniania części zamiennych (10 lat po oficjalnym zakończeniu produkcji)? Nie projektuje się sprzętu, aby był produkowany przez parę lat, więc w praktyce części trzeba mieć dostępne przez nawet 25 lat i więcej. Właściwie jedyną nadzieją tego modułu jest to, że nie będzie używany z Raspberry Pi - tylko w takim momencie pytanie czy nie ma innych, lepszych rozwiązań.

  • Ups
  • #3 17 Sie 2017 11:31
    ghost666
    Tłumacz Redaktor

    OldSkull napisał:
    Nie wyobrażam sobie RPiw aplikacji medycznej. Co ze zgodnością z 60601? Co z bardzo długim czasem wsparcia i zapewniania części zamiennych (10 lat po oficjalnym zakończeniu produkcji)? Nie projektuje się sprzętu, aby był produkowany przez parę lat, więc w praktyce części trzeba mieć dostępne przez nawet 25 lat i więcej. Właściwie jedyną nadzieją tego modułu jest to, że nie będzie używany z Raspberry Pi - tylko w takim momencie pytanie czy nie ma innych, lepszych rozwiązań.


    Patrząc na komentarze do tego sprzętu, wydaje mi się, że zbyt poważnie potraktowaliście tą aplikację. To raczej nie skończy jako element elektrokardiografu w szpitalu w zachodnim kraju.

    To prędzej skończy jako amatorski EKG w Afryce albo jako element jakiegoś fit-urządzenia w domu. Ot co.

  • Ups
  • #4 23 Sie 2017 14:48
    Jawi_P
    Poziom 28  

    OldSkull napisał:
    Nie wyobrażam sobie RPiw aplikacji medycznej. Co ze zgodnością z 60601?

    A to jest medyczne urządzenie przeznaczone na rynek?
    PN-EN 60601-1:2011 to nie jedyna norma, którą musi spełnić urządzenie.
    To przecież "zabawka" do prototypownia, do pobawienia się w amatorskie monitorowanie teściowej, czy pomoc dla prac dyplomowych, magisterskich etc.

 
Promocja -20%
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
tme