MonitorZ – přenosné dvoukanálové EKG měřicí zařízení
MonitorZ je kompaktní, USB-napájená platforma pro snímání a analýzu EKG, vyvinutá pro univerzitního výzkumného partnera zaměřeného na rozvoj technologií EKG elektrod. Díky dvěma plně nezávislým snímacím kanálům — jednomu pro referenční elektrodu a druhému pro testovanou elektrodu — umožňuje <strong>přímé, synchronizované porovnání výkonu</strong> v reálném čase. Vlastní PC aplikace zajišťuje živou filtraci, extrakci příznaků a vícemetrickou analýzu, takže MonitorZ je kompletní výzkumný nástroj v jediném zařízení.
Kategorie:
MedicínaOdvětví:
Medical Research / BioelectronicsKlient:
University Research PartnerRok:
2023Výzva
Testování a porovnávání EKG elektrod ve výzkumném prostředí je obvykle fragmentované a neefektivní. Většina dostupných systémů zaznamenává pouze jeden kanál najednou, což výzkumníky nutí opakovat nesoučasná měření a vnáší tím variabilitu. Nástroje pro analýzu signálu bývají oddělené od akvizičního hardwaru, což zvyšuje složitost a snižuje propustnost. Výsledkem jsou neúplná data, pomalé analytické cykly a omezená reprodukovatelnost — což ztěžuje validaci a iterativní zlepšování návrhů elektrod v kontrolovaných podmínkách.
Naše řešení
MonitorZ jsme navrhli od základu jako účelově postavený dvoukanálový EKG systém s plynulou PC integrací. Zařízení snímá EKG signály ze dvou elektrod současně rychlostí 500 SPS na kanál a přenáší kontinuální datové toky po jediném USB připojení, které zároveň napájí celý systém. Doprovodná PC aplikace provádí živou filtraci signálu, počítá amplitudu, poměr signál/šum (SNR), korelaci mezi kanály a HRV — poskytuje okamžitou, kvantitativní zpětnou vazbu o výkonu elektrod bez jakýchkoliv externích zesilovačů nebo komplikované kalibrace.
Klíčové funkce
- Synchronizované dvoukanálové snímání: Dva plně izolované EKG vstupy vzorkující 500 SPS každý — kanál 1 pro referenční elektrodu, kanál 2 pro testovanou elektrodu — umožňující přímé, simultánní porovnání.
- Real-time PC analytický software: Vlastní aplikace provádí živou filtraci signálu, měření amplitudy, výpočet SNR, analýzu korelace mezi kanály a extrakci HRV s nastavitelnými parametry filtrů.
- USB-napájený kompaktní form factor: Celý systém je napájen a komunikuje přes jediné USB připojení — žádné externí napájení nebo další kabeláž není potřeba, vhodné pro laboratorní stůl i učebnu.
- Opakovatelnost na výzkumné úrovni: Synchronizovaný dvoukanálový záznam eliminuje variabilitu měření mezi kanály a poskytuje reprodukovatelné výsledky, které urychlují vývojové a validační cykly elektrod.
- Integrovaný export dat: PC software podporuje export dat pro offline analýzu a umožňuje začlenění výsledků do širších výzkumných workflow a akademických publikací.
Technologie
- STM32
- AFE (ECG analog front-end)
- USB CDC
- C (firmware)
- Python (PC application)
- Digital signal processing
- FIR/IIR filtering
- HRV algorithms
Výsledky
MonitorZ přinesl skutečné zrychlení výzkumného workflow univerzitního partnera. Sjednocením hardwarové akvizice a softwarové analýzy do jediného přenosného zařízení odstranil fragmentovanou sadu nástrojů, která dříve omezovala reprodukovatelnost. Výzkumníci nyní mohou porovnávat návrhy elektrod s přesnými, synchronizovanými daty v reálném čase — z iterativního hodnocení elektrod se tak místo úzkého hrdla stává rychlý, opakovatelný proces.
Prodiskutovat podobný projekt