Безопасно ли подключать Arduino к телу человека?

Я хочу создать какой-нибудь проект, который использует Arduino для сбора и отображения данных ЭКГ. Он использует два электрода, которые прикреплены к телу (на груди). Затем сигнал передается через операционные усилители на вывод АЦП Arduino. Arduino подключен только к ПК. Безопасно ли таким образом соединять плату человека и плату Arduino ?

Должен ли я сделать некоторые меры предосторожности и если да, то какие?

Это не рекомендуется, если весь проект не низкое напряжение и батарея. Все, что работает от сети, может быть опасно, даже если трансформатор изолирован. Существуют специальные требования безопасности для оборудования, подключенного к пациенту, для защиты от чрезмерных токов утечки и потенциальных угроз безопасности из-за отказов оборудования или компонентов.

Эти правила применяются к профессиональному медицинскому оборудованию, но они существуют по определенной причине. Не стоит полагать, что игнорировать их безопасно, даже если это просто хобби-проект.

При проведении теста ЭКГ электроды являются гораздо более проводящими, чем сухая кожа, поэтому существует вероятность запуска фибрилляции или другой аритмии от небольших напряжений, и к ней следует относиться очень серьезно. Большинство импульсов кардиостимулятора для имплантированных кардиостимуляторов составляют от 2 до 250 мВ. Это не очень большое напряжение, и если ваше устройство случайно направит его к сердцу, у вас могут возникнуть большие проблемы.

Краткий ответ: прочитайте МЭК 60601-2-25.

Средний ответ: чтобы сделать это в наши дни, вам нужно, чтобы все ваши цифровые сигналы были оптоизолированы через границу физической изоляции, а ваш источник питания должен быть изолирован (т.е. трансформаторы). Существуют очень подробные и строгие требования к тому, на какую защиту они должны быть способны, что включает в себя способность выдерживать воздействие много киловольт и не пересекать границу.

Все ваше усиление и обработка данных должны проходить выше вашей границы изоляции, и в сущности, только UART пересекает ее. Короче говоря, вам нужно сделать собственную печатную плату, чтобы сделать это правильно.

Используйте что-то вроде TI ADS1298 в качестве аналогового интерфейса, с которым вы можете общаться через SPI.

Вы не сможете считывать сигналы ЭКГ с помощью встроенного аналого-цифрового преобразователя, он недостаточно усиливается или недостаточно подавляет синфазное усиление. Вам придется использовать инструментальный усилитель. При правильной конструкции (оптопара) должно быть достаточно безопасно подключать инструментальный усилитель с батарейным питанием к Arduino, по крайней мере, так я бы это сделал. (Я бы включил усилитель в приборной панели, но я рискую идиотом)

Безопасно, если вы подключаете Arduino к ноутбуку и запускаете его только от батарей (тогда самое высокое напряжение, которое может вас шокировать, - это напряжение батареи ноутбука - этого должно быть достаточно безопасно).

Некоторое время назад я сделал похожий проект, используя разные части - я решил питать все устройство от батарей и использовать Bluetooth для отправки данных на компьютер.

Самый простой и безопасный дизайн - использовать усилитель с батарейным питанием для усиления сигнала электродов, подключать усилитель к Arduino с батарейным питанием для сбора, обработки и хранения информации.
После отсоединения электродов от пациента подключите Arduino к ПК любым удобным для вас способом (можете) и перенесите данные на ПК.
Очевидно, что вы не используете этот аппарат на тех, кто имеет (носит) "ритм мейкер" !