Wearable Biosensors

Wearable Biosensors

Pushkar Rawat

B. Tech scholar

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

Jaipur Rajasthan India

Abstract:- Questa tesi mira a rivedere i vari tipi di biosensori indossabili. Il fondamento teorico di questo documento è stato formato conducendo una revisione sui biosensori indossabili. Mira a spiegare le caratteristiche e le applicazioni dei biosensori indossabili nei servizi medici. I biosensori indossabili sono capaci di segni vitali continui, monitoraggio e feedback all’utente sono significativamente efficaci nella prevenzione tempestiva, nella diagnosi, nel trattamento e nel controllo delle malattie, e hanno varie applicazioni cliniche che li rendono uno degli strumenti più importanti nel settore dei dispositivi medici. Anche se l’uso di biosensori indossabili nella sanità è ancora in una fase infantile, ma hanno la capacità di avere un effetto magico su healthcarebecause della loro natura compatta e diversificata. I biosensori indossabili intelligenti nell’industria tecnologica sono uno che sta cercando di essere un mercato grande e redditizio.

Keywords: Biosensori indossabili, sensore ad anello, biosensore intelligente per camicia, sensore indossabile per la prevenzione degli incidenti stradali, riconoscimento automatico dello stress.

INTRODUZIONE

I biosensori indossabili stanno guadagnando un interesse infinito al giorno d’oggi e oggi promettono di essere uno dei maggiori sviluppi nel settore della tecnologia sanitaria indossabile. I WBS, una categoria principale di biosensori, è meglio usarli per l’assistenza sanitaria, le applicazioni sportive, militari ecc. La rapida crescita di questi dispositivi è sulla strada che aiuterà a fornire vantaggi come la facilità d’uso, il basso costo e la fornitura di informazioni in tempo reale e l’interazione tra medici e pazienti.

SENSORI BIO INDOSSABILI

• CHE COSA È WBS

  WBS sono i dispositivi digitali che possono essere indossati sul corpo. Sistemi o dispositivi indossabili come camicie intelligenti, orologi intelligenti, bende sottili o tatuaggi che permettono di calcolare in modo continuo e costante i livelli di glucosio nel sangue, la pressione sanguigna, la frequenza del battito cardiaco e altri dati biometrici.

  Queste informazioni in tempo reale vengono poi trasferite senza fili ai fornitori di assistenza sanitaria o ai monitor.

• Biosensori indossabili = WEARABLE + BIOSENSORS

  I biosensori indossabili sono generalmente una combinazione di oggetti indossabili e biosensori. Gli oggetti che possono essere indossati sono chiamati indossabili. Per esempio, orologi intelligenti, vestiti, bende, anelli ecc. sono alcuni oggetti indossabili. Mentre, i sensori biologici in breve sono composti da tre parti principali:

• Sistemi di bioreattori: Per rilevare la presenza e la concentrazione di una sostanza.

  Signora Kritika Sharma

  Dipartimento di Elettronica & Ingegneria della Comunicazione, Vivekananda Institute of Technology,

  Jaipur Rajasthan India

• Transducer: Fornisce l’interazione tra il dispositivo e il corpo e aiuta nella conversione in energia elettrica.

• Sistema di uscita.

I biosensori sono progettati per reagire solo con una particolare sostanza e il risultato di questa reazione arriva sotto forma di messaggi che possono essere analizzati da un microprocessore.

Questi biosensori possono essere considerati come un recettore o stimoli; i sistemi di comunicazione basati su sensori possono visualizzare, stimolare, trattare e sostituire le prestazioni biofisiche umane.Biosensori indossabili creano un feedback bidirezionale tra i medici e i pazienti e più rapidamente utilizzati al giorno d’oggi.

Questi biosensori forniscono il monitoraggio vitale di pazienti, atleti, neonati prematuri, bambini, pazienti psichiatrici, persone che hanno bisogno di cure a lungo termine, e persone in regioni impervie lontano dalla salute e servizi medici.

Sono significativamente efficaci nella prevenzione, diagnosi corretta, controllo e trattamento delle malattie.

