我的医生为什么给我开了开源硬件

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我记得一位资深医生曾经说过,如今当医生比以往任何时候都更困难,因为人们一旦被诊断出疾病,就会回家上网搜索,并且常常带着棘手的问题回来。生理计算的开源硬件并没有让情况变得更容易,但这似乎不是一件坏事。

BITalino ECG results showing heart rate

图 1:这就是我的心律不齐的心脏的样子——有时跳动太慢(左),有时跳动太快(右)。


图 1:这就是我的心律不齐的心脏的样子……有时跳动太慢(左侧高亮显示),有时跳动太快(右侧高亮显示)。

也许是工作压力造成的,也许是其他原因,但事实是,几个月前,我的心脏(又名,心跳)开始出现异常——表现为古怪、明显、突如其来的剧烈跳动。我希望问题是暂时的,所以我等了几个星期让它自行消退,但它并没有。

BITalino 已经成为我 DIY 硬件工具箱中的必备品,在我的医疗预约之前的几天里,我想通过进行一些心电图 (ECG) 记录,捕捉到我的心脏异常跳动的快照将是一个很酷的纪念品。

哎呀,我真是要大吃一惊了。

心电图 101

您可能知道,心脏的基本功能是泵血并维持呼吸和循环活动,以维持我们的生命。为了实现这一目标,心脏拥有一组能够自我刺激的细胞,充当天然起搏器,触发每次心跳。(详细描述请阅读《生物电磁学》第 6 章。)

心电图 (ECG) 提供了一个了解心脏工作方式的窗口,如果有什么不对劲的地方,问题很可能会在心电图轨迹中以异常形式显现出来。使用 BITalino 测量心跳实际上非常容易,尽管解读结果完全是另一回事。

为了我的纪念品,我使用了 BITalino,传感器放置位置被称为 Einthoven 三角 (图 2)。

毫不奇怪,即使像我这样的医学外行也能从心电图上看出,我的心脏有时会漏跳一下(图 1 中左侧高亮区域),或者跳动过快(图 1 中右侧高亮区域)。正如我所了解到的,这些被称为心律失常。

Sensor placement to monitor heart

图 2:传感器放置位置,等同于所谓的 Einthoven 三角。


图 2:传感器放置位置,等同于所谓的 Einthoven 三角

与一位对创客友好的医生预约

在我去看医生的那天,标准的 ECG 筛查(几分钟的数据)显示没有发现心律失常。在医生让我离开之前,我想给他看看我收集的纪念品数据也无妨。

在用 Python 快速处理后,图 1 中显示的心电图条带出现在医生面前。然后在更详细的检查之后——包括超声心动图——确认了……我确实患有心律失常,当心脏结构完好时(正如超声心动图在我的案例中证实的那样),这其实很常见,没什么好担心的。

尽管如此,医生还是建议更多地使用我那基于 BITalino 的“疯狂”玩意,以密切关注心律失常是否会加重。(在我的下一篇文章中,我将提供操作指南。)

结论

人们在医疗保健方面要求更高,这不一定是坏事,生理计算的 DIY 硬件可以提供帮助。就我而言,如果不是因为一些 Python 的强大功能和几个文本文件,一种疾病可能就被忽略了。幸运的是,这次的问题并不严重。

尽管这是一个真实的故事,但像 BITalino 这样的 DIY 硬件平台主要还是教育工具,不应将其视为医疗设备或用于医疗诊断。如果出现健康症状,请务必去看有执照的医生。

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本文是 Rikki Endsley 协调的“开源硬件连接”专栏的一部分。请通过 open@opensource.com 联系我们,分享您关于不断发展的开源硬件社区以及来自世界各地创客和修补匠的精彩项目的故事。.

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Hugo Plácido da Silva | Hugo 获得了计算机科学学士学位和电气与计算机工程硕士学位。自 2004 年以来,Hugo 一直在 IT - Instituto de Telecomunicações 担任研究员,目前正在攻读博士学位。2012 年,他曾在佛罗里达大学的计算与神经工程实验室 (CNEL) 担任访问研究员。

12 条评论

很好!我期待着操作指南,心律失常在我们家族中很常见,因此非常想尝试一下类似的东西。考虑到心律失常的偶发性,如果能有一种可以随时用来监测心脏状况的设备就太好了。

您的硬件和方法与医生常用的方法一样准确吗?

Hugo,你和你的心脏病专家合作得真棒。我们也使用 OpenBCI 硬件进行心电图检查,所以我完全赞同创客方法。 :-)

还有……有一些非常酷的低成本工具可以评估您的 HRV 心率变异性。它可以显示自主神经系统/交感神经/副交感神经的平衡。看看 Marco Altini 的应用程序,它们可以在 iOS 和胸带上使用。

http://www.marcoaltini.com/apps.html

HRV 作为心脏健康的指标和生物反馈工具。

https://www.google.com/search?q=hrv+heart+health

William Croft

嗨 William,

感谢您的反馈以及关于 HRV 工具的建议,它们非常实用。

OpenBCI 非常酷……您也应该考虑将 BITalino 添加到您的工具箱中
http://bitalino.com

此致,
Hugo Silva

“在用 Python 快速处理后,图 1 中显示的心电图条带出现在医生面前。” 您会开源此软件,以便其他人可以复制您的经验吗?医用心电图使用 40 毫秒的网格刻度,以便进行更准确的测量(而不是 500 毫秒)。理想情况下,最好以 FDA 格式导出心电图数据(一种开放格式)。

图 1 实际上是一个非常简单的图表,它是通过直接从文件中加载存储的数据并使用 matplotlib 库 (https://matplotlib.net.cn/gallery.html) 绘制而成的。

我会尝试整理一个更全面/更有用的代码库,并将其提供给社区。

非常感谢您发布关于低成本硬件的非常酷的应用的文章!

但您确定 BITalino 是开源硬件吗?我在他们的网站上找不到任何技术文档(电路图、PCB 布局等)或许可条款。我是不是遗漏了什么?

今天我学到了一些新东西。我以前从不知道心脏可以有某种 DIY 小工具,但我从文章中看到医生建议病人继续使用它。

太棒了!——使用开源硬件和软件有如此多的机会来大幅降低医疗成本。

很棒的文章,谢谢!!

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