Bezvadu sirdsdarbības un asinsrites monitorings

Edgars Kviesis

Tēmas aktualītāte

• Ir svarīgi monitorēt un novērtēt cilvēku sirdadarbības un asinsrites stāvokļa raksturojošus parametrus neinvazīvā un bevzadu veidā

• Bezvadu mērījumu priekšrčības ir: vienkāršāka lietošana, iegūto signālu kvalitāte un kvantitāte, pārvietošanās brīvība u.t.t.

Aktivitātes sadalījums

• Fotopletizmogrāfijas uzpirksteņa bezvadu biosignālu pārraides maketa izveide un klīniska aprobācija.

• Fotopletizmogrāfijas (PPG) signālu sensoru tīkla matricas izstrāde kardiovaskulārā stāvokļa bezvadu optiskam monitoringam.

• PPG sensoru iestrāde tekstilizstrādājumos.

Fotopletizmogrāfija (PPG)

• Dod nekavējošu diagnostisko informāciju• Mēra ādas optiskās īpašības, izmantojot sarkano un infrasarkano starojuma diapazonu• Asinīm un ādai šajā diapazonā raksturīga neliela absorbcijas spēja• Fiksē mikroskopiskas asins absorbcijas izmaiņas ādas dermālajā slānī.

Izlādes PPG metode• Jauna metode PPG iegūšanai

Fotopletizmogrāfijas uzpirksteņa bezvadu biosignālu pārraides maketa izveide un klīniska

aprobācija

• Uzdevums izstrādāt bezvadu uzpirksteni.

• Vienkārši lietojams• Iebūvēts standarta pulsoksimetra

sensorā• Uztvērēja USB

savienojums

• Integrēts Li-ion akumulators ar uzlādes shēmu

• Mērījumu ātrums 500 mēr./sek.• Pārraides attālums 10 metri telpās

(50m tiešā redzamībā)• Izveidota programmatūra un

digitālie filtri (FIR)• Izmantošana: sirdsdarbības

monitorings, prezentācija, apmācība, analīze

Bezvadu uzpirksteņa parametri

• Plānots – izveidot bezvadu ierīču tīklu daudzkanālu PPG iegūšanai

Fotopletizmogrāfijas (PPG) signālu sensoru tīkla matricas izstrāde kardiovaskulārā

stāvokļa bezvadu optiskam monitoringam

PPG sensoru iestrāde tekstilizstrādājumos

Aktivitātes uzdevums:• Izveidot bezvadu fotopletizmogrāfijas mērīšanas ierīces un iestrādāt

tās apģērbā.

Parametri:• Viegls, mazs• Ūdensdrošs• Iebūvēts Li-ion akumulators ar uzlādes iespēju• Atvienojams iekārtas modulis• Datu pārraide reālā laikā vai uzkrājot datus• Bluetooth bezvadu pārraides modulis• Signālu iegūšana no mazkustīgām ķermeņa daļām (piere, auss...)

Blokshēma

PPG sensoru iestrāde tekstilizstrādājumos (turpin.)

Tehniskie izaicinājumi

• Elektroenerģijas patēriņš• Signālu filtrēšana• Sirdsdarbības frekvences automātiska

noteikšana• Signālu mērījumu kvalitātes uzlabošana• Elektronisko detaļu iebūvēšana

tekstilizstrādājumos• Jaunu pielietojumu meklēšana bezvadu PPG

Kopsavilkums

• Attīstīta un uzlabota metode PPG signālu iegūšanai izmantojot fotodiodes izlādes principu

• Izstrādāts bezvadu uzpirkstenis ar atbilstošu programmatūru

• Izstrādāts un laboratoriski aprobēts pieres apsējs ar integrētu bezvadu Bluetooth raidītāju