¿Qué tan inteligente relojes, seguidores de los deportes y otros aparatos para medir el pulso? Parte 2 Bashny.Net

Hola a todos!





Continuar un fascinante viaje al mundo de los metros de la frecuencia cardíaca. En la primera parte de hablamos de métodos de medición basados ​​en el ECG y la pletismografía - los más populares en el mercado. Método pletismografía óptica aplicada en nuestro proyecto EMVIO -. Hora que miden el estrés

Proyecto de empresa comienza plataforma Kickstarter EMVIO 17 de marzo 2015. Casi hemos completado todo el trabajo de organización se está trabajando en el diseño de página final de Kick. Puede suscribirse a la boletín promo-sitio del proyecto que sería al día con todas las novedades.

Ofrecer apoyo a nuestro proyecto. Todos los detalles y propuestas de precios se presentarán en un post aparte antes que nosotros. Por primera (reserva anticipada) Baker, hemos preparado un número limitado de horas EMVIO de $ 129 USD.

Y ahora continuar. ¿Cómo puede usted medir el pulso?

1. Medición sobre la base de sphygmography h4> Este método es conocido por todos, pero no todos saben lo que él llama. Método de registro Sphygmography implementa pulso arterial por la deformación de la pared del vaso de la arteria. El resultado es una curva de pletismografía similar. Registro del pulso debe llevarse a cabo en áreas donde la arteria se acercan a la superficie de la piel, tales como la parte posterior de la muñeca o el brazo superior, donde la arteria radial es uno tronco. El latido de la pared de la arteria es muy pequeña, por lo que para amplificar la señal al final del siglo 19, se inventó una manera original: pinzamiento de la arteria hasta el punto que todavía falta el flujo sanguíneo de la arteria, pero una onda de choque obstáculo de la sangre. En este caso, una pulsación fuerte, que puede ser fijado por medios mecánicos.

Puesto foto principal Imagen del primer dispositivo prestados - smigmografa ajustado a la aplicación práctica. Se ve como un lanzador de dardos Van Helsing. La invención del fisiólogo francés Etienne-Jules Mare. Casi gadget de vestir 1863 liberación. Aparato arteria presionado por un mecanismo de ajuste, reforzado mecánicamente, y la amplitud de la onda del pulso de la fuente producido vibraciones mecánicas sobre papel de impresión. Este fue el prototipo de un manguito de presión familiar.



Aquí aquí mirar animada principio de este dispositivo y su diseño en 3D de trabajo i>

En general, los procesos que ocurren en la arteria vasos sanguíneos en su pinzamiento, son bastante complejos. El estudio de estas cuestiones está vencida, si usted quiere medir la presión. Cuando usted necesita un impulso, el sistema de registro se puede simplificar: quitar el brazalete, un sensor acústico (micrófono) o un estetoscopio convencional sustituyen sensor mecánico - piezo. Este elemento funciona en modo directo efecto piezoeléctrico (deformación - & gt; polarización) y es capaz de detectar la deformación a la micrómetros.

pezosensorov
La idea del método basado en el elemento piezoeléctrico se describe en la buena muñeca pletismógrafo de EE.UU. 20070287923 A1. En la imagen se muestra un esquema del dispositivo. El sensor opera en toda la estructura del dispositivo - la correa proporciona una fuerza de tracción sobre los bordes de la transductor piezoeléctrico y sirve como una especie de cuerpo del manguito da la rigidez y apoyo necesario
.


El método patentado de pulso de grabación basado en el transductor piezoeléctrico. I>

Cálculo para el pulso sphygmograms mismo que en la pletismografía como curvas de impulsos obtenidos son casi idénticos.
En la aplicación práctica pueden matices asociados con características individuales. Hay un interesante estudio , en el que la dependencia de la amplitud de la señal de impulso de la fuerza de presión piezosensor parámetros individuales manos de los pacientes etcétera Se alimentó al motor paso a paso muñeca con sensor de retroalimentación y fuerza de presión de este modo normalizado. El artículo indica que la variación individual en la presión es muy alta, así como problemas con el registro de las personas que tienen sobrepeso, con un aumento del grosor de la capa de grasa subcutánea. Hay trabajo que hacer.

HealBe
El principio del impulso mecánico se implementa en el brazalete sensacional HealBe Go .



Pulsera HealBe Go utiliza pulsos pezodatchk. I>

De acuerdo con los parámetros establecidos de la señal de la onda del pulso leer desde la muñeca por un sensor de presión piezoeléctrico. En científica y técnica desarrolladores HealBe curva ejemplo de impulsos del sensor, la forma de onda es bastante típico para pletismografía y sphygmography . Lo que es interesante en cualquier gadget conocido por nosotros no se utiliza este método. Así que podemos decir pioneros HealBeGo.

sensores flexibles
Hay conceptos y la investigación sobre el uso de tales sensores. He aquí un artículo ejemplo, que describe la aplicación del sensor ultra-delgado y flexible basado en nanotubos de oro.



