Bio senzor tělesného tepu založený na Braggovské mřížce

Norbert Brečkay

Bakalářská práce

Biosensor of Heartbeat Based on Fiber Bragg Grating

Anotace:

Táto bakalárska práca sa venuje meraniu základnej životnej funkcii a to konkrétne srdcovej frekvencie. Správna srdcová frekvencia je nevyhnutná pre správne fungovanie ľudského organizmu a preto bolo pre odhad tento frekvencie vyvinutých relatívne veľa spôsobov jej zisťovania. V prvej časti popíšem bežne spôsoby odhadu srdcovej frekvencie, ktoré sa bežne využívajú v medicíne. S príchodom nových technológii prichádzajú aj ďalšie vymoženosti doby. Jednou z nich Braggovská mriežka (FBG), ktorej princíp fungovania bude využitý pre monitorovanie srdcovej frekvencie. V druhej časti popíšem princíp fungovania FBG mriežky. V tretej časti sú popísané spôsoby merania srdcovej frekvencie pomocou senzora založenom na Braggovskej mriežke. Cieľom práce je návrh takéhoto senzora. Na základe existujúcich FBG senzorov pre meranie srdcovej frekvencie je navrhnutý vlastný senzor. Praktická časť práce obsahuje merania srdcovej frekvencie osoby v ležiacej polohe pomocou senzoru založenom na FBG mriežke. Pre porovnanie je použitá referenčný senzor, ktorý určuje presnosť navrhnutého senzora využitím Bland-Altman diagramu.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the measurement of the basic life function, namely the heart rate. The correct heart rate is necessary for the proper functioning of the human body, and therefore, to estimate this frequency, a relatively large number of detection methods have been developed. In the first part I describe the usual methods of estimation that are commonly used in medicine. With the development of new technologies, conveniences of this time are coming. One of them is the fibre Bragg grating (FBG) whose operation principle will be used to monitor heart rate. In the second part I describe the operation principle of this FBG. In the third part are described measurement methods of heart rate using the FBG based sensors. The purpose of the thesis is designing of such a sensor. Based on existing FBG sensors for heart rate measurement, an own sensor is designed. The practical part of the thesis contains heart rate measurements of person in lyining position using the FBG based senzor. For comparison, a reference sensor is used, that determines the accuracy of the proposed sensor using the Bland-Altman diagram.

Klíčová slova

Braggovská mriežka, srdcová frekvencia, balistokardiograf, interrogačná jednotka

Keywords

Fiber Bragg grating, heart rate, ballistocardiography, interrogator system

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 5. 2017
• Vedoucí: Marcel Fajkus
• Oponent: Jan Nedoma

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Telekomunikační technika