Design and implementation of a wireless patient monitoring system

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

The development of monitoring systems of healthcare on the basis of wireless sensor network (WSN) has seen a significant increase on a large scale in previous years. These systems are more prevalent because of the importance of human life and the provision of appropriate technologies to be applied. Therefore, they must be appropriate to the requirements of healthcare. In the present thesis, a real-time healthcare monitoring system based on WSN is designed. The system senses and displays Electrocardiogram (ECG), SPO2, Heart Rate (HR), Breathing, Respiratory Rate, Blood Pressure, and Temperature of a patient. A new algorithm is developed in this thesis to measure a respiratory rate from breathing (Airflow sensor), ECG signal, and rest vital signs are extracted from the patient's body by means of sensors such as a thermistor for temperature, thermocouple for breathing, three electrodes and their circuit for ECG, and specialized devices for SPO2 and blood pressure. The ECG signal is displayed with a high-resolution graph in the Graphical User Interface (GUI). Also, the GUI displays the temperature and breathing as a value and indicator, and the rest of the vital signs as a value. The system features easy to use, and very simple to administer by a specialist doctor. In addition, the system has the ability to detect and put into work any new node (patient node) automatically. Also, when the failure of any node occurs in the process for any reason, the system indicates this problem on the GUI. The network technology which was used in this thesis is a star topology with a wireless ZigBee protocol. In the base station, LabVIEW software and Visual Studio 2012 together are used for supporting the processing, monitoring, graphical user interface, uploading data to the website, reporting, and alarm. The proposed system is designed to work in the hospital. A doctor node device is a mobile device used by doctors outside of the Intensive Care Unit (ICU); this node displays all vital signs and personal information of a patient on a colored screen.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0a37ea9c-3dbe-487c-87d6-6d29c4d71ddb

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

999402_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

تصميم وتنفيذ نظام لمراقبة المرضى لا سلكياً

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"سمير جاسم محمد","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"مرتضى كطران كاظم","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Design and implementation of a wireless patient monitoring system

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

شهد التطوير في نظم الرعاية الصحية على أساس شبكة الاستشعار اللاسلكية (WSN) زيادة كبيرة على نطاق واسع في السنوات السابقة، هذه النظم هي الأكثر انتشارًا نظرًا لأهمية الحياة البشرية وتوفير التقنيات المناسبة لتطبيقها، لذا يجب أن تكون مناسبة لمتطلبات الرعاية الصحية. في هذه الرسالة، تم تصميم نظام مراقبة الرعاية الصحية في الوقت الحقيقي على أساس (WSN). النظام يتحسس ويعرض تخطيط القلب وSPO2 ومعدل ضربات القلب (HR) والتنفس ومعدل التنفس وضغط الدم ودرجة حرارة المريض. تم تطوير خوارزمية جديدة في هذه الرسالة لقياس معدل التنفس من التنفس (استشعار تدفق الهواء)، إشارة تخطيط القلب وبقية العلامات الحيوية تُستخرج من جسم المريض عن طريق أجهزة استشعار مثل المتحسس الحراري لدرجة الحرارة، والمزدوج الحراري للتنفس، وثلاثة أقطاب والدوائر الخاصة بها لتخطيط القلب، وأجهزة متخصصة لـ SPO2 وضغط الدم. يتم عرض إشارة تخطيط القلب على شكل رسم بياني عالي الدقة في واجهة المستخدم الرسومية (GUI). واجهة المستخدم الرسومية تعرض درجة الحرارة والتنفس كقيمة ومؤشر، وباقي المؤشرات الحيوية تُعرض كقيمة فقط. يتميز نظام واجهة المستخدم الرسومية بكونه سهل الاستخدام وبسيط جدًا للإدارة من قبل الطبيب المختص، وبالإضافة إلى ذلك فإن النظام لديه القدرة على كشف أي عقدة مريض ووضعها في العمل تلقائيًا، وعند فشل أي عقدة في العملية لأي سبب من الأسباب فإن النظام سوف يشير إلى هذه المشكلة على واجهة المستخدم الرسومية. تكنولوجيا الشبكة، والتي تُستخدم في هذه الرسالة، هي طوبولوجيا نجمية مع بروتوكول زيغبي اللاسلكي، في محطة القاعدة يُستخدم برنامج LabVIEW وVisual Studio 2012 مع دعم المعالجة والرصد وبناء واجهة المستخدم الرسومية وتحميل البيانات إلى الموقع وإعداد التقارير والتنبيه. تم تصميم النظام المقترح للعمل داخل المستشفى. وهناك جهاز (عقدة الطبيب) وهو عبارة عن جهاز محمول يستخدمه الأطباء خارج وحدة العناية المركزة (ICU)، تعرض هذه العقدة كل العلامات الحيوية والمعلومات الشخصية للمريض على شاشة ملونة حجمها 4.3 بوصة، وعلاوة على ذلك، يرتبط نظام رصد الرعاية الصحية بالإنترنت وشبكة GSM. تم تطوير موقع آمن لعرض التاريخ والوقت الحقيقي للعلامات الحيوية للمرضى والمعلومات الشخصية المتاحة لهم، وبالإضافة إلى ذلك، هناك حقل للتعليقات على وضع المريض في هذا الموقع. يتم توصيل المحطة الأساسية لشبكة GSM من خلال الجهاز الذي تم تصميمه وتنفيذه في هذه الرسالة لتوفير الرصد للحالات الحرجة في العلامات الحيوية للمريض وإرسال رسالة SMS تحتوي على هذه المؤشرات الحيوية إلى الطبيب المختص. تم تنفيذ النظام مع جميع الخطوات بما في ذلك اختيار المعدات ومن ثم تشغيل وبرمجة ومعايرة هذه المعدات لتكون قادرة على تقديم المعلومات الصحيحة إلى واجهة المستخدم الرسومية. أُنجز هذا العمل في جامعة بابل في العراق بالتعاون مع جامعة نورث هامبتون في المملكة المتحدة، حيث كان عمل الباحث في جامعة نورث هامبتون لمدة ثلاثة أشهر. كما عُرض النظام لشركة فودافون في المملكة المتحدة، بالإضافة إلى أن النظام قد تم فحصه من قبل أطباء مختصين وكانت النتيجة هي قبولهم بالنظام الصحي.

كلمات الباحثين

Wireless Sensor Network (WSN), Healthcare monitoring, Biomedical engineering, ECG, Respiratory rate algorithm, Graphical User Interface (GUI), ZigBee protocol, Star topology, GSM network, Smart monitoring system.

إشراف وإعداد

الإشراف

سمير جاسم محمد

الإعداد

مرتضى كطران كاظم

الاقتباسات الببليوغرافية