Si hay una corriente delta superficie del sensor curva. Este delta es suficiente para capturar el componente dinámico de la presión de 13 Pa (para la comparación: 1 Pa (N / m2) es 7, 50062 mm Hg) (otsyuda, mezcla de la figura 1 y 6). i>

El sensor se fija en la piel en el área de la muñeca y detecta la onda de pulso. Sonda de investigación mostró que la amplitud de la señal se ve afectada por el nivel actual de ruido de fondo, como la voz y la música que es de esperar.

He aquí otro ejemplo de un 2D-array pezoyacheek basada en sensores.



microtecnología en acción (, tomado de la figura 1). < / i>

Este sensor es más perfecta y funcionalmente completa: contiene la ganancia del circuito primario y tiene terminales para la conexión. Estos son ejemplos de sensor de pegatinas a varias partes del cuerpo.



El acceso a cualquier punto del sensor ( ya aparecieron.

2. Medición sobre la base de ballistocardiography h4> ballistocardiography método utiliza el efecto de la detonación del cuerpo del choque cuando el bombeo de sangre a través de los vasos. En la práctica clínica, no se utiliza para la medición de la frecuencia cardiaca, y para el análisis de flujo de sangre dinámico.



Otros megadevays del pasado. Scary? (Foto tomada ) i>

La señal son vibraciones mecánicas del cuerpo bajo la acción de la onda de choque de bombeo de sangre a través de los vasos. Creo que muchos, en la cama, se dio cuenta de este efecto. Aquí muy simple demostración del principio de trabajo en las fotos.

En la etapa actual, este método se ha aplicado en forma de pastillas inteligentes para controlar la postura. Desde los días de instituto en mi ballistocardiography memoria asociada con el dispositivo voluminoso, y me sorprendió gratamente por este proyecto en la elección de formas de registrar un pulso. El proyecto está bien hecho en Kickstarter.



Una chica en un vestido verde mira a su postura utilizando Darma. Siente la diferencia con un hombre en un agitador durante que amamos a este tipo de proyectos. I>

Pulso actúa más como un parámetro adicional, lo más importante - es el control de la postura correcta. En su material promocional muestra una típica ballistokardiogrammy vista (BCG) y sus puntos singulares. La frecuencia cardíaca calculada entre los máximos locales (punto J). Un dispositivo interesante, pero si usted está constantemente vueltas y se retuerce en la silla, esta solución no es para ti.

Aquí es otro gadget . Está diseñado como un cinturón y se coloca en una cama debajo del cuerpo de una persona durante el sueño.



Una chica en un Beddit blanco y gadget. Para los hombres - Versión en negro dramáticamente I>
.
El dispositivo se posiciona como un sueño monitor. Es capaz de detectar la frecuencia cardíaca, la curva de la respiración, la fase del sueño. También implementado "reloj despertador inteligente." Esto es lo que su señal.



La ballistokardiogrammy señal con Beddit. En el contexto de las oscilaciones respiratorias visto corazón detonación (tomado de la ) I>

En principio, estos dispositivos pueden integrarse directamente en colchones o realizan como pañales, mantas, etc. Para dos dormitorios opciones pueden ser zonificadas registro área. Despertar motor de vibración.

3. Medición sobre la base de fonokardioskopii h4> El método se basa en la detección de ruido acústico en un latido del corazón y sus válvulas. Con este método diagnosticar trastornos del corazón y de la válvula. La realización más simple - conectar un micrófono o un estetoscopio convencional para el corazón, arreglarlo y escuchar los latidos de bajo, ruidos
.


Escucha a los latidos del corazón. Escena de la película "El brazo de brillantes." I>

En principio, para el registro del pulso es suficiente para asumir choque acústico, pero hay una pequeña advertencia. Señal Fonokardioskopii contiene un tono de llamada - oscilaciones asociadas a la sístole-diástole del corazón, el trabajo de sus válvulas y ruido simplemente no periódica. Para cada ciclo cardíaco normalmente hay varios colores, proporcionando generalmente 4 colores (que representan en números romanos). Tono de I - el comienzo de la diástole, el tono II - el comienzo de la sístole: Clave. En la literatura Inglés distinguir segmentos S1 (primer sonido del corazón) - el comienzo de la sístole y S2 (segundo ruido cardíaco) - el comienzo de la diástole. Dependiendo de la posición de escucha tonos de amplitud relativa pueden variar. He aquí un ejemplo de la señal.



Ejemplos de fonokardioskopii señal: Izquierda sincrónicamente con los colores de ECG y básicos (), Ejemplo correcto de la segmentación automática de la señal es normal. ()

Over, ahora que la máquina de ultrasonido con el método de diagnóstico basado en el efecto Doppler se ha convertido en un dispositivo médico común, disponible en cualquier clínica y hospital, Fonocardiografía pocos perdido su importancia clínica.

