Ремонт пульсоксиметра своими руками пошаговая инструкция

Планирую купить

+7

Добавить в избранное

Обзор понравился

+75
+100

Помог линейной скорой с приведением пульсоксиметра в рабочее состояние.
Причина поломки — от старости разрушение сигнальных линий клавиатуры пульсоксиметра. Контактол и иные подобные средства не проявили стойкости к средствам дизинфекции, само покрытие не подходит для пайки и смывается. Врезал под штатные кнопки дополнительные аппаратные, зафиксировал эпоксидкой и расшил медными проводниками.

0 р.

Пульс-оксиметр – полезное и доступное по цене медицинское устройство, которое зажимает один из пальцев и позволяет быстро и легко измерить частоту сердечных сокращений, а также рассчитать насыщение крови кислородом. Недавно был куплен такой пульсоксиметр и после тестов можно кратко объяснить, как работает пульсоксиметр, и что там внутри, в плане работы электроники.

Пальцевый пульсоксиметр

Пульсоксиметр Fingertip – это портативное электронное устройство, которое стало обычным повседневным медицинским оборудованием. Через некоторое время после надевания на палец прибор выдает данные, но требуется несколько секунд, чтобы получить базовые показания и откалибровать уровни датчика. Пульсоксиметр питается от батареи и автономен, а уровень кислорода отображается на встроенном многоцветном дисплее вместе с частотой пульса.

Напомним, что пульсоксиметрия – это неинвазивное измерение сатурации кислорода (SpO). Насыщение кислородом определяется как количество кислорода, растворенного в крови, на основе определения гемоглобина (Hb) и дезоксигемоглобина (HbO 2).

Разборка пульсоксиметра

Пластиковая губка пульсоксиметра удерживает палец между верхним и нижним частями корпуса, соединенных парой асимметричных шарниров, которые соединяют отверстие наверху с прорезью внизу. Нижний корпус содержит пару батарей и источник света, а верхний основную печатную плату с деталями контроллера.

В нижней части особо не на что смотреть, там небольшая пластиковая крышка, которую можно открыть, чтобы увидеть контакты аккумулятора и места пайки для четырех проводов.

В верхнем корпусе находятся все основные компоненты электронной схемы. Вот вид изнутри на верхний корпус с основной печатной платой и панелью OLED-дисплея. Однокнопочный переключатель предназначен для включения схемы и регулировки поворота дисплея.

Основа измерителя – относительно большой микроконтроллер, но нет никакого обозначения, чтобы найти его реальный тип. Справа от микроконтроллера находится схема переключаемого стабилизатора, на 3-контактном чипе и SMD дросселе. Рядом находится пустая область, зарезервированная для пьезозуммера SMD. Последний ключевой компонент – это 8-контактная микросхема, представляющая собой операционный усилитель RS622.

Большинство китайских конструкций пульсоксиметров пальцевых обычно основаны на очень недорогих, но многофункциональных микроконтроллерах, таких как микроконтроллеры серии STM32 (32-разрядные МК от STMicroelectronics).

Точно так же и OLED-дисплей от неизвестного производителя. Дополнительно на печатной плате также есть несколько различных пассивных и активных радиокомпонентов для поддержки основной электроники.

Видно контакты для программирования / отладки UART (VCC / RX / TX / GND), расположенные рядом с MCU. Линия RX идет от контакта 5, а линия TX идет от контакта 6 MCU.

Как работает пульсовой оксиметр

Типичный пульсовой оксиметр (который также измеряет частоту сердечных сокращений) использует две разные длины волн света – 660 нм (красный) и 940 нм (ИК) – для измерения разницы в спектрах поглощения HbO и Hb (Hb поглощает свет при 660 нм, а HbO – при 940 нм).

Проще говоря, инфракрасный и видимый свет от светодиода (источника света), установленного в нижнем корпусе, передается в палец, где свет поглощается гемоглобином и оксигемоглобином в крови. Процент насыщения кислородом рассчитывается микроконтроллером на основе уровней поглощения света от источника.

