Wearable Biosensors

Wearable Biosensors

Pushkar Rawat

B. Tech scholar

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

Jaipur Rajasthan India

Abstract:- A dolgozat célja a viselhető bioérzékelők különböző típusainak áttekintése. A dolgozat elméleti alapjait a viselhető bioszenzorok feletti áttekintés elvégzésével alakítottuk ki. Célja, hogy elmagyarázza a viselhető bioérzékelők jellemzőit és alkalmazásait az egészségügyi szolgáltatásokban. A viselhető bioszenzorok képesek a folyamatos életjelek, a monitorozásra és a felhasználónak történő visszajelzésre, jelentősen hatékonyak a betegségek időben történő megelőzésében, diagnosztizálásában, kezelésében és ellenőrzésében. különböző klinikai alkalmazásokkal rendelkeznek, amelyek az orvostechnikai eszközipar egyik legfontosabb eszközévé teszik őket. Bár a viselhető bioérzékelők használata az egészségügyben még gyerekcipőben jár, de kompakt és változatos jellegük miatt képesek varázslatos hatást gyakorolni az egészségügyre. Az intelligens viselhető bioszenzorok a technológiai iparban olyanok, amelyek nagy és jövedelmező piacnak ígérkeznek.

Kulcsszavak:

BEVEZETÉS

A viselhető bioszenzorok napjainkban végtelen érdeklődésre tartanak számot, és ma már a viselhető egészségügyi technológia ágazatának egyik legnagyobb fejlesztését ígérik. A WBS, a bioszenzorok egyik fő kategóriája a legjobban használható az egészségügyben, a sportalkalmazásokban, a hadseregben stb. Ezeknek az eszközöknek a gyors növekedése folyamatban van, ami olyan előnyökkel jár, mint a könnyű használat, az alacsony költségek, valamint a valós idejű információnyújtás és az orvosok és a betegek közötti interakció.

Hordható bioérzékelők

• MIT jelentenek a WBS

  A WBS olyan digitális eszközök, amelyek a testen viselhetők. A viselhető rendszerek vagy eszközök, mint például az intelligens ingek, intelligens órák, vékony kötések vagy tetoválások lehetővé teszik a vércukorszint, a vérnyomás, a szívverésszám és más biometrikus adatok folyamatos és folyamatos kiszámítását.

  Ezeket a valós idejű információkat aztán vezeték nélkül továbbítják az egészségügyi szolgáltatóknak vagy monitoroknak.

• Viselhető bioszenzorok = viselhető + bioszenzorok

  A viselhető bioszenzorok általában viselhető tárgyak és bioszenzorok kombinációja. A viselhető tárgyakat viselhetőnek nevezzük. Például az okosórák, ruhák, kötések, gyűrűk stb. viselhető tárgyak. Míg a biológiai érzékelők röviden három fő részből állnak:

• Bioreaktor rendszerek: Egy anyag jelenlétének és koncentrációjának érzékelésére.

  Mrs. Kritika Sharma

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

  Jaipur Rajasthan India

• Transducer: Ez biztosítja a kölcsönhatást az eszköz és a test között, és segít az elektromos energiává alakításban.

• Kimeneti rendszer.

A bioérzékelőket úgy tervezték, hogy csak egy adott anyaggal reagáljanak, és ennek a reakciónak az eredménye üzenetek formájában érkezik, amelyeket egy mikroprocesszor elemezhet.

Ezek a bioérzékelők receptornak vagy ingerületnek tekinthetők; az érzékelőkön alapuló kommunikációs rendszerek képesek megjeleníteni, stimulálni, kezelni és helyettesíteni az emberi biofizikai teljesítményt. a viselhető bioérzékelők kétirányú visszajelzést hoznak létre az orvosok és a betegek között, és manapság a leggyorsabban használják őket.

Ezek a bioszenzorok biztosítják a betegek, sportolók, koraszülöttek, gyermekek, pszichiátriai betegek, tartós ápolásra szorulók és az egészségügyi és orvosi szolgáltatásoktól távol eső, járhatatlan régiókban élő emberek életjeleit.

Jelentősen hatékonyak a betegségek megelőzésében, megfelelő diagnózisában, ellenőrzésében és kezelésében.

