طراحي و ساخت تن پوش الكتروكارديوگرام به منظور مانيتورينگ فعاليت قلبي نوزادان

Design and construction of wearable electrocardiogram to monitor cardiac activity in infants

زمينه و هدف: بيماري هاي مادرزادي قلب يكي از دلايل عمده مرگ و مير نوزادان مي باشد كه مشخصه ي اصلي آن انحراف ضربان قلب از تعداد طبيعي است. نوزاداني كه دچار اين ضايعه هستند نياز اساسي به مانيتوريگ قلب دارند. هدف در اين مطالعه طراحي و ساخت سيستم تن پوش ثبت و پردازش سيگنال الكتروكارديوگرام به منظور مانيتورينگ فعاليت قلبي نوزادان است. روش كار: در اين مطالعه الكترودهاي قابل انعطاف در لباس نوزاد دوخته شده و لايه خارجي آن متصل به بدن نوزاد گرديد. براي ثبت سيگنال دو الكترود در بازوي راست و چپ و يكي در سمت راست شكم جاي داده شد. خروجي الكترودها وارد يك تقويت كننده الكتروكارديوگرام شده و با استفاده از درگاه سريال و توسط نرم افزار واسط متلب سيگنال ها وارد كامپيوتر شدند. به منظور اعتبار سنجي نتايج علاوه بر بررسي كيفيت سيگنال، ميزان نرخ ضربان قلب با استفاده از سيگنال ثبت شده و يك سيستم استاندارد پالس اكسي متر مقايسه شد. آناليز آماري نيز با استفاده از نرم افزار متلب و به كارگيري آزمون t صورت گرفت. يافته‎ها: يك ثبت يك دقيقه اي از 5 نوزاد 2/2±1/16 ماهه انجام گرفت. نتايج اين مطالعه نشان مي دهد كه علاوه بر كيفيت مناسب سيگنال ثبت شده، اطلاعات تشخيصي از آن نيز در مطالعه حاضر قابل قياس با سيستم هاي استاندارد است به گونه اي كه متوسط نرخ ضربان قلب با روش پالس اكسي متر 89/6±46/130 و با روش حاضر32/10±06/134 به دست آمد. تفاوت معناداري در نرخ ضربان قلب بين دو سيستم ديده نشد(05/0 > p). نتيجه گيري: با استفاده از بكارگيري سيستم طراحي شده مي توان رفتار فعاليت هاي قلبي نوزادان را به طور پيوسته اندازه گيري و بر اين اساس راهكاري براي كاهش خطرات مرگ و مير ناشي از نوزادان داراي ريسك قلبي ارايه نمود.

Background: Congenital heart disease is a major cause of infant mortality and its main characteristic is deviation of heart rate than normal. Heart monitoring is the basic requirement in infants with this disease. To evaluate cardiac function and behavior, the simplest method is cardiac monitoring. The aim of this study was to design and construct a wearable system with electrocardiogram signal processing for monitoring heart activity. Methods: In this study, flexible electrodes in the external layer of baby clothes were sewed and attached to the arm. One electrode was also placed in the right abdomen. Signals were continuously recorded through a serial network communication by an external personal computer. A software interface was used to display and process the signals in the computer. To validate results, the heart rate was obtained by the designed system and spo2 system. Statistical analysis was performed by using the t test in MATLAB software. Results: In this study, 5 babies (2/2 ± 1/16-months) participated. The results show that the signal quality and the diagnostic information by the wearable system were comparable with standard systems. The mean heart rate by designed system was 130.46±6.89 and 134.06±10.32 by spo2 system. There was no significant difference in heart rate between the two systems (p < 0.05). Conclusion: Using the wearable system can monitor cardiac activity continuously and Based on this system present a mechanism to reduce the risk of infant mortality from cardiovascular risk.