Над пальцем находится фотосенсор (преобразователь интенсивности света в частоту), установленный в верхнем корпусе, который выдает последовательность импульсов, ритм которой прямо пропорционален интенсивности света, падающего на фотодатчик. TSL237 – лишь один из широко используемых фотосенсоров в этом устройстве.

В стандартном пульсовом оксиметре используется PPG метод определения частоты сердечных сокращений и измерения насыщения крови кислородом на основе характеристик поглощения красного и инфракрасного света оксигенированным и деоксигенированным гемоглобином. Пульсоксиметр попеременно мигает красным и инфракрасным светом через палец на фотодиод. Инфракрасный свет поглощается насыщенным кислородом гемоглобином, в то время как красный свет проходит через него. Кроме того, деоксигенированный гемоглобин пропускает инфракрасный свет и поглощает красный свет. Фотодиод принимает непоглощенный свет от каждого светодиода. Этот сигнал обрабатывается с помощью усилителя трансимпеданса, который представляет свет, поглощенный пальцем.

Пульс-оксиметр своими руками

Основное, что нужно сделать для сборки самодельного измерителя, это подключить соответствующий датчик к микроконтроллеру, чтобы он мог считывать и обрабатывать данные.

Если есть специальный модуль датчика пульсового оксиметра (например, MAX3010x), можно реализовать идею создания пульсоксиметра с Arduino. На рынке представлено множество модулей датчиков пульсового оксиметра и коммутационных плат.

MAX30100 от Maxim – самый популярный датчик пульсоксиметра, широко используемый радиолюбителями и производителями электроники. Другими известными датчиками этой серии являются MAX30102 и MAX30105.

MAX30100 – это интегрированный датчик пульсоксиметрии и контроля сердечного ритма. Он сочетает в себе два светодиода, фотодетектор, оптимизированную оптику и малошумящую аналоговую обработку сигналов для обнаружения сигналов пульсовой оксиметрии и частоты сердечных сокращений.

Это самый распространенный модуль MAX30100 (RCWL-0530). Помимо датчика MAX30100, этот 7-контактный модуль содержит два стабилизатора положительного напряжения (3,3 В и 1,8 В).

Подведём итог

В настоящее время можно как купить готовый, так и сделать свой собственный пульсоксиметр, используя микроконтроллер Arduino и соответствующий модуль датчика.

Замер:

1. Очистите поверхность устройства с помощью ватного диска с медицинским спиртом или спиртовой салфеткой. Делайте это перед каждым использованием;
2. Дайте высохнуть оксиметру или протрите его чистой сухой тряпочкой;
3. Вставьте палец в оксиметр так, как указано на схеме ниже. Если ваши пальцы слишком тонкие или холодные, то для корректного замера вставьте большой или средний палец как можно глубже в зонд для тестирования. Убедитесь, что палец находится в правильном положении между резиновыми вкладышами;
4. Зажмите палец;
5. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат тестирования. В это время постарайтесь сидеть спокойно, не трясите рукой и пальцами;
6. На экране появится результат. Если вместо корректного отображения данных на экране вы видите непонятные символы, то вытащите палец из оксиметра и вставьте его заново;
7. Через 5 секунд бездействия устройство автоматически отключится.

Внимание! Такие препараты, как дофамин, прокаин, прилокаин, лидокаин и бутакаин, могут негативно повлиять на точность измерения SpO2. К ним также относятся различные источники освещения (лампы, инфракрасные обогреватели, прямые солнечные лучи и т.д.).

Источник

Как пользоваться пульсоксиметром

Пульсоксиметр — прибор, который помогает измерять концентрацию кислорода в артериальной крови, этот показатель называется сатурацией кислорода, или SpO₂.

Пульсоксиметр используют при заболеваниях легких, чтобы не пропустить момент, когда уровень кислорода в крови станет опасно низким. От недостатка кислорода страдают все органы и ткани, в первую очередь — сердце и мозг.

Воспаление легких — частое осложнение тяжелой коронавирусной болезни. Однако это не значит, что пульсоксиметр необходим всем без исключения заразившимся людям. В этой статье мы расскажем, кому может пригодиться этот прибор, как им правильно пользоваться, чтобы получить точный результат, и как его правильно выбрать.