A HORDHATÓ BIOSZENZOROK TÍPUSAI ÉS ALKALMAZÁSAIK

1. SMART ZOKNIK

   Az intelligens zoknik olyan érzékelőkkel vannak ellátva, amelyek képesek a járást és a lábak talajra helyezésének módját különböző helyzetekben, járás, futás vagy ülő helyzetben szabályozni. Különösen jól használható eszközként a járási nehézségekkel küzdő idősek megsegítésére, gyakorlóeszközként a járni tanuló gyermekek segítésére, a járás közbeni esetleges sérülések megelőzésére stb. Ezenkívül a sportolók használják az edzésminták módosítására. Az érzékelőkben rögzített adatokat vezeték nélkül továbbítják a felhasználó számítógépére vagy mobiltelefonjára, majd egy saját fejlesztésű program segítségével elemezhetők; szükség esetén riasztást állítanak be az adott személy számára.

   II. gyűrűszenzorok:

   A gyűrűszenzor egy pulzoximetriás érzékelő, amely lehetővé teszi a pulzusszám és az oxigéntelítettség nyomon követését. Az eszköz gyűrű alakú, és hosszabb ideig viselhető. A gyűrűbe vörös LED, infravörös LED és fotodióda van beágyazva. Az egész folyamatot egyetlen processzor tervezi és vezérli.

   A sugárzott hullámokat digitális vezeték nélküli kommunikációs kapcsolaton keresztül továbbítják, amelyeket a fogadás után egy otthoni számítógép elemez.

   1. ábra

   A gyűrűs érzékelőt minden alkalommal lehet viselni. Ennek köszönhetően így lehetővé válik az egészségi állapot folyamatos nyomon követése. Minden egyes alkalommal, amikor a szívizmok összehúzódnak, a vér kilökődik a kamrákból, és a keringési rendszeren keresztül egy nyomásimpulzust továbbít. A nyomásimpulzus az ereken keresztül haladva az érfalak elmozdulását okozza, amely különböző pontokon mérhető, hogy a fotoelektromos módszerrel érzékelni lehessen a pulzus vagy a verés vérmennyiségének változását. Általában fotovezetőket használnak, és fotóellenállásokat használnak az erősítés céljára fotóátmenetek vagy használnak.

   III SMART SHIRT

   Figura 2

   A Georgia tech-ben kifejlesztett ing használt optikai medvéket a sebek és a speciális érzékelők azonosítására és összekapcsolására a test életjeleinek megfigyelésére Ez az intelligens ing keretet biztosít a megfigyeléshez, az információfeldolgozó eszközökhöz és a sebek érzékeléséhez. Az érzékelők minden felhasználó számára megfelelő helyeken elhelyezhetők, és károsodás nélkül mosható.

   Az intelligens ing mint viselhető bioszenzorok alapvető előnyei, hogy segít a szívritmus, a légzésszám és a hőmérséklet nyomon követésében. Az intelligens ingben integrált érzékelőket és vezetőszálas rácsot rögzítenek egy inghez, amely ingszalag-csatlakozókkal rendelkezik, amelyek érzékelik a paramétereket, és jeleket küldenek egy személyi vezérlő vezeték nélküli rendszerbe, amely elvégzi az orvosi ellátás további folyamatát.

   1. SMART RUHÁZAT A KORÁBBAN SZÜLETETT BABÁKNAK

      Évente 15 millió csecsemő születik koraszülöttként a világon. Ebből a populációból több mint egymillió meghal, vagy fizikai és pszichológiai komplikációkat szenved a testvízveszteség miatt. Lengyel kutatóknak sikerült olyan intelligens ruházatot tervezniük, amelyet koraszülött csecsemők viselhetnek. Ez a ruházat két rétegből áll: az egyik réteg közönséges szövetből, a másik pedig egy membránból, amely megakadályozza a baba túlzott izzadását.

   2. DIGITÁLIS RUHÁZAT, AMELY VÉRZI A LELKI ÁLLAPOTOKAT

A ruházat apró érzékelői képesek mérni a szívritmust, a test hőmérsékletét, sőt a bőr vezetőképességét is (ami az egyik legfontosabb fiziológiai mutató az emberek lelki állapotának meghatározásához). Ezután az adatokat egy mobiltelefonon keresztül egy adatbázisba küldik, ahonnan az emberek aktuális helyzetét és általános érdeklődését figyelembe véve megfelelő választ küldenek. A ruházatban van egy LED-lámpákkal felszerelt képernyő, amely reményteli kijelentéseket tud megjeleníteni, amikor az emberek szomorúságban vagy pánikban vannak.

