Nositeľné snímače PPG signálu pre meranie v reálnom čase v prostredí slabého magnetického poľa

Riešitelia: Jiří PŘIBIL, Anna PŘIBILOVÁ, Ivan Frollo

Náš výskum je zameraný na analýzu vplyvov skenovania v NMR tomografe na kardiovaskulárny systém vyšetrovanej osoby s cieľom nájdenia vhodných metód ich detekcie a kvantifikácie, návrh opatrení pre ich minimalizáciu. Vplyv stresových účinkov na ľudské telo a psychiku možno priamo monitorovať meraním tlaku krvi (BP) a tepu srdca. Indukovaný stres sa môže prejaviť zmenami v krvnom riečisku, a je možno ho aj detegovať zo simultánne zaznamenaného fotopletyzmografickeho (PPG) signálu. V rámci projektu VEGA bolo vyvinutých niekoľko prototypov nositeľných PPG senzorov využívajúcich bezdrôtovú obojsmernú Bluetooth komunikáciu na prenos dát v reálnom čase. je Naša Aktuálny výskum bol orientovaný na vývoju a aplikovanie metódy odhadu hodnôt BP priamo zo signálu PPG, bez použitia externého tlakomera. Ďalej bol úspešne realizovaný a otestovaný viac-kanálový PPG senzor s integrovanými kontaktnými termo-čipami pre monitorovanie stavu a teploty pokožky v mieste snímania PPG signálov (typicky končeky prstov a zápästie).

Obr. 1  Principiálna bloková schéma štruktúry nositeľného PPG senzora s I2C teplomerom (a), dokumentačné foto z priebehu merania PPG signálov a teploty v laboratórnych podmienkach (b).

 

Projekt: 

VEGA 2/0004/23 – Výskum vlastností magnetických nanočastíc pre účely zobrazovania v biomedicínskej diagnostike na báze metód magnetickej rezonancie.

 

Publikácie 2023:

  • Přibil, J., Přibilová, A., Frollo, I.: Triple PPG Sensor for Measurement of Heart Pulse Transmission Parameters in Weak Magnetic Field Environment. In A. Dvurecenskij, J. Manka, J. Svehlikova, and V.Witkovsky (Eds.): In Proceedings of the 14th International Conference on Measurement. – Bratislava: Institute of Measurement Science, SAS, 2023, p. 67-70. ISBN 978-80-972629-7-6. https://doi.org/10.23919/MEASUREMENT59122.2023.10164465
  • Přibil, J., Přibilová, A., Frollo, I.: Experiment with GMM-Based Subject Identification from PPG Signals Acquired by Wearable Sensors. In Herencsár N. (Ed): Proceedings of the 46th International Conference on Telecommunications and Signal Processing TSP 2023, July 12-14, 2023 (Virtual), pp. 7-10. IEEE Catalog Number: CFP2388P-ART. ISBN 979-8-3503-0396-4
  • PŘIBIL, Jiří – PŘIBILOVÁ, Anna – FROLLO, Ivan. Analysis of heart pulse transmission parameters determined from multi-channel PPG signals acquired by a wearable optical sensor. In Measurement Science Review, 2023, vol. 23, no. 5, p. 217-226. ISSN 1335-8871. (0.9 – IF2022) Q3
  • Přibil, J., Přibilová, A., Frollo, I.: Wearable Two-Channel PPG Optical Sensor with Integrated Thermometers for Contact Measurement of Skin Temperature. In Proceedings of the 10th International Electronic Conference on Sensors and Applications, 15-30 November 2023 (Virtual), Section: Wearable Sensors and Healthcare Applications, https://sciforum.net/paper/view/16249, https://doi.org/10.3390/ecsa-10-16249 (registering DOI)