Nefes Takip Sistemi Tasarımı ve Giyilebilir Sisteme Entegresi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ünal Hancılar

Danışman: Umut Engin Ayten

Özet:

Günümüz gelişen teknolojisinde giyilebilir sensörlere, kablosuz uzaktan izleme yöntemlerine olan önem ve ilgi artmaktadır. Özellikle insan fizyolojik sinyalleri olan kalp ritmi, solunum, elektroensefalografi (EEG), elektromiyografi (EMG), elektrokardiyografi (EKG), oksijen satürasyonu gibi sinyaller üzerinde çalışmalar hız kazanmaktadır. Tüm bu fizyolojik sinyaller, hekimlere hastalık öncesi teşhis için işaret olabilir. Bu sinyallerden olan solunum hızında anormallikler yaşanması ise önemli hastalıkların habercisi olabilir veya ani solunum durmasının erken teşhisi ile hastaya erken müdahale imkanı doğabilir. Bu çalışma kapsamında sürekli olarak nefes takibi yapabilen giyilebilir, kablosuz ve düşük maliyetli, solunum sırasında oluşan göğüs/diyafram hareketlerini algılayan bir sensör tasarlanmış ve giyilebilir sisteme entegre edilerek devre tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sensör, basınca duyarlı bir malzeme ve hassasiyeti arttırmak için tekstil ürünlerinden oluşmakta ve mikrodenetleyici tabanlı devre kartı ile kontrol edilmektedir. Sensörün başarısını tespit edebilmek için literatürde altın standart olarak kullanılan referans bir solunum kemeri cihazı ve tasarlanan sistem ile gönüllü deneklerle testler yapılmıştır. 20 gönüllü denek üzerinde invaziv olmayacak şekilde 79 farklı test yapılmıştır; dik otururken, uzanırken, ayakta, hızlı nefes ve derin nefes test durumlarını oluşturmuştur. Yapılan testlerde, tasarlanan sensör ve referans cihaz ile aynı anda ölçüm yapılmış ve başarı ölçütü için dakikadaki nefes sayıları hesaplanmıştır. Sistemin sürekli olarak nefes takibi yapabilmesi, aldığı verileri bir buluta anlık gönderebilmesi ve doğruluk açısında da referans cihaza göre ve literatürdeki diğer çalışmalara göre yüksek başarı sağlanması bu çalışmada gösterilmiştir.