從傳感器收集的數(shù)據(jù)來分析心臟狀況

描述

更年期心悸并未被如此廣泛地談?wù)?，并且可能使許多更年期婦女感到意外。它們可能因經(jīng)期、懷孕和更年期期間的激素變化而發(fā)生，并且通常是暫時(shí)的。但反復(fù)的心悸會(huì)導(dǎo)致心臟病發(fā)作和其他心血管疾病。

什么是心悸？

心悸也稱為不規(guī)則心跳或心律失常。這些心跳突然比常規(guī)心跳更明顯。在心悸期間，心臟可能會(huì)跳動(dòng)、撲動(dòng)、競速或不規(guī)則地跳動(dòng)。心悸通常是短暫的，僅持續(xù)幾秒鐘，或者更糟的是幾分鐘。心悸也稱為不規(guī)則心跳或心律失常。這些心跳突然比常規(guī)心跳更明顯。在心悸期間，心臟可能會(huì)跳動(dòng)、撲動(dòng)、競速或不規(guī)則地跳動(dòng)。心悸通常是短暫的，只持續(xù)幾秒鐘，或者更糟的是幾分鐘。

更年期心悸的原因

有時(shí)感到心跳加速或心跳停止的女性可能患有更年期心悸。這是圍絕經(jīng)期的常見癥狀。圍絕經(jīng)期是指絕經(jīng)前的時(shí)間，也就是女性有 12 個(gè)月沒有來月經(jīng)的時(shí)間。之后，據(jù)說女性處于絕經(jīng)后階段。

心悸是女性荷爾蒙雌激素水平較低的直接結(jié)果，雌激素水平會(huì)導(dǎo)致心臟過度刺激。這種荷爾蒙產(chǎn)生的下降可能與心率和心悸頻率的增加以及非威脅性心律失常有關(guān).

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但在研究人員開發(fā)的回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的幫助下，這個(gè)數(shù)字在未來可以被壓低很多。研究人員創(chuàng)建了一種新的 AI 驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以通過分析一次心跳以 100% 的準(zhǔn)確度檢測可能的心力衰竭。

研究人員使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN)，這是一種分層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在識別應(yīng)用數(shù)據(jù)集中形成的模式和結(jié)構(gòu)方面非常有效。

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我們使用從傳感器收集的數(shù)據(jù)來分析心臟狀況并檢測心臟驟停的可能性。

硬件

1. 樹莓派 3B

眾所周知，Raspberry Pi 是一系列小型單板計(jì)算機(jī)，Raspberry Pi 3B+ 是該家族的最新版本之一。我之所以選擇它，是因?yàn)樗\(yùn)行速度快且易于操作，而且 Ada 內(nèi)置了對 Raspberry Pi 的支持。

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2. BH1790GLC

BH1790GLC 是一款用于心率監(jiān)測器 IC 的光學(xué)傳感器，其中集成了 LED 驅(qū)動(dòng)器和綠光檢測光電二極管。該設(shè)備驅(qū)動(dòng) LED 并提供從身體反射的光強(qiáng)度。LED亮度可以通過LED驅(qū)動(dòng)電流和發(fā)光周期進(jìn)行調(diào)節(jié)。該光電二極管對綠光的靈敏度高，波長選擇性好，電路特性好，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的脈搏波檢測。

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這是一張圖表，顯示了它的實(shí)際工作原理。

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軟件

1.小昆蟲

GNAT 是 Ada 編程語言的免費(fèi)軟件編譯器，它是 GNU Compiler Collection 的一部分。它支持該語言的所有版本，即 Ada 2012、Ada 2005、Ada 95 和 Ada 83。

要在 Raspberry Pi 中安裝 GNAT 編譯器，請?jiān)诮K端中輸入以下命令。

sudo apt-get install gnat

2. ADA代碼

由于 ADA 中沒有提供 I2C 支持的 RPI 庫，我們決定從頭開始為 BH1790GLC 構(gòu)建一個(gè)庫。

我使用一些 bash 命令與 I2C 模塊通信，并能夠從模塊中讀取數(shù)據(jù)。

i2c檢測

我用這個(gè)命令來搜索連接的 I2C 模塊

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i2cget

我使用此命令讀取存儲(chǔ)在傳感器中的數(shù)據(jù)。

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我收到的數(shù)據(jù)是十六進(jìn)制的。我使用 bash 命令將它轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。我開始尋找可以執(zhí)行 bash 命令的 Ada 模塊，然后我找到了Interfaces.C模塊。

使用這段代碼，我能夠在終端中執(zhí)行命令

function System (Cmd : String) return Integer is
function C_System (S : Interfaces.C.char_array) return Integer;
pragma Import (C, C_System, "system");
begin
return C_System (Interfaces.C.To_C (Cmd));
end System;

然后我開始將命令合并到 Ada 代碼中。

在職的

現(xiàn)在是檢查工作的時(shí)候了。下載代碼并執(zhí)行以下命令以查看它們的工作情況。

gprbuild -d hb.gpr -XPrivate_Warnings=FALSE -XModule=MOD_RPI hb.adb

然后你可以在bin文件夾中找到一個(gè)可執(zhí)行文件。使用以下命令執(zhí)行它

sudo ./hb

它會(huì)給你這樣的結(jié)果

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現(xiàn)在我們的心率監(jiān)測器已準(zhǔn)備就緒。我們現(xiàn)在將從心率監(jiān)測器收集的數(shù)據(jù)提供給 CNN 進(jìn)行分析，因此我們將能夠預(yù)測可能的心臟驟停。

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