Czy bezpiecznie jest podłączyć Arduino do ludzkiego ciała?

Chcę stworzyć projekt, który używa Arduino do gromadzenia i wyświetlania danych EKG. Wykorzystuje dwie elektrody przymocowane do ciała (na klatce piersiowej). Sygnał jest następnie przesyłany przez wzmacniacze operacyjne do pinu Arduino ADC. Arduino jest podłączone tylko do komputera. Czy połączenie człowieka i tablicy Arduino jest bezpieczne ?

Czy powinienem wykonać pewne praktyki bezpieczeństwa, a jeśli tak, to które?

Nie jest wskazane, chyba że cały projekt jest zasilany niskim napięciem i bateryjnie. Wszystko zasilane z sieci może być niebezpieczne, nawet jeśli transformator jest izolowany. Istnieją szczególne wymagania bezpieczeństwa dla zasilanego z sieci urządzenia podłączonego do pacjenta w celu ochrony przed nadmiernymi prądami upływowymi i potencjalnymi zagrożeniami bezpieczeństwa wynikającymi z awarii urządzeń lub komponentów.

Przepisy te dotyczą profesjonalnego sprzętu medycznego, ale istnieją z jakiegoś powodu. Nie należy zakładać, że można je zignorować, nawet jeśli jest to tylko projekt hobby.

Podczas wykonywania badania EKG elektrody są znacznie bardziej przewodzące niż sucha skóra, więc istnieje możliwość wywołania migotania lub innej arytmii przy małych napięciach i należy je traktować bardzo poważnie. Większość impulsów stymulatora dla wszczepionych stymulatorów wynosi od 2 mV do 250 mV. To nie jest dużo napięcia, a jeśli twoje urządzenie przypadkowo wyrzuci je do serca, możesz mieć poważne kłopoty.

Krótka odpowiedź: przeczytaj IEC 60601-2-25.

Średnia odpowiedź: Aby to zrobić w dzisiejszych czasach, musisz mieć wszystkie cyfrowe sygnały optycznie izolowane ponad fizyczną granicą izolacji, a źródło zasilania musi być izolowane (tj. Transformatory). Istnieją bardzo szczegółowe i surowe wymagania dotyczące tego, jaki rodzaj ochrony muszą być w stanie zapewnić, co obejmuje zdolność wytrzymania bicia wielu kilowoltów i nie przekraczania granicy.

Całe twoje wzmocnienie i przetwarzanie danych musi odbywać się powyżej granicy izolacji, w zasadzie nie przekraczając jej tylko UART. Krótko mówiąc, po prostu musisz zrobić niestandardową płytkę drukowaną, aby zrobić to poprawnie.

Użyj czegoś takiego jak TI ADS1298 jako analogowy interfejs, do którego możesz się komunikować poprzez SPI.

Nie będziesz w stanie odczytać sygnałów EKG za pomocą wbudowanego układu A / D, nie wzmacnia on wystarczająco lub nie ma wystarczającego odrzucenia wzmocnienia w trybie wspólnym. Będziesz musiał użyć wzmacniacza instrumentacyjnego. Przy odpowiedniej konstrukcji (opto-sprzęgacz) podłączenie wzmacniacza oprzyrządowanego na baterie do arduino powinno być dość bezpieczne, przynajmniej tak bym to zrobił. (Chciałbym zasilić wzmacniacz oprzyrządowania do ściany, ale ryzykuję idiotą)

Jest to bezpieczne, jeśli podłączysz Arduino do laptopa i uruchomisz go tylko przy użyciu baterii (wówczas najwyższe napięcie, które może cię zszokować, to napięcie baterii laptopa - to powinno być wystarczająco bezpieczne).

Podobny projekt wykonałem jakiś czas temu przy użyciu różnych części - postanowiłem zasilić całe urządzenie z baterii i użyć Bluetooth do przesyłania danych do komputera.

Najłatwiejszym i najbezpieczniejszym rozwiązaniem byłoby użycie wzmacniacza zasilanego bateryjnie w celu wzmocnienia sygnału elektrod, podłączenie wzmacniacza do zasilanego bateryjnie Arduino w celu przechwytywania, przetwarzania i przechowywania informacji.
Po odłączeniu elektrod od pacjenta podłącz Arduino do komputera w dowolny sposób i przenieś dane do komputera.
Oczywiście nie korzystasz z tego urządzenia na nikim, kto ma (nosi) „stymulator” !