Diseño de un sensor médico inalámbrico alimentado basado en bobinas espirales-arácnidas
Autores: Mahmood, Mustafa F.; Gharghan, Sadik Kamel; Mohammed, Saleem Latteef; Al-Naji, Ali; Chahl, Javaan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño de un sensor médico inalámbrico alimentado basado en bobinas espirales-arácnidas
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Sensores biomédicos
Transferencia de energía inalámbrica
Acoplamiento por resonancia magnética
Sistema de monitoreo de frecuencia cardíaca
Bobina espiral-arácnido
Análisis estadísticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los sensores biomédicos ayudan a los pacientes a monitorear sus condiciones de salud y recibir asistencia en cualquier lugar y en cualquier momento. Sin embargo, la capacidad limitada de la batería de los dispositivos médicos limita su funcionalidad. Un método ventajoso para abordar este problema de capacidad limitada es emplear la técnica de transferencia de energía inalámbrica (WPT). En este documento, se ha diseñado un sistema de monitoreo de frecuencia cardíaca inalámbrico (WHR) basado en la técnica WPT de acoplamiento por resonancia magnética (MRC-WPT), que registra continuamente la frecuencia cardíaca de los pacientes, y su eficiencia se confirma a través de la implementación en tiempo real. El MRC-WPT involucra tres unidades principales: el transmisor, el receptor y las unidades de observación. En esta investigación, se diseñó e implementó un nuevo diseño de bobina espiral-arácnido para las unidades de transmisor y receptor, respectivamente, para suministrar la unidad de medición, que incluye un sensor de frecuencia cardíaca, un microcontrolador y un protocolo inalámbrico (nRF24L01) con el funcionamiento. Los resultados experimentales encontraron que se logró un voltaje adecuado de 5 V por parte del componente de energía para operar la unidad de medición a una distancia de 20 cm entre las bobinas del receptor y el transmisor. Además, la medición del WHR fue del 99.65% en comparación con el instrumento de referencia (BM). Además, las mediciones del WHR fueron validadas con base en análisis estadísticos. Los resultados de este estudio son superiores a los de trabajos líderes en términos de medición, transferencia de energía y .
Descripción
Los sensores biomédicos ayudan a los pacientes a monitorear sus condiciones de salud y recibir asistencia en cualquier lugar y en cualquier momento. Sin embargo, la capacidad limitada de la batería de los dispositivos médicos limita su funcionalidad. Un método ventajoso para abordar este problema de capacidad limitada es emplear la técnica de transferencia de energía inalámbrica (WPT). En este documento, se ha diseñado un sistema de monitoreo de frecuencia cardíaca inalámbrico (WHR) basado en la técnica WPT de acoplamiento por resonancia magnética (MRC-WPT), que registra continuamente la frecuencia cardíaca de los pacientes, y su eficiencia se confirma a través de la implementación en tiempo real. El MRC-WPT involucra tres unidades principales: el transmisor, el receptor y las unidades de observación. En esta investigación, se diseñó e implementó un nuevo diseño de bobina espiral-arácnido para las unidades de transmisor y receptor, respectivamente, para suministrar la unidad de medición, que incluye un sensor de frecuencia cardíaca, un microcontrolador y un protocolo inalámbrico (nRF24L01) con el funcionamiento. Los resultados experimentales encontraron que se logró un voltaje adecuado de 5 V por parte del componente de energía para operar la unidad de medición a una distancia de 20 cm entre las bobinas del receptor y el transmisor. Además, la medición del WHR fue del 99.65% en comparación con el instrumento de referencia (BM). Además, las mediciones del WHR fueron validadas con base en análisis estadísticos. Los resultados de este estudio son superiores a los de trabajos líderes en términos de medición, transferencia de energía y .