1 Технологическая часть

Ring Sensor yordamida monitoring
Pulsoksimetrlari inson to`qimalarida nurning yemirilishini o`zgartirishning asosiy tamoyillariga muvofiq ishlaydi. Oksigemoglobin (HbO₂) va deoksigemoglobin (HbR) qon komponentlari ma'lum yorug`lik to`lqin uzunligini, qizil va yaqin infraqizil nurni o`zlashtiradi. HbO<sub>2</sub> infraqizil to`lqin uzunliklari uchun ko`proq yaqinlikka ega, HbR esa qizil to`lqin uzunliklariga ko`proq yaqin. Ikki to`lqin uzunligining qon tarkibiy qismlari bilan nurning yemirilishining o`zgarishi qon hajmining o`zgarishi tufayli oksigemoglobin va deoksihemoglobinning nisbiy kontsentratsiyasining o`zgarishi bilan bir qatorda yurak diastollari va sistollarining o`zgarishi bilan bog`liq. 3.4-rasmda odatdagi pulsoksimetriya Ring sensori ko`rsatilgan.
Ring sensori sensor birligi, uzatish birligi (transmitter) va MCU (CC430, Texas instruments, AQSh) dan iborat. Sensor birligi LED va fotodiodlardan iborat. MCU protsessordan iborat va ZigBee Stack bilan bog`langan. Protsessor sensorning ishlashini nazorat qiladi. ZigBee moduli tugunlarga ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi. Ledlar infraqizil (IQ) va qizil rangga ega. Ledlar infraqizil nurlanish uchun 940 nm to`lqin uzunligi va qizil uchun 660 nm. MCU LEDlarning qo`zg`alish zanjirini boshqaradi. Fotodiodlar aks ettirilgan infraqizil va qizil to`lqin uzunligini aniqlash va yozish uchun ishlatiladi. Fotodiodlar yorug`lik to`lqinlarini elektr signaliga, chiqish oqimiga aylantiradi.

2.4-rasm. Pulsoksimetrik halqa sensori arxitekturasi
Yurak urishida o`zgarish bo`lsa, qon bosimi keskin ko`tariladi va qonni qon tomirlari orqali pulsatsiyaga olib keladi. LED yoritgichlaridan aks ettirilgan IQ va qizil nurning to`lqin uzunligi darajalari, shuningdek, emilim darajalari tufayli impulslar bilan keskin o`zgaradi. HBO2 va HbR qon tarkibiy qismlari yurak urishi vaqtida IQ va qizil nurning to`lqin uzunligini aks ettiradi. Fotodiodlar IQ va qizil nurni oqimga aylantiradi va aks ettirilgan yorug`lik qanchalik ko`p bo`lsa, elektrondagi oqim shuncha ko`p bo`ladi. Ring sensorining zanjiri, oqimning oshishi butun zanjirdagi kuchlanishning pasayishiga olib keladigan tarzda o`rnatiladi. Har bir impulsning boshlanishi fotodiod va signal bilan oqim yaratishga olib keladi.
Fotodiod kuchaytirgich davrlari chiqish oqimini kuchlanish signaliga aylantiradigan 20 m tranzistorli kuchaytirgichlardan iborat. Keyin kuchlanish signali ikkita operatsion kuchaytirgichdan o`tadi, ularning barchasi chipda joylashgan. Operatsion kuchaytirgichlar signal uchun barqaror asosni o`rnatish, tepaliklarni ajratish va shovqinni filtrlash uchun ishlatiladi. Birinchi operatsion kuchaytirgich signallarni kuchaytiradi va uni toza, ammo zaif signalni chiqaradigan ikkinchi operatsion kuchaytirgichga uzatadi. Signal qo`shimcha ravishda transistorlar tomonidan 12-bit ARO` tomonidan 25 Hz namuna olish tezligi bilan raqamlashtirilgan protsessorga berishdan oldin kuchaytiriladi. Raqamli signal ZigBee modulidan tashkil topgan uzatish birligiga yuboriladi. Signal 4G simsiz tarmoq tuguniga uzatiladi.


XULOSA
4G tarmoqlari orqali bemorlarni simsiz monitoring qilish hali ham rivojlanib borayotgan yangi yo’nalishdir. MEMS, NEMS va Smart Sensor texnologiyalarining yaqin integratsiyasi tufayli sog'liqni saqlashga yaroqli ommaviy axborot vositalarining sezilarli darajada qabul qilinishiga erishiladi. Sog'liqni saqlash uchun ishlatiladigan, kichik hajmli, yorug'ligi va o'lchamiga mos keladigan, qulay foydalanish funktsiyalarining ko'p qismini saqlab qolish, foydalanuvchilar o’rtasida ommalashuviga asosiy sabab bo’ladi. Sog’liqni monitoring qilishda ishlatiladigan tanaga taqiladigan qurilmalar estetik jihatdan ham chiroyli va ko’zga tashlanmaydigan bo’lishi zarur.
Zigbeeni sensorli monitoring tarmoqlarida aloqa moduli sifatida qo'llash energiya sarfini sensorlarga ta'sirini kamaytirishga yordam beradi va u kam quvvatli texnologiyadir. Spg’likni monitoring qilishda ishlatiladigan kiyiladigan qurilmalarning muvaffaqiyati va qo'llanilishi ularning quvvat sarfiga bog'liq bo'lib, uzoq muddatli batareyali qurilmalar tavsiya etiladi, batareyaning ishlash muddati tugagach va yangilari talab qilinadi. Bundan tashqari, Zigbee ning litsenziyasiz chastota diapazonlarida ishlash qobiliyati boshqa tizimlar bilan ishlashga imkon beradi va shuning uchun ZigBee sensorlari tarmog'i sog'liqni saqlashni kuzatish uchun ajralmas IoT ilovasi hisoblanadi.
IMT-ADVANCED talablari, masalan, xizmat ko'rsatish texnologiyalari, femtosotalarning o'zaro ta'siri va rivojlanishi, 4G tarmog'ida simsiz monitoringni samarali va moslashuvchan qiladi. Kirish femtosotali tarmoqlar bilan Health MSN tomonidan to'plangan ma'lumotlar 4G tarmog'iga va u orqali ma'lumotlarni boshqarish markazlariga, shifoxona yoki sog'liqni saqlash xodimlariga uzatish imkoniyatini beradi. Texnologiyalarning o'zaro ta'siri va uzatilishi 4G ning mavjud bo'lmasligi mumkin bo'lgan hudud yoki hududlarda ma'lumotlarni uzatishni ta'minlaydi.
Ushbu BMIning asosiy maqsadi bemorning monitoringini sensorlar yordamida, 4G tarmog'i orqali qanday qilib simsiz amalga oshirish mumkinligini tushuntirish edi. Ushbu yutuqqa erishish uchun sensor tamoyillari va xususiyatlari tushuntirildi. Bundan tashqari, ZigBee health monitoring sensor tarmog'i hamda 4G tarmog'i texnologiyalari ham qamrab olindi.