ডিজিটাল ম্যানোমিটার/সিপিএপি মেশিন মনিটর: 6 টি ধাপ (ছবি সহ)

2025 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-23 14:36

কখনও সকালে ঘুম থেকে উঠে আপনার সিপিএপি মাস্ক বন্ধ আছে? ঘুমের সময় অনিচ্ছাকৃতভাবে মুখোশ সরিয়ে নিলে এই ডিভাইসটি আপনাকে সতর্ক করবে।

সিপিএপি (কন্টিনিউয়াস পজিটিভ এয়ারওয়ে প্রেসার) থেরাপি হল অবস্ট্রাক্টিভ স্লিপ অ্যাপনিয়ার (ওএসএ) চিকিৎসার সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। সিপিএপি থেরাপি রোগীদের জন্য, থেরাপি কার্যকর করার জন্য ঘুমের সময় সিপিএপি মাস্ক পরা এবং বীমা কোম্পানিগুলির প্রয়োজনীয় সিপিএপি সম্মতি মানদণ্ড পূরণ করা গুরুত্বপূর্ণ।

তবে সিপিএপি মাস্ক নিয়ে ঘুমানোর সময় অনেকের সমস্যা হয়, যার মধ্যে রয়েছে তাদের সিপিএপি মাস্ক খুজে বের করার জন্য ধারাবাহিকভাবে জেগে ওঠার সমস্যা। যদিও অনেক আধুনিক সিপিএপি ডিভাইসগুলি এমন পরিশীলিত যে প্রকৃতপক্ষে ব্যক্তির মুখোশটি পৃথক করার জন্য বা যদি ব্যক্তিটি এটি চালু করে কিন্তু মুখোশটি না পরে, তবে তাদের সকলেরই অ্যালার্ম বা অ্যালার্ম যথেষ্ট জোরে জোরে রোগীকে জাগিয়ে তুলতে পারে না যখন সিপিএপি মাস্ক সরানো হয়েছে, অথবা একটি বড় বায়ু ফুটো আছে।

এই প্রকল্পটি সিপিএপি পাইপিংয়ের ভিতরে বাতাসের চাপ নিরীক্ষণের জন্য ডিজিটাল ম্যানোমিটার তৈরির বিষয়ে। এটি সিপিএপি পাইপিংয়ের ভিতরে রিয়েল টাইম বায়ুর চাপ প্রদর্শন করবে এবং সিপিএপি মাস্কটি বন্ধ থাকাকালীন বা থেরাপির সময় বড় বায়ু লিক উপস্থাপন করলে ডিভাইসটি একটি শ্রবণযোগ্য অ্যালার্ম দেবে।

সরবরাহ

1. MPXV7002DP ব্রেকআউট বোর্ড
2. I/O সম্প্রসারণ বোর্ড সহ Arduino Nano V3.0
3. সিরিয়াল এলসিডি 1602 16x2 মডিউল IIC/I2C অ্যাডাপ্টারের সাথে নীল বা সবুজ
4. 12x12x7.3 মিমি মোমেন্টারি ট্যাকটাইল পুশ বোতাম একটি কীক্যাপ সহ সুইচ করুন
5. ডিসি 5V অ্যাক্টিভ সাউন্ড বুজার
6. 2 মিমি আইডি, 4 মিমি ওডি, নমনীয় সিলিকন রাবার টিউবিং
7. থ্রিডি প্রিন্টেড সেন্সর বডি এবং কেস
8. Dupont জাম্পার তারের এবং স্ব-লঘুপাত screws (M3x16mm, M1.4x6mm, 6 প্রতিটি)

ধাপ 1: এটি কিভাবে কাজ করে

ম্যানোমিটার হলো চাপ মাপার যন্ত্র। সিপিএপি থেরাপির সময় স্বাভাবিক অবস্থায়, সিপিএপি পাইপিংয়ের ভিতরে বাতাসের চাপে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয় কারণ রোগী শ্বাস -প্রশ্বাস নেয় এবং বাতাস ছাড়ায়। যদি একটি বড় বায়ু ফুটো হয় বা মাস্ক বন্ধ থাকে, পাইপিংয়ে বায়ুর চাপের ওঠানামা অনেক ছোট হয়ে যাবে। তাই মূলত আমরা ম্যানোমিটার দিয়ে সিপিএপি পাইপিংয়ের ভিতরে বায়ুর চাপ নিয়মিত পর্যবেক্ষণ করে মাস্কের অবস্থা পরীক্ষা করতে পারি।

