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  • #5113
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    theremino
    Amministratore del forum

    Lorenzo,
    potresti per piacere guardare questa pagina sul nostro sito?
    https://www.theremino.com/hardware/inputs/biometry-sensors#ecg

    Nella sezione “Posizionare gli elettrodi” c’è una immagine.
    Le posizioni indicate sono state trovate per tentativi cercando il segnale più forte e meno disturbato dai movimenti.
    Abbiamo fatto varie prove con diverse persone e in tutti i casi quelli erano i punti migliori.
    Per piacere scrivimi se coincidono con le posizioni da te indicate.

    #5115
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    theremino
    Amministratore del forum

    I nostri esperimenti con il firmware di Arduino (che è il migliore per leggere i sensori ottici) sono spiegati in questa pagina:
    https://www.theremino.com/downloads/foundations#arduhal

    Le spiegazioni su come abbiamo scritto il firmware sono nel file:
    Theremino_ArduHAL_Reading_I2C_Sensors_ITA.pdf

    ———————————————-

    Non sono proprio sicuro che sia meglio usare sensori ottici, se riuscirete ad avere buoni risultati con l’ECG allora proseguite con lui.
    Ma se passerete ai sensori ottici allora i risultati migliori li si ottengono con un Arduino Nano e con questo firmware.

    ————————————————

    Mi spiace ma non sono ancora riuscito a migliorare la funzione di esportazione dei dati,
    dovrei riuscirci nei prossimi giorni.

    #5119
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    mau22
    Partecipante

    Ciao a tutti.
    Oggi ho ordinato i sensori 3M 2255.

    Nel frattempo, faccio qui una sintesi dei miei progressi del fine settimana passato.

    Ho letto attentamente il data sheet dell’AD8232, e ho visto che le ultime pagine propongono alcuni schemi, riferiti a diversi impieghi dell’integrato.
    Confrontando questi schemi con quello della schedina che abbiamo comprato io e Lorenzo, ho notato che la configurazione utilizzata è quella per un apparecchio per uso ambulatoriale, con paziente fermo.
    L’impiego che interessa a noi, per valutare l’HRV di un soggetto in movimento, è diverso.
    A questo punto ci sono due possibilità: acquistare la scheda di sviluppo prodotta dalla Analog Device, che adotta lo schema corretto ed è preparata per fare prove con diverse configurazioni, oppure costruire qualche circuito stampato sul quale mettere i componenti adatti.
    La prima strada comporta l’acquisto di una scheda del costo di circa 45 euro + 20 di spedizione.
    La seconda opzione ha costi inferiori, ma richiede tempo che probabilmente nessuno di noi in questo momento ha disponibile.

    Ho fatto un po’ di ricerca con google, digitando ‘hrv ecg ppg comparazione’ e sono usciti parecchi risultati.
    In pratica, risulta che il PPG può essere utilizzato, ma la sua affidabilità si riduce all’aumentare della frequenza di HRV.
    Se ho capito bene, questo rendo meno affidabile la differenziazione dell’attività simpatica/parasimpatica.
    Ci sono varie pubblicazioni scientifiche al riguardo, con i risultati di test comparativi, che tra l’altro fanno riferimento a Kubios come sistema di controllo standard.
    Ho visto che la versione premium di Kubios permette di scegliere se il file RR è stato acquisito da ECG o PPG.
    Immagino che abbiano in qualche modo compensato le carenze del PPG correggendole via software.

    #5128
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    mau22
    Partecipante