Зачем врачи используют пульсоксиметр при коронавирусной болезни

Пульсоксиметр — гаджет 2020 года. В клинической практике он позволяет врачу в спорных случаях своевременно направить пациента на госпитализацию. При госпитализации пульсоксиметрия в числе комплекса исследований помогает принять решение, куда направить пациента, — в обычное или реанимационное отделение, подобрать ему режим кислородотерапии и отслеживать ее эффективность. На этапе реабилитации пульсоксиметрия может быть использована, чтобы оценивать прогресс в переносимости физических нагрузок.

Отслеживать SpO₂ крайне важно, так как при COVID-19 даже тяжелый дефицит кислорода очень часто субъективно переносится достаточно легко, иногда практически бессимптомно.

Кому нужно измерять кислород в крови при коронавирусной болезни

Существуют российские и международные клинические рекомендации — это постоянно обновляющиеся инструкции для врачей о том, как правильно лечить коронавирусную болезнь. В них подробно указано, кому нужно измерять кислород в крови. Клинические рекомендации разных стран могут различаться в деталях, но в ключевых моментах они похожи. Согласно им, людям, которые лечатся от коронавируса дома, смысла использовать пульсоксиметры нет.

Временные методические рекомендации МинздраваPDF, 11,2 МБ

Клиническое ведение COVID-19 — рекомендации ВОЗPDF, 2,1 МБ

Российские клинические рекомендации предписывают оставлять дома пациентов с легким и среднетяжелым течением коронавирусной болезни. Степень тяжести болезни определяет лечащий врач после осмотра. Однако у некоторых людей, заразившихся коронавирусом, самочувствие начинает ухудшаться уже после того, как врач уйдет. Поэтому, если температура поднялась выше 38 °C, появилась одышка или давление упало ниже 90/60 мм рт. ст. , как можно скорее позвоните врачу и проконсультируйтесь с ним, как быть дальше.

Чтобы не пропустить момент, когда станет хуже, достаточно следить за этими тремя симптомами. Но некоторые специалисты считают, что пульсоксиметр может быть полезен в качестве дополнительного средства самоконтроля.

Кому действительно нужен пульсоксиметр

При правильном использовании пульсоксиметр — незаменимый диагностический прибор в руках врача. Но рекомендовать покупку этого прибора всем людям, которые заболели или опасаются заболеть ОРВИ, в том числе COVID-19 , нецелесообразно.

Четыре заболевших человека из пяти переносят коронавирусную болезнь в легкой форме, им измерять SpO₂ в принципе не нужно. Многие будут неправильно пользоваться прибором. При этом, с врачебной точки зрения, нормальные значения SpO₂, измеренные пациентом, не исключают необходимости его осмотра и опроса — как и сообщение о снижении сатурации. Будет ли пациенту психологически спокойнее иметь под рукой пульсоксиметр, или, наоборот, он станет поводом для дополнительных тревог, зависит от психологических особенностей человека.

Вероятно, домашний персональный пульсоксиметр мог бы быть действительно полезным, если:

1. пациент по каким-либо причинам не госпитализируется при наличии показаний;
2. пациент относится к группе риска неблагоприятного протекания заболевания;
3. у пациента или его семьи сложились доверительные партнерские отношения с участковым врачом, который сможет использовать данные пульсоксиметрии для своевременной коррекции терапии и госпитализации пациента.

Как разобраться с показаниями пульсоксиметра

У здоровых взрослых людей, которые не курят и живут не в горах, уровень насыщения крови кислородом считается нормальным, когда SpO₂ находится в пределах 96—100% . Если человек живет в горах, нормальный уровень SpO₂ у него может быть в пределах 95—100%.

Норма SpO₂ — международный учебник для студентов-медиков

При легком течении коронавирусной болезни SpO₂ должен быть в норме. При среднетяжелом течении SpO₂ обычно снижается до 94—95% . Если SpO₂ упал ниже 95%, как можно скорее позвоните врачу.

