Sportistu Aksesuāri Sirds-Asinsrites Sistēmas Parametru Monitoringam
52. RTU Studentu zinātniskās un tehniskās konferences materiāli 2011
Viktorija Mečņika, Ivars Krieviņš, Edgars Kviesis

Cilvēka ķermeņa atbildes reakcijas novērtēšana uz fizisko slodzi sporta nodarvošanas laikā ir nepieciešama sporta fizioloģijā, piemēram, profesionālajiem sportistiem un sporta zāles apmeklētājiem individuālā sporta nodarbību plāna sastādīšanā labāku rezultātu sasniegšanai un pārpūlēšanas riska novēršanai, kā arī vairāku rehabilitācijas programmu pacientiem. Lai izvērtētu sportista vai pacienta fiziskās slodzes izturību, tiek vērtēti vairāki fizioloģiskie parametri: sirdsdarbības frekvence, asins spiediens, elpošanas frekvence u.c. Mūsdienu tehnoloģiju sasniegumi dod iespēju novērot fizioloģisko procesu norisi reālā laika režīmā, kas nodrošina gan parametru izmaiņu monitoringu dinamikā, gan savlaicīgu pārpulēšanās riska novēršanu. Šajā darbā tiek piedāvāti daži risinājumi sirds-asinsrites sistēmas parametru monitoringam sporta nodarbības laikā, izmantojot valkājamo eksperimentālo fotopletismogrāfijas (PPG) ierīci. Tika izstrādāti sportistu aksesuāri ar integrēto PPG ierīci-pieres apsējs un velobraucēju cimdi. Fotopletismogrāfija (PPG) ir optiskā asins pulsāciju reģistrācijas metode, kas balstās uz pētāmo audu optiskā blīvuma reģistrācijas izmantošanu. PPG signāls sastāv no lēni mainīgās līdzkomponentes (DC), kas satur informāciju par lēniem procesiem, piemēram, elpošana un termoregulācija. Kā arī ātri mainīgās komponentes (AC), kas var sniegt informāciju par kardiovaskulāriem procesiem, piemēram, asinsvadu tonusu, arteriālo spiedienu un perifēro asinsvadu pretestību. Izstrādātā eksperimentāla PPG ierīce balstās uz remisijas principa izmantošanu, kas ir potenciāli plašāk pielietojama. Tomēr šī tehnoloģija vēl joprojām nav izplatīta komerciālās iekārtās. Salīdzinājumā ar konvencionālo absorbcijas PPG, jaunajām izstrādnēm ir vairākas priekšrocības: samazinātie elektronisko komponentu gabarīti un daudzfunkcionāls programmnodrošinājums. Jaunajai ierīcei ir droša datu pārraide, kas pieļauj datu sūtīšanu un saņemšanu līdz pat 10 m attālumam, un neliels enerģijas patēriņš (~40 mA). Jaunizveidotajā programmatūras nodrošinājumā ir integrēts digitāls 255 punktu nerekursīvs filtrs, kas nofiltrē artefaktus. Tika pilnveidota PPG sensora konstrukcija- jaunajā izstrādnē tiek izmantota fotodiode ar redzamās gaismas filtru un izveidota starojuma barjera. Minētie ierīces uzbūve un programmatūra nodrošina darbības precizitāti un stabilitāti, par ko liecina izveidoto prototipu aprobācija laboratorijas apstākļos, kā arī daļēji atvieglo tās integrēšanu tekstilizstrādājumā. Ierīces elektroniskie elementi tika vulkanizēti divu komponentu silikonā, kas aizsargā tos no antropotoksīniem un nodrošina tekstilizstrādājuma kopšanas iespējas. Toties neskatoties uz ierīces pārklāšanas procesa potenciālo mehanizāciju, integrēšanas procesu sarežģī optiskā sensora savienojums ar tekstildrānu. Pieres apsējā sensors reģistrē PPG signālu no virspusējās deniņu artērijas, bet velobraucēju cimdā- no spieķakaula artērijas


Atslēgas vārdi
sport accessories, physical activity evaluation, cardiovascular parameters, PPG wearable device

Mečņika, V., Krieviņš, I., Kviesis, E. Sportistu Aksesuāri Sirds-Asinsrites Sistēmas Parametru Monitoringam. No: 52. RTU Studentu zinātniskās un tehniskās konferences materiāli, Latvija, Rīga, 27.-29. aprīlis, 2011. Rīga: RTU Izdevniecība, 2011, 247.-247.lpp. ISBN 9789934102608.

Publikācijas valoda
Latvian (lv)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196