ডিজিটাল ম্যানোমিটার

এই প্রকল্পে MPXV7002DP ইন্টিগ্রেটেড সিলিকন প্রেসার সেন্সর বায়ুচাপকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করতে ট্রান্সডুসার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। MPXV7002DP ব্রেকআউট বোর্ডটি আরসি মডেলের এয়ারস্পিড পরিমাপের জন্য প্রেসার ডিফারেনশিয়াল সেন্সর হিসাবে ব্যাপকভাবে পাওয়া যায় এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। বাণিজ্যিক CPAP মেশিনের ভিতরেও একই প্রযুক্তি।

MPXV7002DP হল একধরনের সিলিকন প্রেসার সেন্সর যা বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি -2 kPa থেকে 2 kPa (আনুমানিক +/- 20.4 cmH2O) পর্যন্ত বায়ুচাপের পরিমাপের পরিসীমা রয়েছে, যা 6 থেকে 15 cmH2O পর্যন্ত অবস্ট্রাক্টিভ স্লিপ অ্যাপনিয়ার চিকিৎসার জন্য সাধারণ চাপের মাত্রা সুন্দরভাবে জুড়ে।

MPXV7002DP একটি ডিফারেনশিয়াল প্রেসার সেন্সর হিসেবে ডিজাইন করা হয়েছে এবং এর দুটি পোর্ট (P1 & P2) রয়েছে। এই প্রকল্পে, MPXV7002DP ব্যাকগেট পোর্ট (P2) পরিবেষ্টিত বাতাসের জন্য খোলা রেখে একটি গেজ চাপ সেন্সর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এইভাবে পরিবেষ্টিত বায়ুমণ্ডলীয় চাপের তুলনায় চাপ পরিমাপ করা হয়।

MPXV7002DP 0-5V থেকে একটি এনালগ ভোল্টেজ আউটপুট করবে। এই ভোল্টেজটি আর্ডুইনো এনালগ পিন এবং নির্মাতা কর্তৃক প্রদত্ত স্থানান্তর ফাংশন ব্যবহার করে সংশ্লিষ্ট বায়ুচাপের সাথে গোপনে পড়ে। চাপ কেপিএ, 1Pa = 0.10197162129779 mmH2O তে পরিমাপ করা হয়। ফলাফলগুলি তখন LCD স্ক্রিনে Pa (Pascal) এবং cmH2O উভয় ক্ষেত্রে প্রদর্শিত হয়।

CPAP মেশিন মনিটর

অধ্যয়ন দেখায় যে শ্বাস -প্রশ্বাসের চলাচল সমান এবং বয়স বৃদ্ধির সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন হয়নি। উভয় লিঙ্গের জন্য শান্ত শ্বাসের সময় গড় শ্বাসযন্ত্রের হার 14। ছন্দ (অনুপ্রেরণা/মেয়াদোত্তীর্ণ অনুপাত) পুরুষদের জন্য 1: 1.21 এবং শান্ত শ্বাসের সময় মহিলাদের জন্য 1: 1.14।

সিপিএপি পাইপিং থেকে বায়ুচাপ পরিমাপের কাঁচা তথ্য মানুষের শ্বাস -প্রশ্বাসের সাথে সাথে উপরে -নিচে চলে যায় এবং এর সাথে অনেক 'স্পাইক' থাকে কারণ Arduino 5.0V সরবরাহ বেশ গোলমাল। অতএব শ্বাস -প্রশ্বাস এবং শ্বাস -প্রশ্বাসের মাধ্যমে প্রবর্তিত চাপের পরিবর্তনগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে সনাক্ত করার জন্য ডেটা মসৃণ করা এবং সময়ের সাথে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন।