У пациентов в тяжелом состоянии SpO₂ равен 93% или меньше.

В течение дня уровень кислорода в крови может колебаться, поэтому имеет смысл делать измерения как минимум дважды, утром и вечером.

Чтобы результаты можно было сравнить, измеряйте SpO₂ в одной и той же позе, в одно и то же время и на одном и том же пальце одной и той же руки. По некоторым данным, SpO₂ на указательном пальце чуть ниже, чем на среднем пальце той же руки. На пальцах разных рук результаты тоже отличаются.

На какие показатели пульсоксиметра нужно обращать внимание при коронавирусной болезни?

Пропустить сатурацию 93% легко. Пациенты не чувствуют одышки субъективно, зато имеют выраженную слабость, и она является аналогом одышки. Сатурация 93% может не сопровождаться возбуждением и тревогой. Часто при этом пациент просто не может встать и дойти до компьютера, телефона, туалета; испытывает повышенную сонливость.

Повод для повторного вызова врача у пациентов младше 60 лет:

1. лихорадка выше 38 °C;
2. продолжающаяся слабость;
3. падение сатурации на 5—9 день болезни до 95% и ниже при изначальной сатурации 98—99% .

Пациенты старше 60 лет изначально в группе риска, поэтому можно не ориентироваться на сатурацию, а принимать во внимание только лихорадку, слабость. Если наблюдаются эти признаки, вызывать врача нужно, даже если сатурация 95—96% .

Как работает пульсоксиметр

Принцип работы всех пульсоксиметров одинаковый. Во всех есть источники красного света — диоды, чувствительные к свету датчики и монитор с дисплеем, на который выводится результат.

Пульсоксиметр обычно похож на прищепку, которую нужно цеплять к пальцу. Диоды и датчики у прищепки находятся внутри, а дисплей — снаружи. Когда прищепку надевают на палец, луч света проходит сквозь него. А поскольку насыщенная кислородом артериальная кровь пропускает свет иначе, чем артериальная кровь, в которой кислорода мало, датчик фиксирует отклонение от нормы и выводит результат на экран.

Как правильно измерять сатурацию пульсоксиметром

Измерять сатурацию нужно примерно как давление — правила очень похожи:

1. Сядьте поудобнее и положите руку на стол. Лучше всего, если рука при этом будет теплой и расслабленной.
2. Наденьте пульсоксиметр на палец. Датчик должен находиться у основания ногтя. Если датчик оказался над ногтем, ничего страшного — но чтобы получить точный результат, перед измерением с ногтя придется стереть лак. Накладные ногти для надежности тоже лучше убрать.
3. Не шевелитесь во время измерения — иначе угол падения света будет неправильным, и результат получится неточным.
4. Дождитесь звукового сигнала о том, что измерение окончено.

У парализованных людей пульсоксиметр-прищепка занижает сатурацию. Для них нужен пульсоксиметр с клеящимися электродами.

Как выбрать пульсоксиметр

В интернет-магазинах можно встретить три типа приборов, которые называются пульсоксиметрами. Для самодиагностики при коронавирусной болезни подходят не все.

Пульсоксиметры-прищепки. Надеваются на палец, предназначены для однократного измерения SpO₂. Работают такие устройства на двух батарейках типа AAA.

Производители обязаны регистрировать пульсоксиметры-прищепки как медицинские изделия и выдавать им регистрационные удостоверения — РУ. Поэтому перед покупкой имеет смысл проверить приглянувшееся устройство в государственном реестре медицинских изделий. Для этого достаточно зайти на сайт Росздравнадзора и ввести название пульсоксиметра в поисковую строку.

В 2016 году исследователи протестировали шесть пульсоксиметров такого типа и пришли к выводу, что в целом они не так точны, как анализы на газы крови, которые делают в больнице. Однако, если у пациента SpO₂ в пределах 90—100%, эти устройства оказались почти такими же точными, как анализы крови. Это значит, что пульсоксиметры можно использовать для самопроверки при коронавирусной болезни.

