WIML

The Polish Journal of Aviation Medicine, Bioengineering and Psychology

Kwartalnik Polskiego Towarzystwa Medycyny Lotniczej

2011, Volume 17, Issue 2

Mikrofalowy sensor oddechu i rytmu serca


Łukasz Dziuda1, Mariusz Łuszczyk2, Zenon Szczepaniak3, Krzysztof Różanowski1, Franciszek Skibniewski1
-------------------------------------------------------------------------------------------------
1Zakład Bioinżynierii Lotniczej, Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej
2Przemysłowy Instytut Telekomunikacji S.A
3


Autor korenspondencyjny: Łukasz Dziuda; Zakład Bioinżynierii Lotniczej, Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej; email: ldziuda[at]wiml.waw.pl


Full text

Streszczenie

Wstęp. W artykule zaprezentowano strukturę sensora mikrofalowego skonstruowanego dla potrzeb detekcji oddechu oraz rytmu serca. Czujnik składa się z mikrofalowego układu nadawczo-odbiorczego wraz z układem anten, układu akwizycji danych pomiarowych oraz modułu programowego realizującego algorytmy cyfrowego przetwarzania sygnałów. Metoda. Urządzenie pracuje na zasadzie radaru dopplerowskiego mierzącego zmianę fazy sygnału odbitego od obiektu poruszającego się, gdzie ruch związany jest z drganiami ciała powodowanymi oddechem i pracą serca. Sensor emituje sygnał na fali ciągłej o stałej częstotliwości w zakresie pasma ISM (2,4 GHz). Sygnał echa demodulowany w odbiorniku kwadraturowym przenosi informację o częstości oddechu oraz rytmie serca monitorowanej osoby. Wyniki.Czujnik wykorzystano do monitorowania pacjenta z odległości do 50 cm (przy mocy sygnału wyjściowego 1 mW). W celu weryfikacji poprawności pracy sensora mikrofalowego wykorzystano sygnał porównawczy z pulsoksymetru. Wnioski. Sensor umożliwia bezkontaktowe pozyskiwanie sygnału niosącego informacje o czynności oddechowej oraz pracy serca monitorowanej osoby. W zależności od odległości między czujnikiem a monitorowaną osobą uzyskano wyniki obarczone względnym błędem pomiarowym w zakresie od 0 do 13%.


Słowa kluczowe

detekcja oddechu, radar dopplerowski, rytm serca, zdalne pomiary, Doppler radar, heart rate, remote sensing, respiration detection