আরডুইনো স্কেচ দ্বারা ডেটা প্রক্রিয়া এবং বায়ুচাপ নিরীক্ষণের জন্য বেশ কিছু ব্যবস্থা নেওয়া হয়। সংক্ষেপে, আরডুইনো স্কেচ রব টিলার্টের চলমান গড় লাইব্রেরি ব্যবহার করে প্রথমে ডাটা পয়েন্ট মসৃণ করার জন্য রিয়েল-টাইমে বায়ুচাপ পরিমাপের চলমান গড় গণনা করে, তারপর প্রতি কয়েক সেকেন্ডে সর্বনিম্ন এবং সর্বাধিক পর্যবেক্ষিত বায়ুচাপ গণনা করে বায়ুচাপের শিখর এবং গর্তের স্তরের মধ্যে পার্থক্য যাচাই করে মাস্কটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়েছে কিনা তা নির্ধারণ করতে। সুতরাং যদি ইনকামিং ডেটা লাইন সমতল হয়ে যায়, তাহলে সম্ভবত একটি বড় বায়ু লিক বা মাস্কটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে, রোগীকে জাগিয়ে তুলতে একটি শ্রবণযোগ্য অ্যালার্ম বাজবে যা প্রয়োজনীয় সমন্বয় করতে পারে। এই অ্যালগরিদমের দৃশ্যায়নের জন্য ডেটা প্লট দেখুন।

ধাপ 2: যন্ত্রাংশ এবং পরিকল্পনা

সমস্ত অংশ Amazon.com থেকে উপলব্ধ এবং লিঙ্ক সহ BOM উপরে দেওয়া আছে।

অতিরিক্তভাবে, সেন্সর বডি এবং কেস যা ডিভাইস বক্স এবং ব্যাক প্যানেল নিয়ে গঠিত তা নীচের STL ফাইল ব্যবহার করে 3D প্রিন্ট করা প্রয়োজন। সেন্সর বডিটি ভাল ফলাফলের জন্য সমর্থন সহ উল্লম্ব অবস্থানে মুদ্রিত হওয়া উচিত।

রেফারেন্সের জন্য একটি পরিকল্পিত প্রদান করা হয়।

ধাপ 3: বিল্ড এবং প্রাথমিক পরীক্ষা

প্রথমে চূড়ান্ত সমাবেশের জন্য সমস্ত অংশ প্রস্তুত করুন। প্রয়োজনে ন্যানো বোর্ডে পিন সোল্ডার করুন তারপর I/O সম্প্রসারণ বোর্ডে ন্যানো বোর্ড ইনস্টল করুন। তারপরে, বোতাম সুইচ এবং বাজারের সাথে জাম্পার তারগুলি সংযুক্ত বা সোল্ডার করুন। আমি জাম্পার তারের পরিবর্তে কিছু অবশিষ্ট সার্ভো সংযোগকারী ব্যবহার করেছি। MPXV7002DP এর জন্য, আপনি ব্রেকআউট বোর্ডের সাথে আসা তারেরটি সোল্ডারিং ছাড়াই ব্যবহার করতে পারেন বা ছবিতে দেখানো হিসাবে ব্রেকআউট বোর্ডে তারটি সোল্ডার করতে পারেন। এছাড়াও, প্রায় 30 মিমি সিলিকন রাবার টিউবিং কেটে এটি MPXV7002DP- এ টপসাইড পোর্টে (P1) সংযুক্ত করুন।

একবার অংশগুলি প্রস্তুত হয়ে গেলে, I/O সম্প্রসারণ বোর্ড এবং সিরিয়াল I2C LCD ব্যবহারের কারণে চূড়ান্ত সমাবেশটি খুব সহজ।

ধাপ 1: 3D মুদ্রিত সেন্সর বডিতে MPXV7002DP ব্রেকআউট বোর্ড ইনস্টল করুন। পরিমাপের গর্তে সিলিকন পাইপের খোলা প্রান্তটি নিষ্ক্রিয় করুন তারপর 2 টি ছোট স্ক্রু দিয়ে বোর্ডটি সুরক্ষিত করুন। সম্প্রসারণ বোর্ডে A0 পোর্টে S পিনের সাথে সেন্সরটি সংযুক্ত করুন।

