Cảm biến nhịp thở ảo: ví dụ về cổng mHealth tích hợp và đa thông số dựa trên smartphone

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Trong hệ thống mHealth truyền thống, thiết bị đeo (wearable) thường có cảm biến, bộ xử lý và giao tiếp riêng, kết nối với smartphone để truyền dữ liệu.

  • Phương pháp mới đề xuất giảm độ phức tạp của thiết bị đeo, chỉ giữ lại phần thu tín hiệu thô (ví dụ: ECG), và chuyển toàn bộ xử lý sang smartphone.
  • - Từ tín hiệu ECG một kênh, smartphone có thể tính toán nhịp tim và ước lượng nhịp thở bằng kỹ thuật ECG-derived respiration (EDR).
  • - EDR khai thác hiện tượng sinh lý gọi là respiratory sinus arrhythmia (RSA), trong đó nhịp tim thay đổi theo chu kỳ hô hấp.
  • - Thuật toán đề xuất sử dụng biến thiên khoảng RR (khoảng giữa các đỉnh R trong ECG) để phát hiện chu kỳ hô hấp.
  • - Quá trình xử lý gồm: phát hiện đỉnh R, tính khoảng RR, lọc nhiễu, xác định điểm bất thường trong chuỗi RR để suy ra nhịp thở.
  • - Thuật toán được triển khai trên smartphone LG E440, xử lý dữ liệu ECG theo thời gian thực với độ trễ khoảng 10ms.
  • - Thử nghiệm trên dữ liệu chuẩn từ PhysioNet Fantasia và thiết bị thực tế cho kết quả chính xác cao: độ chính xác (precision) và độ bao phủ (recall) đều trên 90%.
  • - So sánh với các nghiên cứu trước cho thấy phương pháp này có độ chính xác tương đương, nhưng đơn giản hơn và phù hợp với ứng dụng tại nhà hoặc theo dõi sức khỏe cá nhân.