    Rieccomi dopo prolungata assenza, dovuta a impegni lavoratovi e familiari.
    Stasera ho trovato tempo ed energie per applicare gli elettrodi (3M 2255) e fare qualche prova.
    Dato che le prove precedenti erano inconsistenti a causa di alcune mie leggerezze, stavolta ho fatto tutto in modo canonico.
    Ho depilato la zona sotto gli elettrodi, e ho pulito con alcool prima di applicarli.
    Gli elettrodi professionali sono senz’altro meglio di quelli in dotazione con il circuito di test che abbiamo comprato.
    Le clip si tolgono e mettono con maggiore facilità se si ruotano un po’, soprattutto durante il ricollegamento.
    La forma d’onda ottenuta è molto chiara e definita nel picco R, mentre la parte di curva più bassa è affetta da una ondulazione continuativa, immagino che si tratti della 50 Hz della rete.
    Credo che il motivo per il quale il picco R è meno affetto dal problema sia da ricercarsi nel fatto che l’ampiezza del picco è molto maggiore di quella del resto della forma d’onda, e la larghezza occupa pochi campioni, quindi è meno influenzata.
    Per sicurezza personale ho staccato l’alimentazione del computer portatile, quindi stava funzionando a batteria, perciò i disturbi dovevano arrivare dal campo elettromagnetico disperso intorno a me dall’impianto elettrico di casa.
    Ho fatto un po’ di prove, e ho notato che l’interferenza della rete AC cambia nel tempo, in relazione ai movimenti del corpo.
    Non è riferita all’attività muscolare, ma alla posizione dei cavetti ci collegamento agli elettrodi.
    Questi cavetti non sono schermati, e se avvicino una mano oppure li tocco, l’interferenza cambia ampiezza.
    In particolare, se tocco il cavetto verde, quello vicino all’ombelico, il disturbo si riduce molto.
    Ho provato anche a schermare con foglio di alluminio da cucina sia l’interfaccia AD8232, sia il master Theremino.
    La schermatura in sé non ha effetto riducente su disturbo, ma se appoggio il salame di alluminio contenente i circuiti sulla pelle vicino all’ombelico, e all’elettrodo verde, il disturbo si riduce.
    Ritengo che l’impiego di cavetti più corti e schermati possa ridurre parecchio il disturbo, soprattutto se tutta l’elettronica viene inserita in una scatola metallica, collegata elettricamente al terminale verde.
    Ho anche provato a collegare i cavetti in configurazioni diverse, ma quella suggerita da Lorenzo è corretta, le altre danno segnali peggiori o inutili.

    L’analisi con Kubios di un paio di file RR, di durata maggiore di 5 minuti, prodotti con Theremino ECG, produce risultati che meritano degli approfondimenti.
    In primo luogo, i tempi RR si allungano quando si respira profondamente,
    In alcuni casi, durante un respiro profondo Theremino ECG non è stato in grado di acquisire il picco RR identificandolo come battito, non ho ancora verificato se questo fatto influisce sulla creazione del file RR.
    Kubios restituisce analisi parecchio diverse a seconda di quale correzione di artefatti viene utilizzata.
    I risultati sono molto simili tra loro se si impiegano le correzioni da very low a strong, mentre sono drammaticamente diverse se non si usa correzione, o si usa correzione very strong.
    La cosa curiosa è che le differenze tra le correzioni sono visibili nei grafici parasympathetic e sympathetic, ma hanno effetto molto più limitato sul livello di stress. In Questo grafico, l’unica configurazione che genera grandi differenze è quella senza correzione, che ovviamente non ha alcun significato, perché utilizza dei campioni inadatti.
    Ci rifletterò un po’ su, e farò altre prove.
    Quello che vedo da questi primi test è che l’interpretazione del file RR è soggetta a variazioni notevoli, che possono rendere l’analisi poco attendibile.

    Mi chiedo se per l’acquisizione del picco R limitando gli errori di lettura non si possa utilizzare una sorta di stetoscopio elettronico, da applicare sul petto, regolato e filtrato per ascoltare solo il battito cardiaco.

    • Questa risposta è stata modificata 4 giorni, 12 ore fa da Avatar mau22.
    • Questa risposta è stata modificata 4 giorni, 11 ore fa da Avatar mau22.
    #5131
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    theremino
    Amministratore del forum

    Ciao Maurizio, tutto quello che hai scritto corrisponde alle prove che abbiamo fatto noi.
    Per usare i segnali elettrici la pelle deve essere ben pulita e si devono usare elettrodi nuovi ogni volta.

