Pulse Difference Time (PDT) measuring device for diagnosing sleep apnea

Abstract

Sleep apnea is a serious sleep disorder that occurs when a persons breathing is interrupted during sleep.

Typical breathing rates occur anywhere from 10-20 breathes per minute. During sleep apnea, the tongue blocks the airway and a 10-30 second pause in breathing occurs, causing the sufferer to miss one to two breathes, so we use Pulse differences time method to measure indirectly the presence of the disorder and its severity in a sleep lab.

Pulse difference time (PDT) is a noninvasive method of measuring respiratory changes in persons with breathing sleep disorders. It is measured by use of both an ECG machine and photoplethysmograph technique. An ECG machine generates a signal based on the depolarization of the heart while the photoplethysmograph measures the pressure wave, or pulse at the tip of the finger. A value for pulse difference time is given by calculating the difference in time between the peak of the R wave from the ECG and the peak of the pressure wave from the plethysmogram.

The main goal of the project is to create device that can record electrical signals from ECG and plethysmograph leads, improving the signal by including an instrumentation amplifier and by modifying existing software to better detection the peaks of the stored voltage data. And help doctors to treatment sleep apnea.

الملخص

ضيق التنفس في حالة النوم هي حالة من النوم الغير طبيعي تحدث للإنسان نتيجة التأخر في التنفس. معدل التنفس الطبيعي عند الإنسان تكون ما بين 10 إلى 20 مره في الدقيقة, أما في حالة ضيق التنفس يقل معدل التنفس بضياع نفس أو اثنين في فتره زمنيه ما نتيجة لوجود جسيم ما يغلق المجاري التنفسية أو لأسباب أخرى, لذا يتم استخدام تقنية pulse difference time لقياس وجود وشدة ضيق التنفس أثناء النوم بطريقة غير مباشره.

PDT طريقه غير جراحيه يتم من خلالها قياس التغير في معدل التنفس عند الأشخاص المصابين بضيق التنفس أثناء النوم, و هو الفرق ما بين الزمن اللازم للحصول على موجة (QRS) من تقنية (ECG) و الزمن اللازم للوصول إلى ذروة إشارة ضغط الدم باستخدام تقنية (plethysmogram).

في هذا المشروع سنعرض نظام يمكن أي يقيس هذا الزمن باستخدام دائرتين رئيسيتين, الأولى نسجل بها إشارة القلب الكهربائية باستخدام تقنيه (electrocardiograph) والثانية نسجل بها إشارة ضغط الدم باستخدام تقنيه(plethysmograph).

الهدف من هذا المشروع هو الحصول على جهاز يتم من خلاله اخذ الإشارتين السابقتين ومن ثم معالجتهما باستخدام برامج الحاسوب للحصول على الموجه المطلوبة بأقل تشويش ممكن بالتالي تحديد (PDT) التي تساعد الطبيب في علاج الحالة المرضية.