Κατασκευή Ιατρικού Οργάνου Μελέτης Του Φαινομένου Της Άπνοιας Με Χρήση Επιταχυνσιομέτρου Στη Θωρακική Και Κοιλιακή Περιοχή Για Ανίχνευση Του Καρδιοαναπνευστικού Παλμού

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τη μελέτη της καρδιοαναπνευστικής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια του ύπνου. Απώτερος σκοπός της είναι η ανίχνευση των επεισοδίων της άπνοιας του ύπνου, ένα φαινόμενο που συναντάται συχνά στα προβλήματα αναπνευστικών διαταραχών του ύπνου και προσβάλει αξιοσημείωτο ποσοστό του πληθυσμού.Η βασική αρχή στην οποία στηρίχτηκε η παρόυσα εργασία είναι οι διακυμάνσεις του καρδιακού ρυθμού και η μεταβολή της μορφής του αναπνευστικού σήματος που προκαλούνται από την π αρουσία της ασθένειας της άπνοιας. Η καταγραφή των σημάτων της καρδιακής και αναπνευστικής λειτουργίας πραγματοποιήθηκε με χρήση δυο επιταχυνσιομέτρων υψηλής ευαισθησίας της σειράς SiFlex κατασκευασμένα από την εταιρία Colibrys. Οι δύο αισθητήρες τοποθετούνται στην θωρακική και άνω κοιλιακή χώρα και ανιχνεύουν της κινήσεις του στέρνου κατά τη διάρκεια των καρδιακών και αναπευστικών παλμών. Τα λαμβανόμενα σήματα αποτελούν υπέρθεση του QRS συμπλέγματος και του αναπνευστικού σήματος, ενώ περιλαβάνουν ένα χαμηλό επίπεδο θορύβου καθώς και μη επιθυμητά ανιχνεύσιμα σήματα όπως αυτά που προέρχονται από τη δραστηριότητα των κοντινών μυών του σώματος.Μετά την αποθήκευση των λαμβανόμενω σημάτων, ακολουθεί επεξεργασία αυτών με χρήση ενός αλγορίθμου που βασίζεται στο μετασχηματισμό κυματιδίων (Wavelet Transform) και με βάση τις συναρτήσεις κυματιδίων της οικογένειας Daubechies 8. Σκοπός της διαδικασίας επεξεργασίας είναι η εξαγωγή του QRS συμπλέγματος και της κυματομορφής της αναπνοής. Η επεξεργασία των σημάτων καταλήγει έτσι στην εξαγωγή δυο βασικών διαγραμμάτων, που αφορούν στην διακύμανση του ρυθμού καρδιακών σφύξεων και τη μορφή του αναπνευστικού σήματος.Η διάγνωση της ασθένειας επιβάλει την ταυτόχρονη μελέτη των δυο εξαγώμενων διαγραμμάτων και διαφέρει ανάλογα με το είδος της άπνοιας, την ηλικία και την κατάσταση της υγείας του ασθενούς. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν ορισμένα από τα είδη των αναπνευστικών δυσλειτουργιών του ύπνου, με προσομοίωση αυτών μέσω εκούσιας διακοπής της αναπνευστικής λειτουργίας ή επίτευξη ταχύτερων και βαθύτερων εισπνοών από το εξεταζόμενο άτομο.Η σοβαρότητα των συνεπειών και τα επίπεδα θνησιμότητας που παρουσιάζει η ασθένεια, ιδιαίτερα σε πρόωρα βρέφη, καθώς επίσης το υψηλό κόστος και η δυσχρηστία της σύγχρονης διαγνωστικής μεθόδου, της πολυπνογραφίας, καθιστούν αναγκαία την αναζήτηση νέων εναλλακτικών διαγνωστικών εργαλείων όπως αυτό που αναπτύχθηκε στην παρούσα εργασία.