view in publisher's site

Smart T-shirt Based on Wireless Communication Spiral Fiber Sensor Array for Real-Time Breath Monitoring: Validation of the Technology

In this paper, we present the design and the validation of a new smart textile developed for real time monitoring of human breath. The smart textile is a wearable stretching T-shirt featuring an array of six contactless and non-invasive sensors placed on human’s thoraco-abdominal walls. The wireless sensors communicate quasi-simultaneously the data to a detection base station through Bluetooth protocol. The sensor is composed of a spiral shaped multi-material fiber antenna with a central frequency at 2.4 GHz connected to a compact Bluetooth transmitter. The sensors are integrated on the stretchable T-shirt without compromising the user’s comfort. The sensing mechanism of the system is based on the shift of the central frequency of the spiral fiber antenna induced by the deformation of the thorax and the abdomen during the breath. As a consequence, the breathing pattern is obtained through the received signal strength indicator recorded by a portable detection base station. With the sensor array integrated into a T-shirt, we demonstrate the feasibility assessment for monitoring breathing of seven volunteers in seating and standing positions. Using an array of sensors strategically placed on the T-shirt provides a more reliable approach to detect interpretable breathing patterns by sensing the movement of the abdomen and the thorax at the same time. Using a commercial spirometer as a standard reference, we assessed the validity of breathing parameters (ie; expiration and inspiration times, breathing period, and breathing rate) measured with the T-shirt. Based on Bland-Altman statistical analysis, a good agreement between textile-based sensors and the standard reference was obtained. We were able to show that the smart T-shirt could detect breathing patterns and pauses in breathing, which could be very useful to monitor sleep apnea and clinical monitoring of patients.

تی - تی - تی مبتنی بر شبکه حسگر Communication با فیبر نوری برای نظارت بر نفس واقعی: اعتبار تکنولوژی

در این مقاله، ما طرح و اعتبار یک پارچه هوشمند جدید برای نظارت دقیق بر نفس انسانی را ارایه می‌کنیم. منسوجات هوشمند، یک T پوشیدنی است که دارای یک آرایه از شش سنسور غیرتماسی و غیر تهاجمی است که بر روی دیواره‌ای thoraco - شکمی انسان قرار گرفته‌اند. سنسورهای بی‌سیم به طور هم‌زمان داده‌ها را به ایستگاه مبنا یا از طریق پروتکل بلوتوث ارسال می‌کنند. این سنسور از یک آنتن فیبر multi شکل مارپیچ با فرکانس مرکزی در ۲.۴ GHz متصل به یک فرستنده فشرده بلوتوث تشکیل شده‌است. سنسورها با تی‌شرت stretchable بدون به خطر انداختن راحتی کاربر مجتمع می‌شوند. مکانیزم حس کننده این سیستم بر روی تغییر فرکانس مرکزی آنتن مارپیچی متحرک ناشی از تغییر شکل قفسه‌سینه و شکم در حین تنفس است. در نتیجه، الگوی تنفس از طریق سیگنال دریافتی سیگنال دریافتی توسط یک ایستگاه پایه تشخیص قابل‌حمل بدست می‌آید. با ادغام آرایه حسگر در یک تی‌شرت، ارزیابی امکان‌سنجی برای نظارت بر تنفس هفت داوطلب در جایگاه نشستن و ایستادن را نشان می‌دهیم. استفاده از آرایه‌ای از حسگرها که به طور استراتژیک روی تی‌شرت قرار داده شده‌اند، یک روش قابل‌اعتماد برای تشخیص الگوهای تنفس قابل تفسیر از طریق حس حرکت شکم و قفسه‌سینه در همان زمان فراهم می‌کند. با استفاده از یک spirometer تجاری به عنوان مرجع استاندارد، ما اعتبار پارامترهای تنفس (یعنی زمان انقضا و زمان تنفس، دوره تنفس و نرخ تنفس)را با تی‌شرت ارزیابی کردیم. براساس آنالیز آماری Bland - آلتمن، تطابق خوبی بین حسگرهای مبتنی بر نساجی و مرجع استاندارد بدست آمد. ما توانستیم نشان دهیم که تی شرتش می‌تواند الگوهای تنفس را تشخیص دهد و در تنفس مکث کند، که می‌تواند برای پایش گرفتگی تنفس و پایش بالینی بیماران بسیار مفید باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • ترجمه مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • ترجمه مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • مقاله Instrumentation
  • ترجمه مقاله Instrumentation
  • مقاله دستگاهش
  • ترجمه مقاله دستگاهش
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.