A HORDOZHATÓ BIOSZENZOROK KÖVETKEZŐ ALKALMAZÁSAI

#Hordható érzékelő a közúti balesetek megelőzésére:

A közúti balesetekkel kapcsolatos kérdések megoldására különböző érzékelési technikákat vezettek be, például a járművek jellemzőinek (kormánykerék, fékek, sebességváltók stb.), a környezeti feltételek (köd, sötétség, páratartalom stb.) és a járművezetők viselkedési mintázatának mérését. A hordozható számítógépek folyamatosan figyelemmel kísérik a közúti balesetek elkerülését szolgáló biztonsági intézkedéseket, és segítenek abban is, hogy közúti baleset esetén azonnal tájékoztassák a mentőszervezeteket. A közúti balesetek fő oka a járművezető alkoholfogyasztása, a hosszabb vezetési idő, az alváshiány, az álmosság stb. A viselhető eszközök azonban nem jelentenek végleges megoldást a közúti balesetek elkerülésére.

AUTOMATIKUS STRESSZFELISMERÉS

A krónikus fiziológiai stressz enyhítése érdekében olyan technológiák vannak jelen, amelyek saját maguk ismerik fel a stresszt, ami a viselhető bioszenzorok bevezetéséhez vezet, amelyek könnyebben viselhetők

. Ebben a stresszfelismerési technikában a támogató vektor gépek veszteségfüggvényét fejleszti, hogy kódolja az egyén azon képességét, hogy nagyobb vagy kisebb stresszt érezzen.

Eredmény

A viselhető technológiák szerves részét képezhetik a megoldásnak a növekvő világ népességének egészségügyi ellátására, amelyet a ballonszerűen öregedő népesség fog megterhelni. A viselhető technológiai megoldások a kórházon kívülről történő telemedicina, a fiziológiai jelek megfigyelése, rögzítése és továbbítása révén csökkenthetik az egészségügyi személyzet terheit, és a kórházi teret sürgősebb vagy gyorsabban reagáló ellátási célokra használhatják fel. Ezenkívül a viselhető technológia alkalmazása olyan szakmákban, ahol a dolgozók veszélyeknek vagy veszélyeknek vannak kitéve, segíthet az életük megmentésében és az egészségügyi személyzet védelmében.

REFERENCIA

. 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 és R.W. Információs technológia a biomedicina tudományában. Patel, a viselhető érzékelők és rendszerek áttekintése a rehabilitációban való alkalmazással. Journal of neuro-engg and rehabilitation. Altini, M., J. Penders és O. Amft. Az energiafelhasználás becslésének személyre szabása kardiorespiratorikus fittségi előrejelzéssel. In Pervasive Computing Technologies for Healthcare… Flow Sensors and wearable in Biomedical Engineering. Elérhető: http://vista.ir/article/258815.

Összefoglalás

Ez a cikk alapvetően a viselhető bioszenzorok legtöbb, a mindennapi életünkben általában alkalmazott alkalmazásáról ad részletes képet. Mivel különböző alkalmazásokból áll, mint például a gyűrűérzékelő, az intelligens ing, a stressz felismerése, a közúti balesetek megelőzése. Minden egyén megfontolása érdekében manapság ezeknek az érzékelőknek számos alkalmazása és technikája kerül bevezetésre. Rámutatunk néhány kihívásra ezen a területen.A gyűrűérzékelőt továbbfejlesztjük az egyéb orvosi alkalmazásokhoz, például az ízületi gyulladás és a vesék kimutatásáhozBetegségdiagnózis. Az intelligens ingnek is nagy hatása van, mivel az életminőséget vezeti, ezáltal csökkenti az egészségügyi kiadásokat, és végül megvalósítja a jövőbeli egészségügyi rendszereket.

Tehát arra a következtetésre juthatunk, hogy a viselhető érzékelők nagy hatással vannak a jövőbeli egészségügyi ellátásra. Példák a textíliák, amelyek képesek feldolgozni és rögzíteni az orvosi adatokat és megjeleníteni a biológiai jeleket a szén nanocsövek elhelyezésével a szálak lánc- és vetülékfonalában, amely a gyakorlatban a bioszenzorok szerepét játssza, orvosi, tűzoltási, sport és katonai ipari környezetben és hasonló esetekben tesztelték, ahol az eredményeket hangsúlyozták. hamarosan a viselhető bioszenzorok megtalálják a rutin klinikai alkalmazásokban való felhasználásukat. a viselhető bioszenzorok használata kielégíti a sorba hozott idézetet, a viselhető egészségügyi ellátás könnyen használhatatlan költséges. Bárhol, bármikor, bárki.