• এনালগ A0
• VCC V
• GND -> জি

ধাপ 2: পোর্ট A4 এবং A5 এ LCD কে ন্যানো সম্প্রসারণ বোর্ড S পিনের সাথে সংযুক্ত করুন

• SDL A4
• এসসিএ এ 5
• VCC V
• জিএনডি জি

ধাপ 3: বুজার এবং সুইচ সম্প্রসারণ বোর্ড পোর্ট D5 এবং D6 এ সংযুক্ত করুন

• স্যুইচ করুন: S এবং G এর মধ্যে পোর্ট 5 এ
• বুজার: পোর্ট 6, S এর জন্য ধনাত্মক এবং G- এর স্থল

ধাপ 4: চূড়ান্ত সমাবেশ

4 এম 3 স্ক্রু দিয়ে পিছনের প্লেটে সেন্সর বডি সুরক্ষিত করুন, তারপরে এলসিডি স্ক্রিন এবং ন্যানো সম্প্রসারণ বোর্ড ইনস্টল করুন এবং ছোট স্ক্রু দিয়ে সেগুলি সুরক্ষিত করুন। বোতাম সুইচ এবং বাজারের ক্ষেত্রে চাপ দিন এবং তাদের গরম আঠালো দিয়ে সুরক্ষিত করুন।

ধাপ 5: প্রোগ্রামিং

1. আপনার Arduino IDE তে লাইব্রেরি যুক্ত করুন। লাইব্রেরিগুলি পাওয়া যাবে: LiquidCrystal-I2C এবং RunningAverage।
2. আপনার Arduino কে কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত করুন এবং Arduino স্কেচ ইনস্টল করুন।

এটাই. এখন ইউএসবি দিয়ে ইউনিটটিকে শক্তি দিন অথবা সম্প্রসারণ বোর্ডে ডিসি পোর্টে 9-12V পাওয়ার প্রয়োগ করুন (প্রস্তাবিত)। যদি LCD ডিসপ্লে ব্যাক-লাইট চালু থাকে কিন্তু স্ক্রি ফাঁকা থাকে বা অক্ষর পড়া কঠিন হয়, LCD I2C মডিউলের পিছনে নীল পটেন্টিওমিটার ঘুরিয়ে স্ক্রিন কন্ট্রাস্ট সামঞ্জস্য করুন।

অবশেষে 4 এম 3 স্ক্রু দিয়ে সামনের ক্ষেত্রে পিছনের প্লেটটি সংযুক্ত করুন।

ধাপ 4: সহজ ম্যানোমিটার পরীক্ষা সেট আপ

আমি এই ডিজিটাল ম্যানোমিটারের যথার্থতা সম্পর্কে কৌতূহলী ছিলাম এবং মিটার রিডআউটের সাথে ক্লাসিক ওয়াটার ম্যানোমিটারের তুলনা করার জন্য একটি সাধারণ পরীক্ষার স্ট্যান্ড তৈরি করেছিলাম। একটি মোটর স্পিড কন্ট্রোলার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি বৈদ্যুতিক বায়ু পাম্পের সাহায্যে, আমি পরিবর্তনশীল বায়ুচাপ তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিলাম এবং সিরিজের সাথে সংযুক্ত ডিজিটাল এবং ওয়াটার ম্যানোমিটার উভয় দ্বারা একযোগে পরিমাপ গ্রহণ করেছি। চাপের পরিমাপ বিভিন্ন রকমের।

পদক্ষেপ 5: এটি কর্মে রাখুন

এই ডিভাইসের ব্যবহার বেশ সহজ। প্রথমে সিপিএপি মেশিন এবং মাস্কের মধ্যে ডিভাইসটি ইনলাইন সংযুক্ত করুন 15 মিমি সিপিএপি পাইপ ব্যবহার করুন। মনিটরের একপাশ সিপিএপি মেশিনের সাথে সংযুক্ত করুন তারপর মনিটরের অন্য দিকটি মাস্কের সাথে সংযুক্ত করুন যাতে বাতাস যেতে পারে।

