Design and Implementation an Apnea Detection System for Infants

Abstract

يُعتبر التنفس علامة حيوية مهمة في جسم الإنسان وانقطاعها يؤدي إلى مضاعفات قد تؤدي أحيانا للوفاة، فنظرا لتزايد الطلب على الأجهزة المتنقلة خاصة أجهزة المراقبة تم تصميم هذا المشروع ً المتنقل،يتمركز هذا التصميم على فئة عمرية من يوم إلى عامين حيث أن ٦% من هذه الفئة تتعرض لمرض Apneaوهو عبارة عن مرض انقطاع التنفس إما مزمن أو مؤقت نتيجة لمشاكل في الدماغ أو مشاكل في إنغلاق مجرى التنفس. تكمن فكرة هذا المشروع تكمن حول مرض Apnea الذي قد يؤدي أحيانا إلى وفاة الرضيع إذا لم ا وهو عبارة عن تصميم حزام يوضع بداخله المستشعر flexiforce sensor قادر على ً يتم ملاحظته فور مراقبة التنفس للرضيع وإعطاء إنذار للممرضين أو الأهل في حال تعرض الطفل لنوبة Apnea اعتماداً على خاصية حركة الصدر للرضيع أثناء التنفس ينتج عنه تغير الإجهاد من خلال مجس Flexiforce sensor، حيث يتغير حجم صدر الرضيع أثناء التنفس بناءا تغير حجم الرئتين وحركة الحجاب الحاجز فإذا حدثت نوبة بعد ٢٠ ثانية تقريبا، apnea يبدأ الصدر بالحركة بقوة لأخذ أكبر قدر من الأكسجين ثم تبدأ بالإختفاء تدريجياً تتم مقارنة هذه القراءات مع قيمة مرجعية لمعرفة إذا تعرض الرضيع لانقطاع التنفس ليتم إعطاء إنذار ضوئي وسمعي ومن ثم يتم اتخاذ الإجراء المناسب من قِبل المسؤولين. Breathing is an important sign of vitality in the human body and its interruption leads to complications that can be fatal. Due to the increasing demand for portable devices, especially monitoring devices, this portable project is designed to focus on patients one day to two years of age suffering from apnea. Apnea is a chronic or temporary cessation of breathing caused by problems in the brain or problems in the closure of the respiratory tract. This project is concentrated on apnea, which can lead to death in infants if not immediately observed. Our design uses a strap that can monitor the infant's breathing rate and give a warning to nurses or parents if the child has an apnea spell. This monitoring is based on chest movement of the infant during breathing, which leads to a change in strain through Flexiforce sensor prompting an alarm. The amount of change in an infant’s chest during breathing depends on the amount of the lungs compliance. In the case of an apnea spell, the chest begins to move strongly to intake the maximum oxygen and then gradually disappears after about 20 seconds. These readings are compared with a reference value to determine if the infant is experiencing respiratory failure. If such a situation is detected, a visual and audible warning is produced so that appropriate action can be taken by the officials.