ECG Patiënt Simulator.

English version of this project, click Here.


Deel eerst deze pagina en om kans te maken op het prototype van de simulator.  Klik vervolgens hier om mee te doen.


Het beeld van een een 90 BPM signaal uit onze ECG Patiënt Simulator op een GE B850 Monitor met maximale amplitude ingesteld.


Algemeen:

Datum: 14 november 2020   
Ontwerp: Johan Smets

 

Vooraleer de ECG Patiënt Simulator in al zijn aspecten uit de doeken te doen wil ik er even op wijzen dat dit project geregistreerd is als OPEN SOURCE PROJECT.  U mag deze simulator dupliceren, aanpassen, verspreiden, publiceren en zelfs commercialiseren onder de voorwaarden zoals beschreven in de Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 internationale licentie, de CERN-OHL-S-2.0 of later open hardware licentie en de GNU GPL-v3 of later licentie voor open source software.

image/svg+xmlOpen Source Licenses HardwareSoftwareDocumentationCERN-OHL-S-2.0-or-laterGPL-3.0-or-laterCC-BY-SA-4.0

Dit ECG Patiënt Simulator project wordt beschermd onder een Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 internationale licentie.


De ECG Patiënt Simulator.

Een bijzonder handig gereedschapje voor iedereen die met ECG monitoring werkt.

Vergeet niet om de nuttige tip aan het einde van deze pagina te bekijken !

Elke arts anesthesie of verpleegkundige in het operatiekwartier of op de recovery van het ziekenhuis heeft er regelmatig mee te maken:

De patiënt is verbonden via een 3-Lead of 5-Lead ECG kabel op de monitoring maar waar blijft het signaal of waarom zie ik enkel storingen?  Zijn het de kabels die slechte contact maken? Is het een slechte verbinding in de kleefelektrodes?  Werkt de monitor nog?  Of wat is er gaande?

Het wordt een zoektocht die soms moeizaam verloopt.  De kleefelektrodes op de patiënt zijn dikwijls nog moeilijk te bereiken nadat de patiënt afgedekt is met steriele doeken.  Door lotion die de patiënt gebruikte en nog op de huid achtergebleven is, het gebruik van bepaalde medicatie of een corpulent persoon kan ervoor zorgen dat het vervangen van de kleefelektrodes nog steeds een uitblijvend of niet bevredigend ECG signaal oplevert.  Het vervangen van de kabels biedt ook niet altijd soelaas omwille van mogelijke vochtproblemen in de verbindingen.  Ondanks de bedrijfszekere apparatuur zou het toch eens kunnen dat de monitor dienst weigert.  Enzovoort, enzovoort.

Kortom, zolang er geen betrouwbaar testsignaal voorhanden is kan het snel een frustrerend gedoe worden vooraleer een fatsoenlijk ECG signaal op de monitor verschijnt.  Het is tenslotte een zeer klein signaaltje dat gemeten moet worden, idealiter tussen de 1mV en de 3mV piek-tot-piek, en kleine interferenties of belastingen van externe factoren kunnen er reeds voor zorgen dat er weinig of niets meer van een bruikbaar ECG signaal overblijft.

In dit geval is de ECG Patiënt Simulator een dankbaar hulpmiddeltje. 

De 3- of 5-lead ECG Grabber Cable wordt aangesloten op de ECG Patiënt Simulator net alsof deze met de elektrodes van de patiënt worden verbonden.  In één ruk kan begonnen worden met het diagnosticeren van de bekabeling vanaf de elektrodes tot en met de monitor zelf zonder daarbij de patiënt of de chirurg al te veel lastig te vallen.  Wanneer een goede ECG sinus op de monitor zichtbaar is kunnen enkel de elektrodes nog de oorzaak zijn van een slecht signaal. 

Makkelijk zat.  Een kind doet de was!

Er zijn commerciële ECG Patiënt Simulatoren op de markt met een prijskaartje van een paar duizend tot een tienduizend euro.  Dit zijn dan wel toestellen van gerenommeerde merken die gekalibreerd zijn en die naast het genereren van een ECG signaal eveneens ziektebeelden kunnen genereren en andere functies kunnen uitvoeren. 
Deze toestellen kunnen gebruikt worden door een Biotechnische dienst of door gecertificeerde service technici om onderhoud en kalibratie uit te voeren op de apparatuur binnen een ziekenhuis.  Hierdoor is hun prijs zeker verantwoord. 
Om echter een slechte verbinding te lokaliseren of een GO / NO-GO test van een monitor te verkrijgen, is een ECG Patiënt Simulator zoals hier beschreven meer dan toereikend. 

De FLUKE Prosim8 Professionele Patiënt Simulator.

Betrap ik me nu weer op het bagatelliseren van mijn eigen projectjes ?

Inderdaad, want voor een compact toestelletje als dit en voor de prijs van nog geen € 50 bevat het een ton aan mogelijkheden.  Maar daar komen we later op terug.