পাওয়ার-অন ক্রমাঙ্কন

MPXV7002DP সেন্সরকে প্রতিবার পরিবেষ্টিত বায়ুমণ্ডলীয় চাপের বিরুদ্ধে শূন্য চাপে ক্যালিব্রেট করা দরকার যখন পাওয়ার-অন তার নির্ভুলতা নিশ্চিত করে। সিপিএপি মেশিনটি বন্ধ আছে তা নিশ্চিত করুন এবং পাওয়ার করার সময় টিউবিংয়ের ভিতরে অতিরিক্ত কোন বায়ুচাপ নেই। একবার ক্রমাঙ্কন শেষ হলে, মিটার অফসেট মান এবং একটি ডিভাইস প্রস্তুত বার্তা প্রদর্শন করবে।

বোতাম টিপে মিটারটি ম্যানোমিটার মোড বা সিপিএপি অ্যালার্ম মোডে কাজ করে। এটা লক্ষনীয় যে LCD ব্যাক লাইট অপারেশন মোড এবং সেন্সর ভ্যালু অনুযায়ী পরিচালিত হয় যাতে ঘুমের সময় মিটার কম বিভ্রান্তিকর হয়।

ম্যানোমিটার মোড

এটি স্ট্যান্ডবাই মোড এবং "-" চিহ্নটি স্ক্রিনের ডান নীচের কোণে প্রদর্শিত হবে। এই মোডে অ্যালার্ম ফাংশন নিষ্ক্রিয়। স্ক্রিনটি প্রথম সারিতে পাস্কাল (P) এবং cmH20 (H) উভয় ক্ষেত্রে রিয়েল-টাইম বায়ুচাপ এবং ন্যূনতম এবং সর্বোচ্চ চাপের পাশাপাশি ন্যূনতম পার্থক্য দেখাবে। এবং সর্বোচ্চ দ্বিতীয় সারিতে গত 3 সেকেন্ডে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। এই মোডে এলসিডি ব্যাক লাইট ক্রমাগত চালু থাকবে কিন্তু শূন্য আপেক্ষিক বায়ুচাপ 10 সেকেন্ডেরও বেশি সময় ধরে পরিমাপ করা হলে টাইম-আউট হবে।

CPAP অ্যালার্ম মোড

এটি অ্যালার্ম মোড এবং একটি "*" চিহ্ন স্ক্রিনের ডান নীচের কোণে প্রদর্শিত হবে। এই মোডে বায়ুচাপের সর্বোচ্চ এবং গর্তের স্তরের মধ্যে মিটারটি পরীক্ষা করা হবে। এলসিডি ব্যাক লাইট 10 সেকেন্ডের মধ্যে শেষ হয়ে যাবে এবং যতক্ষণ না কোন নিম্নচাপের পার্থক্য সনাক্ত করা হয়েছে ততক্ষণ বন্ধ থাকবে। 100 টিরও কম পাস্কালের পার্থক্য ধরা পড়লে পিছনের আলো আবার চালু হবে। এবং বাজার একটি শ্রবণযোগ্য অ্যালার্ম বাজাবে যা "চেক মাস্ক" বার্তা সহ স্ক্রিনে প্রদর্শিত হবে যদি পরিমাপ করা বায়ু চাপের মাত্রার পার্থক্য 10 সেকেন্ডের বেশি স্থায়ীভাবে কম থাকে। একবার রোগী মাস্কটি পুনরায় সামঞ্জস্য করলে এবং চাপের পার্থক্য 100 পাস্কালের উপরে ফিরে গেলে অ্যালার্ম এবং পিছনের আলো উভয়ই আবার বন্ধ হয়ে যাবে।

ধাপ 6: অস্বীকৃতি

এই যন্ত্রটি চিকিৎসা যন্ত্র নয়, চিকিৎসা যন্ত্রের আনুষঙ্গিকও নয়। পরিমাপ ডায়াগনস্টিক বা থেরাপিউটিক উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা উচিত নয়।

সেন্সর প্রতিযোগিতায় রানার আপ