طراحي و پيشنهاد يك سنسور حركتي توسعه يافته براي مانيتورينگ كردن سيستم هاي قلبي عروقي براي افراد سالخورده

Design and Purpose of a Developed Motion Sensor to Monitor Cardiorespiratory System for Aging Population

اين پژوهش، طراحي يك سنسور بي سيم كوچك براي مانيتورينگ كردن ضربان قلب و تنفس را براي افراد سالخورده پيشنهاد مي دهد. اين سنسور توسعه يافته شامل يك سنسور ژيروسكوپ، يك پردازشگر و يك فرستنده گيرنده، كه در باند ISM 2 گيگاهرتز با گره مركزي براي ارسال اطلاعاتش به / و فركانس 45 كامپيوتر در ارتباط است، ميباشد. به منظور ارزشيابي كردن دقت سيستم پيشنهادي، آزمايشهاي مختلفي روي 54 داوطلب انجام مي شود و نتايج به دست آمده 2/ با يك استاندارد طلايي براي ضربان قلب و تنفس به عنوان مرجع مقايسه گرديد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان ميدهد كه ميانگين مربعات خطا كمتر از 3 0به ترتيب براي ضربان / 5 و 33 / 0 تنفس در دقيقه براي تنفس محاسبه مي شود. علاوه بر اين، انحراف معيار خطا كمتر از 23 / ضربان در دقيقه براي ضربان و 33 قلب و تنفس به دست مي آيد. با توجه به اين نتايج، اين سنسور را ميتوان يك ابزار مناسب براي مانيتورينگ كردن علايم حياتي افراد سالخورده و تنها در خانه ، به علت قابل حمل بودن، كم هزينه و در دسترس بودن پيشنهاد داد.

This paper proposes designing a miniature wireless sensor for monitoring heartbeat and respiration rate of the aging population. The developed sensor includes a gyroscope sensor, a processor and a transceiver which operate in Industrial, Scientific and Medical (ISM) band and the frequency of 2.54 to connect with a central node for transmitting their data. In order to evaluate accuracy of the presented sensor, the different experiments are tested on 15 volunteers and the obtained results are compared to a gold standard for respiration rate and heartbeat as a reference. The obtained results illustrate root mean square error (RMSE) are calculated less than 2.3 beats per minutes and 0.93 breaths per minutes for the heartbeat and respiration rate in turn. Additionally, the standard deviation of the error (SD) is obtained less than 1.23 and 0.63 for heartbeat and respiration rate, respectively. Therefore, the sensor can be a good candidate for vital sign monitoring for in-home application, especially for aging population, due to low-cost, portable and also availability.