Nositelné biosenzory

Nositelné biosenzory

Pushkar Rawat

B. Tech scholar

Department of Electronics & Communication Engineering, Vivekananda Institute of Technology,

Jaipur Rajasthan India

Abstrakt:- Cílem této práce je přehled různých typů nositelných biosenzorů. Teoretický základ této práce byl vytvořen provedením přehledu nad nositelnými biosenzory. Jejím cílem je vysvětlit vlastnosti a použití nositelných biosenzorů ve zdravotnictví. Nositelné biosenzory schopné nepřetržitého sledování životních funkcí, monitorování a poskytování zpětné vazby uživateli jsou významně účinné při včasné prevenci, diagnostice, léčbě a při kontrole onemocnění. mají různé klinické aplikace, které z nich činí jeden z nejdůležitějších nástrojů v oblasti zdravotnických prostředků. Přestože je použití nositelných biosenzorů ve zdravotnictví zatím v počátečním stádiu, mají schopnost mít díky své kompaktnosti a rozmanitosti magický vliv na zdravotnictví. Chytré nositelné biosenzory v technologickém průmyslu jsou jedním z těch, které mají šanci stát se velkým a ziskovým trhem.

Klíčová slova:

ÚVOD

Nositelné biosenzory se v dnešní době těší nekonečnému zájmu a dnes jsou příslibem jednoho z největších úspěchů v odvětví nositelných zdravotnických technologií. WBS, hlavní kategorie biosenzorů, je nejlépe využitelná pro zdravotnictví, sportovníaplikace, vojenství atd. Rychlý rozvoj těchto zařízení je na cestě, což pomůže poskytnout výhody, jako je snadné použití, nízké náklady a poskytování informací v reálném čase a interakce mezi lékaři a pacienty.

NOSITELNÉ BIO SENZORY

• CO JE WBS

  WBS jsou digitální zařízení, která lze nosit na těle. Nositelné systémy nebo zařízení, jako jsou chytrá trička, chytré hodinky, tenké obvazy nebo tetování, které umožňují nepřetržitý a trvalý výpočet hladiny glukózy v krvi, krevního tlaku, tepové frekvence a dalších biometrických údajů.

  Tyto informace v reálném čase jsou pak bezdrátově přenášeny poskytovatelům zdravotní péče nebo monitorům.

• NOSITELNÉ BIOSENZORY = NASTAVITELNÉ + BIOSENZORY

  Nositelné biosenzory jsou obecně kombinací nositelných předmětů a biosenzorů. Předměty, které lze nosit, se nazývají nositelné. Mezi nositelné objekty patří např. chytré hodinky, oblečení, obvazy, prsteny atd. Zatímco biologické senzory se ve zkratce skládají ze tří hlavních částí:

• Systémy bioreaktorů: Pro snímání přítomnosti a koncentrace látky.

  Paní Kritika Sharma

  Oddělení elektroniky & komunikačního inženýrství, Vivekananda Institute of Technology,

  Jaipur Rajasthan India

• Převodník:

• Výstupní systém.

Biosenzory jsou navrženy tak, aby reagovaly pouze s určitou látkou a výsledek této reakce přichází ve formě zpráv, které lze analyzovat mikroprocesorem.

Tyto biosenzory lze považovat za receptor nebo podnět; komunikační systémy založené na senzorech mohou zobrazovat, stimulovat, léčit a nahrazovat biofyzikální výkony člověka. nositelné biosenzory vytvářejí obousměrnou zpětnou vazbu mezi lékaři a pacienty a v současné době se nejrychleji používají.

Tyto biosenzory zajišťují monitorování životních funkcí pacientů, sportovců, nedonošených dětí, dětí, psychiatrických pacientů, lidí, kteří potřebují dlouhodobou péči, a lidí v neprůchodných oblastech vzdálených od zdravotnických a lékařských služeb.

Jsou významně účinné při prevenci, správné diagnostice, kontrole a léčbě nemocí.

