Est-il sûr de connecter un Arduino au corps humain?

Je veux créer un projet qui utilise un Arduino pour collecter et afficher des données ECG. Il utilise deux électrodes fixées au corps (sur la poitrine). Le signal est ensuite transmis via des amplificateurs opérationnels à une broche Arduino ADC. L'Arduino est connecté uniquement à un PC. Est-il sûr pour l'homme et la carte Arduino d'être connectés de cette façon?

Dois-je faire quelques précautions de sécurité et si oui, lesquelles?

Ce n'est pas conseillé, sauf si l'ensemble du projet est à basse tension et fonctionne sur batterie. Tout ce qui fonctionne sur secteur peut être dangereux même s'il est isolé du transformateur. Il existe des exigences de sécurité spécifiques pour les équipements connectés au patient fonctionnant sur secteur afin de les protéger contre les courants de fuite excessifs et les risques de sécurité potentiels dus à des défaillances de l'équipement ou des composants.

Ces règlements s'appliquent au matériel médical professionnel, mais ils sont là pour une raison. Vous ne devez pas supposer qu'il est sûr de les ignorer même si ce n'est qu'un projet de loisir.

Lors d'un test ECG, les électrodes sont beaucoup plus conductrices que la peau sèche, de sorte que la possibilité de déclencher une fibrillation ou une autre arythmie à partir de petites tensions est présente et doit être prise très au sérieux. La plupart des impulsions de stimulateur cardiaque pour les stimulateurs cardiaques implantés sont de 2 mV à 250 mV. Ce n'est pas beaucoup de tension, et si votre appareil entraîne accidentellement cela au cœur, vous pourriez avoir beaucoup de problèmes.

Réponse courte: Lisez la CEI 60601-2-25.

Réponse moyenne: Pour le faire de nos jours, vous devez avoir tous vos signaux numériques opto-isolés à travers une limite d'isolation physique, et votre source d'alimentation doit être isolée (c.-à-d. Transformateurs). Il existe des exigences très détaillées et strictes sur le type de protection dont elles doivent être capables, ce qui implique de pouvoir résister à un zapping avec de nombreux kilovolts et de ne pas franchir la frontière.

Toute votre amplification et votre traitement des données doivent avoir lieu en amont de votre limite d'isolement, avec essentiellement rien d'autre qu'un UART le traversant. En bref, vous devez essentiellement créer un PCB personnalisé pour le faire correctement.

Utilisez quelque chose comme le TI ADS1298 comme frontal analogique, auquel vous pouvez communiquer via SPI.

Vous ne pourrez pas lire les signaux ECG avec l'A / D intégré, il n'amplifie pas assez ou n'a pas assez de rejet de gain en mode commun. Vous allez devoir utiliser un amplificateur d'instrumentation. Avec une conception appropriée (opto-coupleur), il devrait être assez sûr de connecter un amplificateur d'instrumentation alimenté par batterie à un arduino, du moins c'est ainsi que je le ferais. (Je voudrais alimenter l'amplificateur d'instrumentation, mais je suis un idiot qui prend des risques)

C'est sûr si vous connectez Arduino à l'ordinateur portable et que vous ne l'exécutez qu'avec des piles (alors la tension la plus élevée qui pourrait vous choquer est la tension de la batterie de l'ordinateur portable - qui devrait être suffisamment sûre).

J'ai fait un projet similaire il y a quelque temps en utilisant différentes parties - j'ai choisi d'alimenter l'ensemble de l'appareil à partir de batteries et d'utiliser Bluetooth pour envoyer des données à l'ordinateur.

La conception la plus simple et la plus sûre serait d'utiliser un amplificateur alimenté par batterie pour amplifier le signal des électrodes, de connecter l'amplificateur à un Arduino alimenté par batterie pour capturer, traiter et stocker les informations.
Après avoir déconnecté les électrodes du patient , connectez Arduino au PC comme vous le souhaitez (pouvez) et transférez les données vers le PC.
De toute évidence, vous n'utilisez pas cet appareil sur quiconque a (porte) un "stimulateur cardiaque" !