Giyilebilir kan basıncı ölçüm cihazının geliştirilmesi
Development of a wearable blood pressure monitor
- Tez No: 759429
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KORAY GÜRKAN, PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Bioengineering, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Kan basıncı (KB), sağlık için önemli bir fizyolojik işarettir. Kan basıncının ölçümü ve izlenmesi, dünyada önde gelen ölüm nedeni olan kardiyovasküler hastalıkların önlenmesi ve tedavisi için büyük önem taşımaktadır. Kontrolsüz yüksek tansiyon, damarlarda tıkanmaya ve patlamaya, kanın beyinde sızması sonucu kanamaya ve felce, ilerleyen durumlarda kalp yetmezliğine yol açabilir. Hipertansiyon tespitinin ve kontrolü ve iyileştirilmesi için kan basıncının her yerde izlenmesi gereklidir. Bu tezde, geleneksel kan basıncı ölçüm yöntemlerine ve sınırlamalarına yer verilerek, elektrokardiyografi (EKG) ve fotopletismografi (PPG) sinyalleri ile nabız geçiş süresi (PTT) ölçümüne dayalı bir kan basıncı izleme yöntemi gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, kan basıncı dalgasının vücudun iki farklı noktasından ölçülerek, bu noktalara ulaşma zamanı arasındaki farkın hesaplanmasına dayanır. Bu amaçla kullanıcıdan PPG ve EKG işaretlerinin alınması ve alınan verilerin Bluetooth ile uzak bilgisayara aktarımı için özel bir devre sistemi tasarlanmıştır. Giyilebilir cihazlarda, insan sağlığıyla ilgili verilerin sürekli izlenebilmesi için, pil kullanımına ihtiyaç vardır. Ancak pillerin sürekli değiştirilmesi gerekliliği ve toksik içerikleri bu tür cihazların çalışma ömrünü kısaltmakta ve çevresel problemlere neden olmaktadır. Bu amaçla, vücut ısısından enerji kazanımı sağlayacak batarya kullanımına alternatif TEG önerilmiştir. TEG'ler sürdürülebilir çevreci enerji kaynakları olarak kabul edilir. Bu çalışmada, kan basıncı ölçüm sistemi için vücut ısısından enerji kazanımı sağlayacak bir esnek TEG geliştirilmiştir. Bir TEG'in vücut ısısını tam kullanabilmesi ve rahat giyilebilmesi için insan derisiyle uyumlu olması, esnek olması gerekir. Bu tezde, literatürdeki çalışmalar değerlendirilerek kan basıncı ölçüm sistemi için insan vücudundan ısı hasadı gerçekleştiren esnek bir TEG üretimi gerçekleştirilmiştir. TEG'in çıkış geriliminin, bir dönüştürücü entegresiyle yükseltilerek giyilebilir cihazın çalışması için yeterliliği denenmiştir. Son olarak ölçülen değerlerle PTT tahmini yapılarak referans değerlerle uygunluğu karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Blood pressure (KB) is an important physiological marker for health. Measurement and monitoring of blood pressure is essential for the prevention and treatment of cardiovascular diseases, the leading cause of death in the world. Uncontrolled high blood pressure can cause congestion in the vessels and explosion, bleeding from the blood leakage in the brain, and paralysis can cause heart failure in later cases. Blood pressure must be monitored everywhere for hypertension detection and control and improvement. In this thesis, a blood pressure monitoring method based on electrocardiograph (ECG) and photopletismography (PPG) signals and pulse transition time (PTT) measurement was performed, including traditional blood pressure measurement methods and limitations. The method is based on calculating the difference between time and blood pressure wave measured from two different points of the body reaches these points. For this purpose, a dedicated circuitry is designed to receive PPG and ECG marks from the user and transfer the data received to the remote computer via Bluetooth. Wearable devices require battery use to continuously monitor human health data. However, the need for constant replacement of batteries and their toxic content limit the working time of such devices and cause environmental problems. For this reason, which provides energy harvesting from body heat as an alternative to battery use, has been proposed. TEGs are sustainable enviromental friend energy sources. In this study, a flexible TEG for the blood pressure measurement system has been developed to generate energy from the temperature of the body. For a TEG to fully use body heat and wear comfortably, it needs to be flexible and compatible with human skin. In this thesis, the studies in the literature were evaluated and a flexible TEG production was performed for the blood pressure measurement system, which harvested heat from the human body. TEG's output voltage is enhanced by a boost converter, in order to provide sufficient power to the wearable devices. Finally, the PTT estimation was made with the measured values and their compatibility with the reference values was compared.
Benzer Tezler
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Design of a wearable multi-sensory based chest belt integrated with iot functions for respiration monitoring
Solunum izleme için nesnelerin interneti fonksiyonlarıyla entegre giyilebilir çoklu sensör tabanlı göğüs kemer tasarımı
GÖZDE ÇAY
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Rhode IslandElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUNAL MANKODİYA
- EKG ve PPG sinyalleri ile maşonsuz giyilebilir kan basıncı ölçüm sistemi tasarımı
Cuffless wearable blood pressure measurement system design with ECG and PPG signals
ÜMİT ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ
PROF. DR. KEMAL POLAT
- Yapay zekâ tabanlı elektrokardiyografi sinyali ile kan basıncı tespiti
AI-based blood pressure detection with electrocardiography signal
DERYA KANDAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED KÜRŞAD UÇAR
- Automated diagnostic tool for hypertension using deep learning model
Derin öğrenme modelini kullanarak hipertansiyon için otomatik teşhis aracı
TUĞBA YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHA ŞEN