Sin embargo, estetoscopios no han desaparecido y es el medio más popular y asequible de la exploración inicial. Por tanto, es natural que los desarrolladores tomaron aparatos para ellos. Usted no tiene un bluetooth estetoscopio? Luego nos dirigimos a usted! El mercado ofrece muchos de estos equipos.

Aquí está un ejemplo de un gadget híbrido de la compañía .



Versión estetoscopios inteligentes Thinklabs:. Desde los clásicos de imitación al minimalismo I>

Una gran ventaja de este método es que esta funcionalidad está disponible en casi cualquier teléfono. El micrófono sensor ya a bordo. ¿Por qué entonces estetoscopio? No es sorprendente que el programa ha sido desarrollado para el iPhone, llamado iStethoscopePro.



Pantallas iStethoscopePro (desarrollador ). I>

Resultó que es de aplicación muy popular, y lo que es más interesante, según Peter Bentley, que es utilizado por los médicos, ya que Que le permite grabar y reproducir sonidos del corazón. Puede probar cómo funciona. He aquí un ejemplo del programa bajo Android.



Pantallas skeeper ritmo cardíaco. Presione hacia abajo y escuchar. I>

¿Todavía te preguntas cómo los teléfonos inteligentes se absorben gradualmente la funcionalidad que no estaba previsto en un principio. En la siguiente sección, verá un fantástico ejemplo de la posibilidad de utilizar un teléfono inteligente para registrar un pulso.

4. Medición sobre la base de bioradiolokatorov h4> Un método audazmente innovadora muy original y se puede decir de impulso de grabación.



Tal vez un tricorder médico en Star Trek estaba equipado con un sensor de esa manera. (Imágenes de la serie Star Trek: The Original Series) i>

Utiliza la tecnología de radar clásico basado en señales (Ultra-Wide Band) de banda ultra ancha. Emisión de luz, que se refleja desde los órganos internos del pecho y el corazón, respectivamente, el tiempo de llegada (tiempo de pelea) de la señal reflejada dependerá de la distancia a la antena, la movilidad del pecho y el corazón.



Un modelo de las características temporales de la señal UWB se refleja en el tórax (). I>

Analizando la baja frecuencia de modulación periódica del retardo puede ser identificado componente respiratorio y el pulso. Tipo de señal y su densidad espectral de potencia se muestra en la Fig. La señal es generada por la primera derivada de la función de Gauss.



señal UWB y las fronteras rango espectral (). I>

Una de las primeras patentes sobre un dispositivo de este tipo es de fecha 1996. Autor Thomas E. McEwan EE.UU. 5573012 .



El diagrama funcional de un radar de impulsos y el tipo de señales de salida. I>

Hasta la fecha, el trabajo en el estudio de la aplicación de radares UWB en medicina se publica regularmente. Puede zaguglit radar.

En Rusia, hay un grupo , sobre la base del Centro de Investigación en tecnologías de banda ultra ancha del Instituto de Aviación de Moscú (SRC UWB AMI), que desarrolla radar médica. El trabajo en grupo se puede ver en en su página web. He aquí un ejemplo de un radar tal prototipo para medir la frecuencia cardíaca, que es desarrollado por los miembros de este grupo de investigación.



La apariencia y la ubicación del radar UWB (de ). I>

Ahora bien, este tema es muy popular, teniendo en cuenta que en sí mismo es UWB banda muy prometedora para transferir datos a velocidades de gigabit (comunicación de banda ultra ancha) y apareció en los módulos de transmisión de radio mercado de bajo costo.

El resultado - una oportunidad verdaderamente fantástico! Monitoreo de la frecuencia cardíaca a través de las paredes! Buscar personas con vida bajo los escombros. Utilizar su smartphone como un generador de señal de sondeo! Sistemas multihaz antiterroristas para la detección de personas sospechosas.



bioradiolocation para uso especial. El teléfono inteligente puede ser usado como un generador de la señal de radio de la sonda (). Por supuesto esto es sólo una idea.
I>
Perros tendencia. B>
Hasta la fecha, hemos encontrado sólo un dispositivo de este tipo, el ajuste para el producto de masas. Esta pulsera perro .



Cuello de pulsera para controlar la salud de su perro. I>

Para la gente que no hay nada por el estilo ofrecido. Al parecer, hay un problema con la certificación de dichos emisores para su uso por personas, pero tal vez es un problema temporal. En general, los perros y otros animales domésticos pueden ya llevar.

Bueno, casi todos. La tecnología no se detiene, y vamos a estar seguro de ver las soluciones inusuales y originales "lectura" de los métodos clásicos para detectar el pulso en la muñeca. B>

PS: Sí, otro pulso puede ser medido por ecografía, monitorear la reducción de las paredes del corazón. Es una característica estándar de cualquier máquina de ultrasonido cardiaco, pero aparato portátil no se utiliza, sin embargo, aunque hay portátil, el tamaño de un pequeño