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Título: Sistema de monitoramento de pacientes com Alzheimer durante o sono através de acelerômetro e sensor piezoeletrico
Autor(es): Anhol, Leonardo Dell
Orientador(es): Lima, Jeferson José
Palavras-chave: Alzheimer, Doença de
Envelhecimento
Filtros elétricos de cristal
Fourier, Transformadas de
Alzheimer's disease
Aging
Electric filters, Crystal
Fourier transformations
Data do documento: 18-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: ANHOL, Leonardo Dell. Sistema de monitoramento de pacientes com Alzheimer durante o sono através de acelerômetro e sensor piezoeletrico. 2016. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2016.
Resumo: O envelhecimento da população nos dias atuais, tem trazido doenças que não eram vistas antes, entre elas destaca-se o Alzheimer. O Alzheimer é uma doença classificada como um tipo de demência que afeta os neurônios, a qual causa atrofias cerebrais e por consequência afeta as funções motoras do paciente. Com o avanço das fases da doença a presença de cuidadores se torna constante. Para o auxílio dos cuidadores e garantia da segurança do paciente, um sistema de monitoramento com cristal piezoelétrico e acelerômetro é projetado e testado para verificar possíveis agitações do paciente durante a noite, alertando o cuidador caso o mesmo venha dormir. O sistema é divido em dois circuitos, um circuito com cristal piezoelétrico para monitorar a pressão do paciente caso ele venha pisar no chão, o qual utiliza um amplificador operacional para aumentar o sinal de saída do sensor que é relativamente baixo em relação a baixa pressão que é exercida sobre ele. O circuito detecta a pressão exercida sobre ele, quando o paciente levantar e tocar a superfície lateral da cama, um sinal é enviado pelo amplificador ao controlador de plataforma Arduíno, que por sua vez aciona o alerta do cuidador. Para monitorar os movimentos, o circuito com acelerômetro detecta movimentos nos três eixos cartesianos, qualquer oscilação de movimento em relação ao acelerômetro é representada em gráficos. Os sinais detectados pelo acelerômetro são convertidos do domínio do tempo para o da frequência com a Transformada Rápida de Fourier. São filtrados pelo filtro Butterworth, em uma faixa de frequência de 5 a 15Hz que é a faixa de movimento desejada para o trabalho. Por final utiliza o valor eficaz do sinal, que é a intensidade em que esse movimento é realizado. Quando o valor eficaz nas faixas de 5 a 15Hz excede o limite, um sinal de alerta é enviado ao controlador, que por sua vez alerta o cuidador. Os sinais detectados dos componentes, mostram que o sistema é capaz de atuar no monitoramento de pacientes de Alzheimer no período da noite. Os sinais do acelerômetro funcionam dentro do limite de frequência, atenuando-se os sinais que estão a abaixo e acima da faixa de detecção. Assim monitorando somente a faixa de frequência desejada.
Abstract: The aging of the population today, has brought diseases that were not seen before, among them is Alzheimer's. Alzheimer's is a disease classified as a type of dementia that affects neurons, which causes brain atrophies and therefore affects the patient's motor functions. As the disease progresses, the presence of caregivers becomes constant. For caregiver assistance and patient safety assurance, a piezoelectric crystal and accelerometer monitoring system is designed and tested to check for possible patient shaking during the night, alerting the caregiver if the patient comes to sleep. The system is divided into two circuits, a piezoelectric crystal circuit to monitor patient pressure if it comes to step on the floor, which uses an operational amplifier to increase the sensor output signal which is relatively low in relation to the low pressure Is exercised on it. The circuit detects the pressure exerted on it, as the patient picks up and touches the side surface of the bed, a signal is sent by the amplifier to the Arduino platform controller, which in turn triggers the caregiver's alert. To monitor the movements, the accelerometer circuit detects movements on the three Cartesian axes, any movement oscillation in relation to the accelerometer is represented in graphs. The signals detected by the accelerometer are converted from the time domain to the frequency domain with the Fast Fourier Transform. They are filtered by the Butterworth filter, in a frequency range of 5 to 15Hz which is the range of motion desired for the job. Finally, it uses the effective value of the signal, which is the intensity at which this movement is performed. When the effective value in the 5 to 15Hz ranges exceeds the threshold, an alert signal is sent to the controller, which in turn alerts the caregiver. The detected signals of the components show that the system is capable of monitoring Alzheimer's patients in the evening. The accelerometer signals operate within the frequency range, attenuating the signals that are below and above the detection range. Thus monitoring only the desired frequency range.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7656
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