Evaluation of physiological and physical activity by means of wireless multi-sensor

• Autorzy: Bujnowski A. , Kocejko T. , Wtorek J. , Rumiński J. , Kaczmarek M. , Lewandowska M. , Poliński A.

Warianty tytułu

PL

Ocena aktywnosci fizjologicznej i fizycznej za pomocą multi-sensora bezprzewodowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Recently, an attempt to monitor elders, disabled and/or convalescent people at home has been an emerging discipline of technology and science. Especially, providing a home care based on remote sensing for single and elder persons is a challenging task. An integrated sensor for cardiac, breathing and kinetics of movement activities is developed. It enables a 24 hour monitoring of a one channel electrocardiogram (ECG), a one channel of breathing activity and three-directional accelerations. Both, the electrocardiogram and the breathing activities are measured using the same electrodes. The configuration and localization of the electrode matrix do not introduce any obstacles in the daily life activity. The recorded signals are characterized by a low level of artifacts. Thus, the proposed electrode matrix appears to be very resistive to artifacts arising from the movement of the monitored subject. Nevertheless, the data processing techniques and methods are also applied in order to increase the reliability of estimations. It is possible to estimate heart and breath rates. It seems that the developed wireless sensor is a reliable tool for estimating and evaluating activity during the daily life of a monitored person.

PL

Monitorowanie osób starszych, upośledzonych ruchowo oraz rekonwalescentów jest obecnie mocno rozwijającą się dziedziną aplikacji technik elektronicznych i informatycznych. Szczególnie intensywnie rozwijana jest bezkontaktowa, nieinwazyjna technika pozwalająca na monitorowanie osób przebywających w domu. Aplikacja ta stanowi szczególne wyzwanie dla konstruktorów takich systemów. W pracy przedstawiono konstrukcję zintegrowanego sensora umożliwiającego oceną aktywności serca, oddechowej oraz fizycznej (ruchliwości). Pozwala on na monitorowanie całodobowe za pomocą pomiaru w jednym kanale EKG, w jednym kanale aktywności oddechowej mierzonej za pomocą techniki impedancyjnej oraz trzyosiowej akcelerometrii. Zarówno elektryczna aktywność serca, jak i aktywność oddechowa są mierzone za pomocą tego samego zestawu elektrod. Zaproponowana technika pomiarowa pozwala także, co ma znaczenie dla znacznej grupy osób, na ocenę sprzężenia elektryczno-mechanicznego występującego podczas skurczów serca. Konstrukcja w formie naszyjnika i lokalizacja matrycy elektrodowej nie stanowi żadnej przeszkody w całodobowej aktywności osoby monitorowanej. Zaproponowana konfiguracja okazała się bardzo odporna na artefakty ruchowe, co istotnie wpływa na jakość przeprowadzanych ocen wybranych parametrów fizjologicznych. Dalszą poprawę jakości rejestrowanych sygnałów otrzymano w wyniku opracowania szeregu procedur numerycznych, które wykonywane są w stacji nadrzędnej zbierającej (bezprzewodowo) i przetwarzającej dane.

Słowa kluczowe

EN

wireless multi-sensor; computer systems

PL

multisensor bezprzewodowy; systemy komputerowe

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 18
• Strony: 465--470
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Bujnowski A.

autor

Kocejko T.

autor

Wtorek J.

autor

Rumiński J.

autor

Kaczmarek M.

autor

Lewandowska M.

autor

Poliński A.

• Gdansk University of Technology Department of Biomedical Engineering

Bibliografia

• [1] www.telegesis.com
• [2] Van Rotterdam, A.: Limitations and difficulties in signal processing by means of the principle compo-nent analysis. IEEE BME- 17, 268269, 1970.
• [3] Auteri V., Roffia L., Lamberti C., Cinotti T. S.: ZigBee-based wireless ECG monitor, Computers in Cardiology, 34, 2007, pp. 133136.
• [4] Nakayama K., Osa A., Miike H.: A method for measuring respiration and physical activity in bed by optical flow analysis, In: Proc. 19th Intern. Conf. IEEE/EMBS, Oct. 30 – Nov. 2, 1997, Chicago, Il. USA, pp. 20542057.
• [5] Alamaki H, et al.: Measurement of ECG, respiratory rate, tilt and temperature of a patient and wireless data transmission, In: Proc.2nd Intern. Symp. Med. Inf. and Comm. Techn. (ISMICT’07), 2007.
• [6] Wtorek J., Bujnowski A., Lewandowska M., Rumiński J., Kaczmarek M.: Simultaneous monitoring of heart performance and respiration activity In: Proceedings of 3rd HSI Conference, 2010, Rzeszów, May, 2010.