Tipi di biosensori indossabili e loro applicazioni

1. Calze intelligenti

   Sono dotate di sensori che possono controllare la camminata e il modo in cui i piedi sono posizionati sul terreno in diverse situazioni, camminando, correndo o in posizione seduta. Può essere usato in particolare come strumento per aiutare gli anziani che hanno difficoltà a camminare, strumento di allenamento per aiutare i bambini che stanno imparando a camminare, prevenire possibili lesioni durante la camminata ecc. Inoltre, gli atleti li usano per modificare il modello di esercizio. I dati registrati nei sensori sono trasmessi senza fili al computer o al cellulare dell’utente, dopo di che possono essere analizzati attraverso un programma proprietario; l’allarme sarà impostato per la persona se necessario.

   II.RING SENSORS:

   Ring Sensor è un sensore di pulsossimetria che permette il monitoraggio della frequenza cardiaca e della saturazione di ossigeno. Il dispositivo ha la forma di un anello e può essere indossato per un lungo periodo di tempo. LED rosso, LED infrarosso e fotodiodo sono incorporati nell’anello. L’intero processo è pianificato e controllato da un singolo processore.

   Le onde trasmesse sono trasferite attraverso un collegamento di comunicazione digitale senza fili che quando vengono ricevute sono analizzate da un computer domestico.

   Figura 1

   Il sensore ad anello può essere indossato ogni volta. Grazie a questo, il monitoraggio continuo della salute è quindi possibile. Ogni volta che i muscoli del cuore si contraggono, il sangue viene espulso dai ventricoli e un impulso di pressione viene trasportato attraverso il sistema circolatorio. L’impulso di pressione quando viaggia attraverso i vasi causa lo spostamento delle pareti dei vasi che è misurabile in vari punti al fine di rilevare le variazioni di volume del sangue del polso o del battito con il metodo fotoelettrico. I fotoconduttori sono usati normalmente e le fotoresistenze sono usate per i transiti di foto di scopo di amplificazione o sono usate.

   III SMART SHIRT

   Figura 2

   Maglia sviluppata alla Georgia tech usata orsi ottici per identificare le ferite e sensori speciali e per interconnettere per monitorare i segni vitali del corpo Questa camicia intelligente fornisce una struttura per il monitoraggio, dispositivi di elaborazione delle informazioni e rilevamento delle ferite. I sensori possono essere posizionati nei posti giusti per tutti gli utenti e può essere lavato senza alcun danno.

   I vantaggi fondamentali della camicia intelligente come biosensori indossabili sono che aiuta nel monitoraggio della frequenza cardiaca, frequenza respiratoria e temperatura. Nella camicia intelligente, i sensori integrati e la griglia in fibra conduttiva sono attaccati a una camicia che ha connettori di banda della camicia che rileva i parametri e invia segnali a un sistema wireless di controllori personali che esegue l’ulteriore processo dell’assistenza medica.

   1. Abbigliamento intelligente per i neonati prematuri

      Annualmente, 15 milioni di bambini nascono prematuri in questo mondo. Più di un milione di questa popolazione muore o soffre complicazioni fisiche e psicologiche a causa della perdita di acqua corporea. I ricercatori polacchi sono riusciti a progettare un abbigliamento intelligente da far indossare ai bambini prematuri. Questo abbigliamento è composto da due strati: uno strato è di tessuto ordinario e l’altro è una membrana che impedisce l’eccessiva sudorazione del bambino.

   2. Abbigliamento digitale che esamina le condizioni mentali

I piccoli sensori di questo abbigliamento possono misurare la frequenza cardiaca, la temperatura corporea e anche la conduttanza della pelle (che è uno dei più importanti indici fisiologici per determinare lo stato mentale delle persone). Poi, i dati vengono inviati a un database attraverso un telefono cellulare, dove viene inviata una risposta appropriata considerando la situazione attuale e l’interesse generale delle persone. C’è uno schermo dotato di lampade a LED nell’abbigliamento, che può visualizzare dichiarazioni di speranza quando le persone sono in lutto o in panico.