Onze ECG Patiënt Simulator genereert een ECG signaal zoals we dit kunnen verwachten bij een perfect aangesloten patiënt.  De 3 hoofdafleidingen, I, II en III en de drie augmented afleidingen aVL, aVR en aVF worden gevormd door elektrodes R, L, F.  De precordiale afleiding V1 wordt gevormd door elektrode V1 en het gemiddelde van de 3 hoofdafleidingen.  De N elektrode is de referentieelektrode of ruisonderdrukking.  Al deze afleidingen worden netjes gesimuleerd met een amplitude tot ongeveer 3 mV voor de sterkste afleiding, nl. afleiding II. 
Op onze ECG Patiënt Simulator vindt je dan ook deze aansluitingen R ,L ,F ,V en N terug die passen op de elektrode-grabber-clips van een standaard ECG Grabber Kabel.  Bij het testen van een 5-afleidingen configuratie worden alle 5 de clips verbonden, bij het testen van een 3-afleidingen configuratie worden enkel R, L en F clips aangesloten terwijl V en N gewoon los blijven.

 

 

De 3 hoofdafleidingen met polariteit en elektrode weergave.

Bij het aanzetten geeft de simulator een ECG signaal met een hartritme van 60 slagen per minuut (BPM) en is met de twee druktoetsjes te verhogen of te verlagen.  De hartslag wordt op het toestelletje weergegeven door een oplichtende LED en een bieptoon.  Omdat het foutzoeken met onze ECG Patiënt Simulator zelden langer duurt dan enkele minuten schakelt het toestelletje zichzelf uit na 5 minuten.  Wanneer op de technische dienst een reeks kabels te testen is kan de simulator door gelijktijdig op de " - " en de "ON/ + " toets te drukken voor een periode van 30 minuten aangezet worden.  Dit automatisch uitschakelen is bedoeld om de 9V batterij te sparen.  De andere mogelijkheden worden weergegeven in de volgende specificaties of kan je terugvinden in de beknopte handleiding.

Voor de behuizing kan iedereen natuurlijk zijn eigen verbeelding de vrije loop laten gaan.  Wanneer je hieraan niet teveel tijd wil spenderen kan je alle onderdelen van de 3D behuizing in dit project downloaden.  Ik koos ervoor om de behuizing zo compact mogelijke te maken zodat deze op  één van de kleinste 3D printers, de Velleman Vertex Nano, kan worden afgedrukt.  

Een 3D geprinte behuizing als voorbeeld.  Ze huisvest de printplaat, het speakertje en de 9V batterij.  De signaalvorm in het voorfront is een inlay van geprint transparant PLA.  Deze licht op door de LED op het ritme van de geselecteerde BPM.  Het oog wil ook wat.   

En wat zijn de mogelijkheden van dit toestelletje met zijn 5 aansluitpennetjes en slecht twee druktoetsjes ?

  • Specificaties:
    - Aan/Uit schakeling door dubbele functie " ON / + " druktoetsje.
    - Verhogen of verlagen van Hartritme d.m.v. " - " of " ON/+ " druktoetsjes.
    - 8 Hartritmes selecteerbaar in stappen van 30 BPM:
                30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 en 240 BPM (Start op met 60BPM).
    - Automatische uitschakeling instelbaar na 5 minuten (standaard) of 30 minuten.
    - Ritme-aanduiding door heldere LED en duidelijke Bieptoon.
    - Bieptoon aan- of uit-schakelbaar d.m.v. interne DIP switch.
    - Discrete kennisgeving van aangeschakeld toestelletje d.m.v. bieptoon wanneer de BPM bieptoon uitgeschakeld is.
    - Opstarttoon selecteerbaar d.m.v. interne DIP switch.
    - Regelbare amplitude van het ECG signaal tussen 0mVpp en 3mVpp:
    - Automatische afregeling van amplitude over alle BPM's.
    - Batterij niveau-bewaking en -weergave door wijziging van de opstarttoon en bieptoon.
    - Noodopstart mogelijk bij (bijna) lege batterij.
    - Voeding d.m.v. 9V rechthoekige batterij.

 

Een gouden tip bij ECG kabelproblemen: 

VERVANG STEEDS DE BEIDE DELEN VAN EEN ECG KABEL GELIJKTIJDIG !

In veel gevallen bestaat de kabel van de monitor naar de patiëntelektroden uit twee delen.  Een eerste deel is de 3- of 5-Lead grabber cable die enerzijds op de patiëntelektrodes aangesloten is en anderzijds, op het tweede deel van de kabel, namelijk de 3-5-Lead extension cable.  Deze 3-5-Lead extension cable is aan de andere zijde dan weer verbonden met de monitor.  De beide delen zijn verbonden door middel van connectoren.  Wanneer er vocht tussen de connectoren terecht komt, door gemorste nattigheid tijdens de ingreep of door een overijverige poetsdienst die tussen de ingrepen door de kabels afwaste met net iets teveel poetsproduct, is er dikwijls een sterk gestoord of zelfs geen signaal meer zichtbaar op de monitor.  

Wanneer je aan het fout-zoeken bent en je wil de bekabeling van de monitor naar de patiënt vervangen, vervang dan steeds beide delen gelijktijdig.  Wanneer je stuk per stuk vervangt, om zo het defecte deel van de kabel terug te willen vinden, is het heel goed mogelijk dat je het eerste droge (nieuwe) stuk van de kabel terug nat maakt met het natte (oude) deel en vervolgens het tweede droge (nieuwe) stuk van de kabel ook weer terug nat maakt met het eerste, nu ook natte, (nieuwe) deel van de kabel.  Uiteindelijk heb je dan een kabel waarvan beide delen nieuw zijn maar toch nog steeds verbonden zijn met natte connectoren !

 

3-Lead ECG Grabber Cable.

De ECG MLT-LNK 3 Or 5 LEAD Extension Cord.