Пульсоксиметры круглосуточного наблюдения. Эти устройства тоже крепятся на палец, при этом от них отходит шнур, который идет к браслету с монитором. Такие устройства предназначены для круглосуточного мониторинга SpO₂ у лежачих пациентов, их носят не снимая. Питается такое устройство от сети, в среднем выдерживает 500 перезарядок. Пульсоксиметры для круглосуточного наблюдения зарегистрированы как медицинские изделия, у них должно быть РУ.

Р . Источник: oxy2.ru» loading=»lazy» data-bordered=»true»>

Эксперимент показал, что пульсоксиметры с браслетом, как правило, помогают получить достаточно надежные результаты даже у людей, которые занимаются домашними делами. Однако движение все-таки мешает определению SpO₂, поэтому иногда прибор ошибается и выдает неправильный результат.

«Прищепки» и «браслеты» никто пока не сравнивал. Но пока кажется, что здоровым людям, которые постоянно двигаются и не лежат в кровати, для самоконтроля при коронавирусной болезни все-таки надежнее использовать пульсоксиметры-прищепки.

Как проверить качество пульсоксиметра

Пульсоксиметры бывают дорогими и дешевыми. Дорогие пульсоксиметры стоят более 20 000 Р и в целом устойчиво выдают точные показатели в условиях воздействия неблагоприятных факторов.

Дешевые пульсоксиметры стоят менее 10 000 Р и делятся на две категории: дешевые хорошие, которые в случае неблагоприятных условий измерения просто выключаются, и дешевые плохие, которые в неоптимальных условиях начинают выдавать ложные значения.

Отличить их друг от друга позволяет простой тест. Если поднять над головой палец с пульсоксиметром во время измерения, то в определенный момент хороший пульсоксиметр отключится. Плохой пульсоксиметр в этой ситуации станет занижать значение сатурации.

Фитнес-трекеры и умные часы. В некоторых интернет-магазинах пульсоксиметрами называют в том числе и спортивные гаджеты, которые нужно носить не на пальце, а на запястье. У некоторых из этих устройств, например Apple Watch Series 6 или пульсоксиметра CMS 50F, действительно есть датчики, которые позволяют измерять SpO₂. Хотя технология измерения концентрации кислорода в этих умных часах напоминает ту, что используется в пульсоксиметрах-прищепках, это не одно и то же .

Подробнее всего о своем устройстве рассказала компания «Эпл». На задней поверхности часов есть и светодиоды, и датчики. Как и в пульсоксиметрах, светодиоды «просвечивают» артерии, однако свет не проходит насквозь, а отражается от кровеносных сосудов и попадает на датчики, которые передают его в приложение.

Компания «Эпл» планирует выяснить, можно ли использовать умные часы для диагностики и контроля за состоянием при коронавирусной болезни. Однако, пока результатов исследования нет, доверять этому гаджету преждевременно, потому что измерения могут быть неточными.

Предварительные результаты тестирования умных часов с функцией определения SpO₂ пока неутешительны. Обозреватель новых технологий из газеты «Вашингтон-пост» протестировал Apple Watch Series 6 и очень похожие на них часы Fitbit Sense. При каждом тесте он получал разные результаты, которые не совпадали с данными от пульсоксиметра-прищепки.

Ни одни умные часы с функцией пульсоксиметрии, включая Apple Watch Series 6, не зарегистрированы в качестве медицинского изделия. Представители «Эпла» пишут, что умные часы не предназначены для использования в медицинских целях.

Приложения для смартфонов тоже не подходят для контроля за состоянием при COVID-19 . В 2019 году ученые скачали три приложения для измерения уровня кислорода в крови и протестировали их. Oximeter и Heart Rate & Pulse Oximeter использовали встроенную в смартфон камеру, а приложение iOx использовало дополнительное устройство с диодами и датчиками, по принципу действия похожее на умные часы. Его нужно было подключать к смартфону. Исследователи сравнили данные приложений с результатами, полученными на больничном мониторе SpO₂, и пришли к выводу, что точных результатов не дает ни одно из приложений.

Источник