Applicazioni future dei biosensori indossabili

#SENSORE INDOSSABILE PER LA PREVENZIONE DEGLI INCIDENTI STRADALI:

Per risolvere la questione degli incidenti stradali, sono state introdotte diverse tecniche di rilevamento come la misurazione delle caratteristiche dei veicoli (volante, freni, marce ecc.), le condizioni ambientali (nebbia, buio, umidità ecc.), e il modello comportamentale dei conducenti. I computer indossabili monitorano continuamente le misure di sicurezza per evitare gli incidenti stradali e aiutano anche a fornire immediatamente le informazioni alle agenzie di recupero quando si verifica un incidente stradale. La causa principale degli incidenti stradali è il consumo di alcol da parte del conducente, le ore di guida più lunghe, la mancanza di sonno, la sonnolenza, ecc. Tuttavia, i dispositivi indossabili non sono la soluzione definitiva per evitare gli incidenti stradali.

Riconoscimento automatico dello stress

Per mitigare lo stress fisiologico cronico, le tecnologie sono presenti per riconoscere lo stress da loro stessi che porta all’introduzione di biosensori indossabili che sono più facili da

indossare. In questa tecnica di riconoscimento dello stress, la funzione di perdita delle macchine vettoriali di supporto è avanzata per codificare la capacità degli individui di sentirsi più o meno stressati.

RESULTATO

Le tecnologie indossabili possono fornire una parte integrante della soluzione per fornire assistenza sanitaria a una popolazione mondiale crescente che sarà messa a dura prova da una popolazione che invecchia. Fornendo un mezzo per condurre la telemedicina, il monitoraggio, la registrazione e la trasmissione di segnali fisiologici dall’esterno dell’ospedale, le soluzioni di tecnologia indossabile potrebbero ridurre il carico sul personale sanitario e utilizzare lo spazio dell’ospedale per scopi di cura più urgenti o reattivi. Inoltre, l’impiego della tecnologia indossabile nelle professioni in cui i lavoratori sono esposti a pericoli o rischi potrebbe aiutare a salvare le loro vite e proteggere il personale sanitario.

Riferimento

. Asada, H.H., et al., Monitoraggio mobile con biosensore indossabile foto pletismografia Biosensors. Ingg. in Med e Bio Magazine. Ming-Zher, P., N.C. Swenson, e R.W. Information Technology in Biomedicina scienza. Patel, recensione di sensori e sistemi indossabili con applicazione nella riabilitazione. Giornale di neuro-engg e riabilitazione.. Altini, M., J. Penders, e O. Amft. Personalizzazione della stima del dispendio energetico utilizzando una previsione di fitness cardiorespiratorio. In tecnologie informatiche pervasive per l’assistenza sanitaria. Sensori di flusso e indossabili in ingegneria biomedica. Disponibile da: http://vista.ir/article/258815.

CONCLUSIONE

Questo documento dà fondamentalmente la visione dettagliata della maggior parte delle applicazioni dei biosensori indossabili solitamente utilizzati nella nostra vita quotidiana. In quanto consiste di varie applicazioni come il sensore ad anello, la camicia intelligente, il riconoscimento dello stress, la prevenzione degli incidenti stradali. Per ogni considerazione individuale, molte applicazioni e tecniche di questi sensori sono introdotte oggi. Il sensore ad anello viene ulteriormente sviluppato per le altre applicazioni mediche come il rilevamento dell’artrite e la diagnosi della malattia dei reni. La camicia intelligente ha anche un grande impatto come porta la qualità della vita riducendo così le spese sanitarie e infine realizzando i sistemi sanitari futuri.

Quindi, possiamo concludere che i sensori indossabili hanno un grande impatto sulla futura assistenza sanitaria. Istanze di tessuti con la capacità di elaborare e registrare i dati medici e visualizzare i segnali biologici mettendo nanotubi di carbonio nell’ordito e nella trama delle fibre, che in pratica svolge il ruolo di biosensori, sono stati testati in ambienti industriali medici, antincendio, sport e militare e casi simili dove i risultati sono stati sottolineati.presto, biosensori indossabili troveranno il loro uso nelle applicazioni cliniche di routine.l’uso di biosensori indossabili soddisfa una citazione portata alla linea, sanità indossabile facile a costo inutile. Ovunque, in qualsiasi momento, chiunque.