Quiero crear algún proyecto que utilice un Arduino para recopilar y mostrar datos de ECG. Utiliza dos electrodos que están unidos al cuerpo (en el pecho). La señal se transmite luego a través de amplificadores operacionales a un pin Arduino ADC. El Arduino está conectado solo a una PC. ¿Es seguro que tanto el humano como la placa Arduino estén conectados de esta manera?
¿Debo hacer algunas precauciones de seguridad y, en caso afirmativo, cuáles?
No es recomendable a menos que todo el proyecto sea de baja tensión y que funcione con baterías. Cualquier red operada podría ser peligrosa incluso si el transformador está aislado. Existen requisitos de seguridad específicos para el equipo conectado a la red con conexión al paciente para protegerlo contra corrientes de fuga excesivas y posibles peligros de seguridad debido a fallas en el equipo o componentes.
Esas regulaciones se aplican al equipo médico profesional, pero están ahí por una razón. No debe asumir que es seguro ignorarlos, incluso si se trata de un proyecto de pasatiempo.
Al realizar una prueba de ECG, los electrodos son mucho más conductores que la piel seca, por lo que existe la posibilidad de desencadenar fibrilación u otras arritmias a partir de pequeños voltajes y debe tomarse muy en serio. La mayoría de los pulsos de marcapasos para marcapasos implantados son de 2mV a 250mV. Eso no es mucho voltaje, y si su dispositivo lo conduce al corazón accidentalmente, podría tener muchos problemas.
Respuesta corta: lea IEC 60601-2-25.
Respuesta mediana: para hacerlo en estos días, debe tener todas sus señales digitales aisladas a través de un límite de aislamiento físico, y su fuente de energía debe estar aislada (es decir, transformadores). Existen requisitos muy detallados y estrictos sobre el tipo de protección que deben ser capaces de ofrecer, lo que implica ser capaz de resistir ser golpeado con muchos kilovoltios y no cruzar el límite.
Todas las amplificaciones y el procesamiento de datos deben realizarse antes de su límite de aislamiento, básicamente con nada más que un UART cruzándolo. En resumen, básicamente tienes que hacer una PCB personalizada para hacerlo correctamente.
Use algo como el TI ADS1298 como un extremo frontal analógico, al que puede comunicarse a través de SPI.
No podrá leer las señales de ECG con el A / D incorporado, no amplifica lo suficiente o no tiene suficiente rechazo de ganancia en modo común. Vas a tener que usar un amplificador de instrumentación. Con un diseño adecuado (opto-acoplador) debería ser bastante seguro conectar un amplificador de instrumentación alimentado por batería a un arduino, al menos así es como lo haría. (Yo amoldaría el amplificador de instrumentación, pero soy un idiota que toma riesgos)
Es seguro si conectas Arduino a la computadora portátil y solo la ejecutas con baterías (entonces el voltaje más alto que podría impactarte es la tensión de la batería de la computadora portátil, que debería ser lo suficientemente segura).
Hace algún tiempo hice un proyecto similar con diferentes partes: elegí alimentar todo el dispositivo con baterías y usar Bluetooth para enviar datos a la computadora.
El diseño más fácil, y seguro sería utilizar un amplificador alimentado por batería para amplificar la señal de los electrodos, conectar el amplificador a un Arduino alimentado por batería para capturar, procesar y almacene la información.
Después de desconectar los electrodos del paciente , conecte Arduino a la PC de la forma que desee (pueda) y transfiera los datos a la PC.
Obviamente, usted no usa este aparato en cualquiera que tenga (use) un "marcapasos" .