Biocapteurs portables

Biocapteurs portables

Pushkar Rawat

B. Tech scholar

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

Jaipur Rajasthan India

Abstract:- Cette thèse vise à examiner les différents types de biocapteurs portables. La base théorique de ce document a été formée en effectuant une revue sur les biocapteurs portables. Elle vise à expliquer les caractéristiques et les applications des biocapteurs portables dans les services médicaux. Les biocapteurs portables sont capables de mesurer en continu les signes vitaux, de surveiller et de fournir un retour d’information à l’utilisateur. Ils sont très efficaces pour prévenir, diagnostiquer, traiter et contrôler les maladies en temps voulu. Ils ont diverses applications cliniques qui en font l’un des outils les plus importants de l’industrie des dispositifs médicaux. Bien que l’utilisation des biocapteurs portables dans le domaine de la santé n’en soit qu’à ses débuts, ils peuvent avoir un effet magique sur les soins de santé en raison de leur nature compacte et diversifiée. Les biocapteurs intelligents à porter dans l’industrie de la technologie sont l’un qui cherche à être un marché important et rentable.

Mots clés : Biocapteurs portables, capteur d’anneau, biocapteur de chemise intelligente capteur portable pour la prévention des accidents de la route, reconnaissance automatique du stress.

INTRODUCTION

Les biocapteurs portables suscitent un intérêt sans fin de nos jours et ils promettent aujourd’hui d’être l’un des plus grands développements dans le secteur de la technologie de santé portable. Les WBS, une catégorie principale de biocapteurs, sont les mieux adaptés aux soins de santé, aux applications sportives, aux applications militaires, etc. Une croissance rapide de ces dispositifs est en route, ce qui aidera à fournir des avantages comme la facilité d’utilisation, le faible coût et la fourniture d’informations en temps réel et l’interaction entre les médecins et les patients.

WARABLE BIO SENSORS

• WHAT IS WBS

  WBS sont les dispositifs numériques qui peuvent être portés sur le corps. Les systèmes ou dispositifs portables comme comme les chemises intelligentes, les montres intelligentes, les bandages minces ou les tatouages permettant de calculer de façon continue et constante le taux de glycémie, la pression sanguine, le rythme cardiaque et d’autres données biométriques.

  Ces informations en temps réel sont ensuite transférées sans fil aux fournisseurs de soins de santé ou aux moniteurs.

• Biocapteurs portables = portables + biocapteurs

  Les biocapteurs portables sont généralement une combinaison d’objets portables et de biocapteurs. Les objets qui peuvent être portés sont appelés wearable. Par exemple, les montres intelligentes, les vêtements, les bandages, les bagues, etc. sont des objets portables. Alors que, les capteurs biologiques en bref sont composés de trois parties principales:

• Systèmes de bioréacteurs : Pour détecter la présence et la concentration d’une substance.

  Mme. Kritika Sharma

  Département d’électronique &Génie des communications, Institut de technologie Vivekananda,

  Jaipur Rajasthan Inde

• Transducteur : Ilfournit l’interaction entre le dispositif et le corps et aide à la conversion en énergie électrique.

• Système de sortie.

Les biocapteurs sont conçus afin de réagir uniquement avec une substance particulière et le résultat de cette réaction se présente sous la forme de messages qui peuvent être analysés par un microprocesseur.

Ces biocapteurs peuvent être considérés comme un récepteur ou des stimuli ; les systèmes de communication basés sur des capteurs peuvent afficher, stimuler, traiter et substituer les performances biophysiques humaines.Les biocapteurs portables créent un retour bidirectionnel entre les médecins et les patients et les plus rapidement utilisés de nos jours.

Ces biocapteurs assurent la surveillance vitale des patients, des athlètes, des prématurés, des enfants, des patients psychiatriques, des personnes qui ont besoin de soins à long terme et des personnes dans des régions infranchissables éloignées des services de santé et médicaux.

Ils sont significativement efficaces dans la prévention, le bon diagnostic, le contrôle et le traitement des maladies.