TIPY BIOSENZORŮ NA NOŠENÍ A JEJICH VYUŽITÍ

1. CHYTRÉ PONOŽKY

   Chytré ponožky jsou vybaveny senzory, které mohou kontrolovat chůzi a způsob, jakým jsou chodidla položena na zem v různých situacích, při chůzi, běhu nebo v poloze vsedě. Lze je využít zejména jako pomůcku pro pomoc starším lidem, kteří mají potíže s chůzí, tréninkovou pomůcku pro pomoc dětem, které se učí chodit, prevenci možných zranění při chůzi apod. Kromě toho je používají sportovci k úpravě cvičebního schématu. Data zaznamenaná ve snímačích jsou bezdrátově přenášena do počítače nebo mobilního telefonu uživatele, poté je lze analyzovat prostřednictvím vlastního programu; v případě potřeby se pro danou osobu nastaví alarm.

   II. prstencové snímače:

   Prstencový snímač je snímač pulzní oxymetrie, který umožňuje sledování srdeční frekvence a saturace kyslíkem. Zařízení má tvar prstenu a lze jej nosit delší dobu. V prstenu je zabudována červená LED dioda, infračervená LED dioda a fotodioda. Celý proces je plánován a řízen jediným procesorem.

   Vysílané vlny jsou přenášeny prostřednictvím digitálního bezdrátového komunikačního spojení, které jsou po přijetí analyzovány domácím počítačem.

   Obrázek 1

   Snímač prstenu lze nosit stále. Díky tomu je tedy možné nepřetržité sledování zdravotního stavu. Při každém stahu srdečního svalu se z komor vypudí krev a oběhovým systémem se přenese tlakový puls. Tlakový puls při průchodu cévami způsobuje posun cévních stěn, který je měřitelný na různých místech, aby bylo možné fotoelektrickou metodou zjistit změny tepu nebo objemu krve. Běžně se používají fotoelektrické vodiče a pro účely zesílení se používají fotoodpory nebo se používají foto tranzity.

   III CHYTRÁ KOŠILE

   Obrázek 2

   Košilka vyvinutá na Georgijské technice používá optické medvědy k identifikaci ran a speciální senzory a k propojení k monitorování životních funkcí těla Tato chytrá košile poskytuje rámec pro monitorování, zařízení pro zpracování informací a snímání ran. Senzory lze umístit na správná místa pro všechny uživatele a lze je prát bez jakéhokoli poškození.

   Základní výhody chytré košile jako nositelných biosenzorů spočívají v tom, že pomáhá při monitorování srdeční frekvence, dechové frekvence a teploty. V chytré košili jsou integrované senzory a mřížka z vodivých vláken připevněny ke košili, která má konektory pro pásek košile, jenž zjišťuje parametry a vysílá signály do bezdrátového systému osobních ovladačů, který provádí další proces lékařské péče.

   1. CHYTRÉ OBLEČENÍ PRO PŘEDČASNĚ NAROZENÉ DĚTI

      Každoročně se na světě narodí 15 milionů předčasně narozených dětí. Více než milion z této populace umírá nebo trpí fyzickými a psychickými komplikacemi v důsledku ztráty tělesné vody. Polským vědcům se podařilo navrhnout chytré oblečení, které mohou nosit předčasně narozené děti. Toto oblečení se skládá ze dvou vrstev: jedna vrstva je z běžné látky a druhá je membrána, která zabraňuje nadměrnému pocení dítěte.

   2. DIGITÁLNÍ ODĚV, KTERÝ ZJIŠŤUJE DUŠEVNÍ STAVY

Malé senzory v tomto oblečení mohou měřit srdeční tep, tělesnou teplotu a dokonce i vodivost kůže (což je jeden z nejdůležitějších fyziologických ukazatelů pro určení duševního stavu lidí). Údaje jsou pak prostřednictvím mobilního telefonu odesílány do databáze, odkud je zasílána vhodná odpověď s ohledem na aktuální situaci a celkový zájem lidí. V oděvu je obrazovka vybavená LED lampami, která může zobrazovat nadějné výroky, když jsou lidé ve smutku nebo v panice.

DALŠÍ APLIKACE NOSITELNÝCH BIOSENZORŮ

#NOSITELNÉ SENZORY PRO PREVENCI SILNIČNÍCH NEHOD:

Pro řešení dotazu na dopravní nehody byly zavedeny různé techniky snímání, jako je měření vlastností vozidel (kola řízení, brzdy, převody atd.), podmínek prostředí (mlha, tma, vlhkost atd.) a vzorce chování řidičů. Nositelné počítače nepřetržitě monitorují bezpečnostní opatření pro předcházení dopravním nehodám a také pomáhají okamžitě poskytovat informace záchranným složkám, kdykoli dojde k dopravní nehodě. Hlavní příčinou dopravních nehod je konzumace alkoholu řidičem, delší doba řízení, nedostatek spánku, ospalost atd. Nositelná zařízení však nejsou konečným řešením, jak zabránit dopravním nehodám.

AUTOMATICKÉ ROZPOZNÁVÁNÍ STRESU

Pro zmírnění chronického fyziologického stresu jsou přítomny technologie, které samy rozpoznávají stres, což vede k zavedení nositelných biosenzorů, které se snadněji

nosí. V této technice rozpoznávání stresu je pokročilá ztrátová funkce podpůrných vektorových strojů, která kóduje schopnost jednotlivce cítit větší nebo menší stres.

VÝSLEDEK

Nositelné technologie mohou poskytnout nedílnou součást řešení pro poskytování zdravotní péče rostoucí světové populaci, která bude zatížena balonem stárnoucí populace. Poskytnutím prostředků pro provádění telemedicíny by monitorování, zaznamenávání a přenos fyziologických signálů mimo nemocnici mohla řešení nositelných technologií snížit zátěž zdravotnického personálu a využít nemocniční prostory pro účely naléhavější nebo pohotovější péče. Kromě toho by využití nositelné technologie v profesích, kde jsou pracovníci vystaveni nebezpečí nebo ohrožení, mohlo pomoci při záchraně jejich životů a ochraně zdravotnického personálu.

REFERENCE

. Asada, H.H., et al., Mobile monitoring with wearable biosensor photo plethysmography Biosensors. Eng. in Med and Bio Magazine. Ming-Zher, P., N.C. Swenson a R.W. Informační technologie v biomedicíně věda. Patel, přehled nositelných senzorů a systémů s aplikací v rehabilitaci. Journal of neuro-engg and rehabilitation.. Altini, M., J. Penders a O. Amft. Personalizace odhadu energetického výdeje pomocí predikce kardiorespirační zdatnosti. In Pervasive Computing Technologies for Healthcare. Flow Sensors and wearable in Biomedical Engineering [Snímače průtoku a nositelnosti v biomedicínském inženýrství]. Dostupné z: http://vista.ir/article/258815.

ZÁVĚR

Tento článek podává v podstatě podrobný pohled na většinu aplikací nositelných biosenzorů obvykle využívaných v našem každodenním životě. Jelikož se skládá z různých aplikací, jako je snímač prstenu, chytrá košile, rozpoznávání stresu, prevence dopravních nehod. Pro zvážení každého jednotlivce je v současné době zavedeno mnoho aplikací a technik těchto senzorů. Poukazujeme na několik výzev v této oblasti. prstencový senzor je dále vyvíjen pro další lékařské aplikace, jako je detekce artritidy a ledvinDiagnostika onemocnění. Chytrá košile má také velký dopad, protože vede kvalitu života, čímž snižuje výdaje na zdravotní péči a konečně realizuje budoucí systémy zdravotní péče.

Můžeme tedy konstatovat, že nositelné senzory mají velký dopad na budoucí zdravotní péči. Příklady textilií se schopností zpracovávat a zaznamenávat lékařské údaje a zobrazovat biologické signály umístěním uhlíkových nanotrubiček do osnovy a útku vláken, které v praxi hrají roli biosenzorů, byly testovány v lékařském, hasičském, sportovním a vojenském průmyslovém prostředí a podobných případech, kde byly zdůrazněny výsledky. brzy najdou nositelné biosenzory své uplatnění v běžných klinických aplikacích. použití nositelných biosenzorů splňuje citát přivedl na řadu, nositelné zdravotnictví snadno nepoužitelné nákladné. Kdekoli, kdykoli, kdokoli.