    Però se avrai ancora tempo prova a posizionare la massa sul petto come nelle nostre immagini, questo comporta alcuni vantaggi:
    – Il segnale non diminuisce (viene captato sempre negli stessi due punti)
    – Il rumore a 50 Hz captato dalla rete diminuisce per effetto del filo di massa vicino ai due di segnale (li scherma un po’)
    – Il rumore a 50 Hz diminuisce anche perché si utilizza un riferimento di massa vicino a dove si prende il segnale.
    – I tre fili possono viaggiare vicini tra loro e diramarsi solo per gli ultimi venti centimetri, così diventano meno scomodi da indossare.
    – Se i fili viaggiano vicini tra loro il rumore indotto li interessa tutti e tre nello stesso modo e viene cancellato dall’ingresso differenziale.

    Usare cavi schermati sarebbe sicuramente utile (solo i due cavi del segnale però, quello della massa è inutile schermarlo)

    Schermare il Master e il preamplificatore non serve, sono i due cavi del segnale che captano il 50 Hz della rete elettrica, dai cavi che girano per la stanza
    Il preamplificatore non ha fili lunghi per cui non capta niente e il Master anche meno.

    #5147
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    mau22
    Partecipante

    Ciao Livio.
    Grazie per le tue indicazioni e osservazioni.
    Ho verificato che gli elettrodi professionali, come ha già scritto Lorenzo, si possono tenere a lungo in loco.
    Quelli con i quali ho fatto queste prove li tengo addosso da 60 ore e due doccie, e non si sono ancora scollati.
    Ho fatto una seconda sessione di misure dopo 48 ore dall’applicazione, e si sono comportati forse anche meglio di quando erano appena messi.
    Nella seconda sessione, non so ancora perché, il rumore della 50 Hz è stato inferiore a quello della prima, eppure era tutto uguale alla volta precedente: stessa posizione, stessi apparecchi intorno.
    Ho pensato che tenendoli in loco si sia creata una maggiore conducibilità verso la pelle
    Uno degli schemi applicativi classici della AD prevede l’applicazione del circuito direttamente sul petto, come nelle fasce sportive, e l’impiego di due soli sensori con fili cortissimi, e credo che possa essere una soluzione interessante.
    Ho notato che in alcuni casi il theremino ECG non legge un battito, e non suona, anche se in realtà il grafico RAW riporta visivamente la forma d’onda corretta.
    Nel grafico BPM, invece, la linea scende a 0, per poi risalire al battito successivo.
    Questa anomalia si riflette anche sul file RR, infatti quando lo importo in Kubios, si vede chiaramente in quel punto una anomalia, che scompare se si utilizza il filtro per gli artefatti.
    La configurazione di filtraggio più blanda è già sufficiente per eliminare questi pochissimi dati molto sbagliati.
    Ancora non sono riuscito a capire da dove arriva questa anomalia.
    Per il resto, i dati ottenuti con Theremino ECG sono molto interessanti.

    #5149
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    theremino
    Amministratore del forum

    La funzione attuale che esporta il file RR si lascia ingannare dalle variazioni di ampiezza e della linea di base, ma i dati grezzi che arrivano all’ingresso di questa funzione sono completi.
    Guardando come è fatta la funzione ti verrà facile leggere i dati grezzi e probabilmente riuscirai a trattarli meglio di come ho fatto io.
    O prima o poi ci proverò anche io, ma non so dirti quando riuscirò a trovare il tempo di farlo.

    #5151
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    mau22
    Partecipante

    Buongiorno ragazzi.

    Stamattina ho rimosso gli elettrodi, erano quattro o cinque giorni che li avevo addosso, e non ho certo fatto attenzione facendo le docce o sudando mentre lavoravo.
    La colla teneva ancora perfettamente, tanto che ho dovuto ammorbidirla bagnandoli con alcool, altrimenti la rimozione era decisamente dolorosa.
    Ho la pelle sensibile, e devo usare cerotti ipoallergenici perché quelli normali in poche ore creano una macerazione, e quindi temevo di trovare un disastro sotto l’elettrodo.
    Invece, nessun problema, è rimasto solo un sottile segno bianco circolare ad anello nella zona tra gel conduttivo e adesivo, che comunque dopo un’ora si è riassorbito.

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