TYPES DE BIOSENSEURS WEARABLE ET LEURS APPLICATIONS

1. SMART SOCKS

   Les chaussettes intelligentes sont équipées de capteurs qui peuvent contrôler la marche et la manière dont les pieds sont placés sur le sol dans différentes situations, marche, course, ou position assise. Elles peuvent notamment être utilisées comme outil pour aider les personnes âgées qui ont des difficultés à marcher, outil d’entraînement pour aider les enfants qui apprennent à marcher, prévenir d’éventuelles blessures pendant la marche, etc. En outre, les athlètes les utilisent pour modifier leurs habitudes d’exercice. Les données enregistrées dans les capteurs sont transmises sans fil à l’ordinateur ou au téléphone cellulaire de l’utilisateur, après quoi elles peuvent être analysées grâce à un programme propriétaire ; l’alarme sera réglée pour la personne si nécessaire.

   II.LES CAPTEURS À ANNEAU:

   Le capteur à anneau est un capteur d’oxymétrie de pouls qui permet de surveiller la fréquence cardiaque et la saturation en oxygène. L’appareil a la forme d’un anneau et il peut être porté pendant une période prolongée. Une LED rouge, une LED infrarouge et une photodiode sont intégrées dans l’anneau. L’ensemble du processus est planifié et contrôlé par un seul processeur.

   Les ondes transmises sont transférées par un lien de communication numérique sans fil qui, lorsqu’elles sont reçues, sont analysées par un ordinateur domestique.

   Figure 1

   Le capteur de la bague peut être porté à tout moment. Grâce à cela, une surveillance continue de la santé est donc possible. Chaque fois que les muscles cardiaques se contractent, le sang est éjecté des ventricules et une impulsion de pression est véhiculée dans le système circulatoire. L’impulsion de pression, lorsqu’elle circule dans les vaisseaux, provoque un déplacement des parois des vaisseaux qui peut être mesuré en différents points afin de détecter les changements de pouls ou de volume sanguin par la méthode photoélectrique. Les photoconducteurs sont utilisés normalement et les photorésistances sont utilisées pour le but d’amplification des transits photo ou sont utilisés.

   III SMART SHIRT

   Figure 2

   Le T-shirt développé à Georgia tech a utilisé des ours optiques pour identifier les blessures et des capteurs spéciaux et à interconnecter pour surveiller les signes vitaux du corps Ce T-shirt intelligent fournit un cadre de travail pour la surveillance, les dispositifs de traitement de l’information et la détection des blessures. Les capteurs peuvent être positionnés aux bons endroits pour tous les utilisateurs et il peut être lavé sans aucun dommage.

   Les avantages fondamentaux de la chemise intelligente comme biocapteurs portables sont qu’elle aide à surveiller la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la température. Dans la chemise intelligente, les capteurs intégrés et la grille de fibre conductrice sont attachés à une chemise qui a des connecteurs de bande de chemise qui détecte les paramètres et envoie des signaux à un système sans fil de contrôleurs personnels qui effectue le processus ultérieur des soins médicaux.

   1. Vêtements intelligents pour les bébés prématurés

      Chaque année, 15 millions de bébés naissent prématurément dans ce monde. Plus d’un million d’entre eux meurent ou souffrent de complications physiques et psychologiques dues à la perte d’eau corporelle. Des chercheurs polonais ont réussi à concevoir un vêtement intelligent destiné à être porté par les bébés prématurés. Ce vêtement est composé de deux couches : une couche est en tissu ordinaire et l’autre est une membrane qui empêche la transpiration excessive du bébé.

   2. VÊTEMENT NUMÉRIQUE QUI EXAMINE LES CONDITIONS MENTALES

Les minuscules capteurs de ce vêtement peuvent mesurer le rythme cardiaque, la température corporelle et même la conductance de la peau (qui est l’un des indices physiologiques les plus importants pour déterminer l’état mental des personnes). Ensuite, les données sont envoyées à une base de données par le biais d’un téléphone mobile, où une réponse appropriée est envoyée en fonction de la situation actuelle et de l’intérêt général des personnes. Il y a un écran équipé de lampes LED dans le vêtement, qui peut afficher des déclarations d’espoir lorsque les gens sont en deuil ou en panique.

