PORTABLE ELECTROCARDIOGRAPH WITH GSM MODULE FOR TELEMEDICINE

Autor: Valerii Skonechnyi, Inna Yarova, Ihor Sobianin
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Технічні науки та технології; № 1(19) (2020): Технічні науки та технології; 191-198
Technical sciences and technology; No. 1(19) (2020): Technical sciences and technologies; 191-198
Технические науки и технологии; № 1(19) (2020): Технічні науки та технології; 191-198
ISSN: 2519-4569
2411-5363
DOI: 10.25140/2411-5363-2020-1(19)-191-198
Popis: Urgency of the research. The principles of telemedicine need to be put into practice of emergency medical care and family medicine, so there is a need for diagnostic medical equipment with the ability of data transfer and remote consulting with subject matter experts.Target setting. Currently, ECG testing consumes the time to prepare the device for work, needs for the personal computer as the additional equipment and requires highly skilled staff. The development of portable electrocardiographic equipment with built-in means of communication is a task of current importance for biomedical engineering.Actual scientific researches and issues analysis. The current researches in the development of portable cardiograph for primary preclinical diagnostics are focused on the choice of optimal design parameters of device and the incensement of noise immunity of medical equipment.Uninvestigated parts of general matters defining. This article focuses on the design development of the portable electrocardiograph with built-in GSM module for operation in telemedicine systems.The research objective is the design of the portable electrocardiograph for telemedicine that has a convenient interface for device control, is equipped with means of communication with cardiac care centers, has universal ports for information output to external drives and connection of additional devices, is as ergonomic as possible, meets safety, reliability and energy efficiency requirements.The statement of basic materials. The main design requirements to portable electrocardiographic equipment are formulated. The basic functional units of the device are chosen and its electronic block diagram is synthesized. The computer simulation of processes and parameters of the circuitry of the instrumentation amplifier functionality at given operating temperatures proves the validity of proposed circuit design. The constructive implementation of the schematic diagram is designed. The device constructive parameters that meet the requirements of telemedicine most closely are defined.Conclusions. The key features of the designed portable electrocardiograph with GSM module are: the embodiment in folding form-factor, the availability of GSM module, the constant connection of ECG electrodes via integrated ECG cable. The embodiment in folding form-factor optimizes ergonomic characteristics of the device. The replacement of non-integral ECG cable with integrated one reduces the intensity of internal noise and reduces time to prepare the device for work. Builtin GSM module provides affordable communication with specialized medical facilities, thus reducing the duration of the diagnostics and increasing the efficiency of the medical care in non-ambulatory out-hospital an outpatient setting.
Актуальність теми дослідження. Необхідність впровадження в практику принципів телемедицини обумовлює потребу створення діагностичної медичної апаратури, що реалізує можливість передачі даних і дистанційного консультування з профільними фахівцями при наданні екстреної медичної допомоги та в сімейній медицині.Постановка проблеми. Електрокардіографічне обладнання як правило представляє собою комплекс, що складається з електронного блоку в форм-факторі моноблок, комплекту знімних ЕКГ електродів і ЕКГ кабелю. Кардіодані зберігаються друкуванням на термопапері або передачею на персональний комп’ютер. Таким чином, проведення ЕКГ вимагає витрат часу на приведення приладу в робочий стан, додаткового обладнання у вигляді персонального комп’ютера і високої кваліфікації лікаря для інтерпретації результатів. Проєктування портативної електрокардіографічної техніки з вбудованими засобами зв’язку є актуальним завданням біомедичної інженерії.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Сучасні дослідження в області проєктування портативного обладнання для первинної діагностики серцево-судинних захворювань присвячені вибору оптимальних конструктивних параметрів і підвищенню завадостійкості медичної техніки.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Стаття присвячена розробці конструкції портативного електрокардіографа з вбудованим GSM модулем для експлуатації в системах телемедицини.Постановка завдання. Актуальним завданням є проєктування портативного електрокардіографа для експресдіагностики серцево-судинних захворювань, що має зручний інтерфейс для управління приладом, забезпеченого засобами зв’язку з центрами кардіологічної допомоги, із універсальними портами для виведення інформації на зовнішні накопичувачі й підключення додаткових пристроїв, максимально ергономічного, такого, що задовольняє вимогам безпеки, надійності та енергоефективності.Виклад основного матеріалу. Сформульовано основні вимоги до портативної електрокардіографічної техніки. Обрані основні функціональні одиниці приладу і синтезована його схема електрична структурна. Комп’ютерне моделювання процесів і параметрів функціонування каскаду інструментального підсилювача приладу при заданих значеннях робочих температур підтвердило обґрунтованість запропонованих схемотехнічних рішень. Розроблена конструктивна реалізація електричної схеми. Визначено конструктивні характеристики приладу, які найбільш повно відповідають вимогам телемедицини.Висновки. Характерними особливостями спроєктованого портативного електрокардіографа є виконання в розкладному форм-факторі, наявність GSM модуля і постійне підключення ЕКГ електродів через інтегрований ЕКГ кабель. Виконання в розкладному форм-факторі оптимізує ергономічні характеристики приладу. Заміна знімного кабелю інтегрованим знижує рівень наведених внутрішніх шумів, а також скорочує час приведення приладу в робочий стан. Наявність вбудованого GSM модуля забезпечує доступний зв’язок зі спеціалізованими медичними установами, скорочує тривалість діагностики і підвищує ефективність медичної допомоги в неамбулаторних умовах.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: