Optische Schlafsensor-Plattform

Neben piezobasierten Bettsensoren hat 2M auch optische Schlafsensorlösungen entwickelt. Das Prinzip beruht auf einer optischen Faser, die unter einer Matratze platziert wird und ein Prinzip nutzt, das als Mikrobiegung bezeichnet wird. 

Von 2016-2018 konzentrierten sich 2M, Kempenhaeghe und die TUe auf die Entwicklung neuer Überwachungslösungen für medizinische Anwendungen in den Bereichen Epilepsie, Schlafapnoe, Parkinson und schlafbezogene Störungen. Im Rahmen des ersten Bettsensor-Projekts wurde eine optische Sensorlösung verwendet. 

Im Moment ist dieses System noch als Referenzsystem verfügbar. 

Optischer Schlafsensor Systemkomponenten

Die optische Einschlafsensorik besteht aus den folgenden Komponenten:

Optischer Schlafsensor-Rohdatenlogger

  • Funktionen:
    • Speichern von Messungen von bis zu 3 Sensoren im Rohformat zur späteren Signalanalyse
    • Live-Dateneinspeisung in Matlab für Echtzeit-Tests von Funktionen (über USB-Schnittstelle)

1-3 Sensorstreifen

Zubehör

  • Stromversorgung (5V)
  • Micro-SD-Karte + Adapterkarte
  • Externe Synchronisierung: TTL, 3,5-mm-Klinkenkabel
  • Fernbedienung: Starten/Stoppen von Aufzeichnungen und Überprüfen des Aufzeichnungsstatus, wenn das Bettsensorsystem unter einem Krankenhausbett angebracht ist.
berührungsloser Bettsensor - Datenlogger

Dieses Projekt wurde durch einen Beitrag des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Rahmen von OP-Zuid ermöglicht. Für weitere Informationen siehe EFRO.

Technische Spezifikationen

Empfinden

  • Sensoren: 1 bis 3 Sensoren
  • Abtastrate: 100 Hz
  • Drift der Abtastrate: 0,021% / ºC
  • ADC-Auflösung: 24 Bit (20 Bit effektiv)

Externe Synchronisierung

  • Sync-Impuls: K x 0,5 Sekunden mit K=1-144
  • Sync-Amplitude: 0 Volt (aus) - 3 Volt (ein)
  • Sync-Frequenz: 10 Minuten (erster Impuls; K=1 bei t=0 sec)
  • Sync-Schnittstelle: 3,5-mm-Mono-Klinkenstecker

Macht: 5V-Netzadapter und interner Batteriebetrieb (bis zu 10 Stunden)

Aufzeichnungen: max. 100 Dateien

Lagerung: 32Gb micro SD Karte

Bed Sensor - Minimalinvasive Schlafüberwachungslösungen
Faseroptische Technologie
berührungsloser Bettsensor

Datenausgabe

Gespeicherte Datendateien können mit dem mitgelieferten BDF-Konverter in das BDF-Format exportiert werden. BDF ist die 24-Bit-Version der EDF-Datei. BDF-Dateien können mit verschiedenen (quelloffenen) Softwarepaketen wie EDFBrowser angezeigt werden. Die BDF-Datei enthält 3 Datensignale für jeden angeschlossenen Sensorkanal XX:

  1. ChXX: 24-Bit-Sensordaten
  2. ChXX_Syncpulse: Sensor-Synchronisationsimpulse
  3. ChXX_Temperatur: Sensortemperatur (alle 0,5 Sekunden aktualisiert)

Wenn also alle 3 Sensoren angeschlossen waren, enthält die BDF-Datei insgesamt 9 Signale.

Messergebnisse

In Kempenhaeghe wurden 122 vollständige Nachtaufnahmen gemacht, die analysiert und für die Entwicklung neuer Algorithmen verwendet werden. Der Bettsensor ist als Prototyp für die High-End-Forschungsevaluierung zur detaillierten Überwachung von Personen und Patienten erhältlich. 

Berührungsloser Bettsensor - Atemfrequenz, Herzfrequenz
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