Applications futures des biocapteurs portatifs

#Capteur portatif pour la prévention des accidents de la route:

Pour résoudre la question des accidents de la route, différentes techniques de détection ont été introduites telles que la mesure des caractéristiques des véhicules (volant, freins, vitesses, etc.), les conditions environnementales (brouillard, obscurité, humidité, etc.), et le modèle de comportement des conducteurs. Les ordinateurs portables surveillent en permanence les mesures de sécurité pour éviter les accidents de la route et permettent également de fournir immédiatement des informations aux organismes de secours lorsqu’un accident de la route se produit. La principale cause des accidents de la route est la consommation d’alcool par le conducteur, les longues heures de conduite, le manque de sommeil, la somnolence, etc. Cependant, les dispositifs portables ne sont pas la solution finale pour éviter les accidents de la route.

RECOGNITION AUTOMATIQUE DU STRESS

Pour atténuer le stress physiologique chronique, les technologies sont présentes pour reconnaître le stress par elles-mêmes ce qui conduit à l’introduction de biocapteurs portables qui sont plus faciles à

porter. Dans cette technique de reconnaissance du stress, la fonction de perte des machines à vecteurs de support est avancée pour coder la capacité d’un individu à se sentir plus ou moins stressé.

RESULTAT

Les technologies portables peuvent fournir une partie intégrante de la solution pour fournir des soins de santé à une population mondiale croissante qui sera mise à rude épreuve par une population vieillissante en plein essor. En fournissant un moyen d’effectuer la télémédecine, la surveillance, l’enregistrement et la transmission de signaux physiologiques à partir de l’extérieur de l’hôpital, les solutions de technologie portable pourraient réduire la charge sur le personnel de santé et utiliser l’espace hospitalier pour des soins plus urgents ou réactifs. En outre, l’emploi de la technologie portable dans les professions où les travailleurs sont exposés à des dangers ou à des risques pourrait contribuer à sauver leur vie et à protéger le personnel de santé.

REFERENCE

. Asada, H.H., et al, Mobile monitoring with wearable biosensor photo plethysmography Biosensors. Engg. in Med and Bio Magazine… Ming-Zher, P., N.C. Swenson, et R.W. Information Technology in Biomedicine science.. Patel, revue des capteurs et systèmes portables avec application dans la réadaptation. Journal of neuro-engg and rehabilitation… Altini, M., J. Penders, et O. Amft. Personnalisation de l’estimation de la dépense énergétique à l’aide d’une prédiction de la condition physique cardiorespiratoire. In Pervasive Computing Technologies for Healthcare… Capteurs de flux et wearable en ingénierie biomédicale. Disponible à partir de : http://vista.ir/article/258815.

CONCLUSION

Ce document donne essentiellement la vue détaillée de la plupart des applications des biocapteurs portables généralement utilisés dans notre vie quotidienne. Comme il se compose de diverses applications telles que le capteur de bague, chemise intelligente, la reconnaissance du stress, la prévention des accidents de la route. Pour chaque individu, de nombreuses applications et techniques de ces capteurs sont introduites de nos jours. Le capteur d’anneau est développé pour d’autres applications médicales telles que la détection de l’arthrite et le diagnostic de la maladie des reins. La chemise intelligente a également un grand impact car elle mène la qualité de vie réduisant ainsi les dépenses de santé et enfin réaliser les futurs systèmes de soins de santé.

Donc, nous pouvons conclure que les capteurs portables ont un grand impact sur les futurs soins de santé. Instances de textiles avec la capacité de traiter et d’enregistrer des données médicales et d’afficher des signaux biologiques en plaçant des nanotubes de carbone dans la chaîne et la trame des fibres, qui dans la pratique joue le rôle de biocapteurs, ont été testés dans les milieux médicaux, de lutte contre les incendies, les sports et l’industrie militaire et des cas similaires où les résultats ont été soulignés.Bientôt, wearable biocapteurs trouveront leur utilisation dans les applications cliniques de routine.L’utilisation de wearable biocapteurs satisfait une citation apportée à la ligne, wearable soins de santé facile à inutile coûteux. N’importe où, n’importe quand, n’importe qui.