Лабораторный стенд для мониторинга состояния организма больных сахарным диабетом

Лабораторный стенд для мониторинга состояния организма больных сахарным диабетом
Даты проведения
с 2017-03-02 по 2017-08-03
Потапенок Наталья Владимировна Летняя школа STEM-центра МБОУ СОШ № 64

Разрабатываемая модель соответствует основной концепции IoT (Интернета вещей)-использование применения средств радиочастотной идентификации для взаимодействия физических предметов, оснащенных встроенными технологиями друг с другом или внешней средой. Проект относится к направлению здравоохранение. Данное направление является лидирующей сферой по использованию интернета вещей.

Ход работы:

Во время летней научной школы перед авторами проекта были поставлены задачи по сборке прибора, тестированию приобретенных датчиков и доработке структурной и программной части проекта.
В ходе работы выявились следующие проблемы:
- среда программирования Arduino IDE не коммутируется, при подключении последней версии пакета Intel;
-при работе библиотек сенсоров появляются команды, которые не распознаёт Intel Edison;
- в ходе работы выявилась проблема отсутствие возможности работы с интерфейсом 1-Wire
Поэтому было решено скоммутировать сенсоры с платой Arduino Uno, и связать Intel Edison по UART с Arduino Uno.
Для создания первой модели были использованы датчик температуры и влажности SHT1x, цифровой биосенсорный датчик пульса 2016 New Top Fashion Digital Biosensor Grove Ear clip Heart Rate Sensor the Device Body и плата расширения DFROBOT IO Expansion Shield для Intel Edison.
В ходе экспериментальной работы датчики были заменены. В настоящий момент модель готова для контрольных замеров
Мы не ставим перед собой цель создания нового прибора для определения уровня глюкозы в крови. Известно, что состояние гипогликемии сопровождается изменением ряда физических показателей, которые возможно замерить неинвазивно. Этот факт и лежит в основе разработки модели недорогого прибора, позволяющего по ряду снимаемых датчиками внешних показателей пациента предупреждать критическое состояние (гипосостояние) больных сахарным диабетом.
В качестве прототипа модели взят прибор GlucoTrack. Также как и в вышеуказанном устройстве прибор анализирует динамику нескольких показателей: влажности и температуры кожи, частоту сердцебиений.
Цель проекта: с использованием облачных технологий на основе платы Intel® Edison создать модель прибора, позволяющего по ряду снимаемых датчиками внешних показателей пациента предупреждать критическое состояние (гипосостояние) больных сахарным диабетом
"Идея проекта была представлена в междисциплинарной дистанционной школе «Познай Intel® Edison». Во время летней научной школы перед авторами проекта были поставлены следующие задачи: 1. Техническая реализация считывания данных с тела человека:  Частота сердцебиения  Температура тела  Влажность поверхности кожи 2. Реализация аппаратной обработки полученных данных 3. Передача данных на IoT сервис 4. Интерпретация полученных данных задачи
"По данным Международной Федерации диабета к 2040 году число больных диабетом достигнет примерно 642 миллионов человек. В стадии декомпенсации заболевание сопровождается состояниями гипер и гипогликемии, которые требуют оказания срочной первой медицинской помощи. Предотвратить данные состояния можно осуществляя постоянный контроль уровня глюкозы в крови, делая от 5 и более проколов пальцев в день. Перед научным и медицинским сообществом поставлена задача создания приборов для неинвазивного (nonGl) определения уровня глюкозы в крови. Используя известные физические методы созданы приборы ""Глюкович"",Continuous Glucose Monitoring System, Омелон А-1,GlucoTrack."
"Концептуальная схема - https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovZUVpOWNzWmEzejA/view?usp=sharing Структурная схема-https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovWnY0RGdNZVVLQnc/view?usp=sharing Программная часть: 1) Yocto - ОС для Intel Edison; 2) Web_server_sketch -прошивка для web-server; 3) html.txt - форма страницы + скрипты; 4) software - программа для контроля пациентов в диспансере. алгоритм работы-https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovQzY3VG5iMFhqcjQ/view?usp=sharing Интерфейс Iot сервиса https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovdDNMRnlZNk81UkE/view?usp=sharing https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovNE9PM0haMGNJQ00/view?usp=sharing программный продукт https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovY2s4dEEydThxYnM/view?usp=sharing Фото макета https://drive.google.com/file/d/0B3bY97m6YKovM2Fzcjl0YTc2ZUk/view?usp=sharing"
" Выполненная на сегодняшний день часть проектной работы позволяет начать тестовые испытания. По результатам испытаний планируем определить направления по доработке проекта как в части структуры модели, так и в программном блоке. Концептуальная схема с использованием мини-компьютеров Edison может быть применена для удаленного наблюдения за пациентами с другими заболеваниями, в частности кардиобольными. Так в четырех регионах России: Москва, Московская область, Санкт- Петербург, Ленинградская область ведется многоцентровое исследование по применению дистанционных технологий в динамическом наблюдении пациентов с артериальной гипертензией. Для организации наблюдения 200 пациентов в каждом регионе используются тонометры с автоматической передачей данных. Этот пример подтверждает актуальность выбранного нами направления работы.
Для работы устройства используются два сенсора: спаренный датчик температуры и влажности DHT11, и датчик частоты сердечных сокращений KY-039. Датчик температуры и влажности подключается по интерфейсу 1-Wire к плате Arduino Uno, сенсор пульса подключается к АЦП Arduino Uno.Плата Arduino Uno подключается к МП Intel Edison, расположенному на IO Expansion Shield по протоколу UART. Intel Edison формирует полученные с Aarduino Uno данные в формат Jason, и при помощи встроенного Iotagenta передаёт информацию на облачный сервис Intel IoT Analitics.
О проекте

Автор проекта

Целевая аудитория

школьники 5-7 класс школьники 8-11 класс студенты специалисты преподаватели

Специализации

Радиоэлектроника Робототехника Программирование Конструирование Изобретательство

Области знаний

Биология и науки о Жизни Математика и информатика Техника и инженерные науки Химия и нанотехнологии Микроэлектроника