Sistema computacional para captura e avaliação da variabilidade da frequência cardíaca utilizando fotopletismografia
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22272 |
Resumo: | This work aimed to develop a computer system for capturing and assessing heart rate variability using the photoplethysmography technique. Its purpose is to enable monitoring and evaluation of health status in rehabilitation environments, with a low-cost and validated equipment. With technologies focused on health care, not only during exams and clinical routines, but also during physical exercise, providing vital information in real time. From similar equipment available and based on the literature, the prototype was developed. The system consists of a set of low cost hardware and software embedded and wireless communication, enabling greater practicality for its use and acquisition of photoplethysmography signals. The main physiological signals that the embedded system is able to monitor are heart rate, heart rate variability and peripheral blood oxygenation rate. To define the hardware and aiming at identifying and correcting problems, tests were first compared with similar equipment registered by Anvisa-BR and later collections of physiological signals were carried out with two groups: one of healthy volunteers and another with volunteers with chronic obstructive pulmonary disease to complement the validation of the embedded system. Finally, a dataset was developed to assist future studies in digital signal processing, as well as a low-cost computational algorithm for real-time processing of such signals. |
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Sistema computacional para captura e avaliação da variabilidade da frequência cardíaca utilizando fotopletismografiaComputational system for capture and assessment of heart rate variability using photoplethysmographyFotopletismografiaVariabilidade da frequência cardíacaDispositivos portáteis de assistência médicaMonitoramento de saúdePhotoplethysmographyHeart rate variabilityPortable healthcare devicesHealth monitoringCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOThis work aimed to develop a computer system for capturing and assessing heart rate variability using the photoplethysmography technique. Its purpose is to enable monitoring and evaluation of health status in rehabilitation environments, with a low-cost and validated equipment. With technologies focused on health care, not only during exams and clinical routines, but also during physical exercise, providing vital information in real time. From similar equipment available and based on the literature, the prototype was developed. The system consists of a set of low cost hardware and software embedded and wireless communication, enabling greater practicality for its use and acquisition of photoplethysmography signals. The main physiological signals that the embedded system is able to monitor are heart rate, heart rate variability and peripheral blood oxygenation rate. To define the hardware and aiming at identifying and correcting problems, tests were first compared with similar equipment registered by Anvisa-BR and later collections of physiological signals were carried out with two groups: one of healthy volunteers and another with volunteers with chronic obstructive pulmonary disease to complement the validation of the embedded system. Finally, a dataset was developed to assist future studies in digital signal processing, as well as a low-cost computational algorithm for real-time processing of such signals.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de um sistema computacional para captura e avaliação da variabilidade da frequência cardíaca utilizando a técnica de fotopletismografia. Teve como propósito possibilitar o monitoramento e a avaliação do estado de saúde em ambientes de reabilitação, com equipamento de baixo custo e validado, proporcionando confiabilidade na aquisição dos dados por meio da utilização de equipamentos embarcados. Com tecnologias voltadas aos cuidados de saúde, não apenas durante exames e rotinas clínicas, como também durante a prática de exercícios físicos, fornecendo informações vitais do indivíduo em tempo real. A partir de equipamentos similares disponíveis e embasados na literatura, o protótipo foi desenvolvido. O sistema foi constituído de um conjunto hardware e software embarcado de baixo custo e comunicação sem fio, possibilitando maior praticidade para sua utilização e aquisição de sinais de fotopletismografia. Os principais sinais fisiológicos que o sistema embarcado é capaz de monitorar são a frequência cardíaca, variabilidade da frequência cardíaca e a taxa de oxigenação sanguínea periférica. Para definição do hardware e visando a identificação e correções de problemas, foram realizados testes primeiramente comparados com equipamento similar registrado pela Anvisa e posteriormente foram realizadas coletas de sinais fisiológicos com dois grupos: um de voluntários saudáveis e outro com voluntários portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica para complementar a validação do sistema embarcado. E por fim, foi elaborado um dataset para auxiliar futuros estudos no processamento digital de sinais, assim como implementado um algoritmo de baixo custo computacional para o processamento em tempo real de tais sinais.Universidade Federal de Santa MariaBrasilCiência da ComputaçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoCentro de TecnologiaPrior, Cesar Augustohttp://lattes.cnpq.br/6115049894755620Rodrigues, Cesar RamosPasqualoto, Adriane SchmidtWinck, Ana TrindadeMachado, Cesar Abascal2021-09-24T19:16:29Z2021-09-24T19:16:29Z2020-02-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22272porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-01-03T15:06:48Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22272Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-01-03T15:06:48Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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