20365

۲۰۳۶۵

تشخيص خواب آلودگي به كمك نرخ تغييرات ضربان نبض يك انگشت دست

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيو الكتريك

92-93

۱۳۹۷/۰۶/۲۴

دكتر احمد آيت اللهي

برق

خوابآلودگي رانندگان يكي از عوامل اصلي تصادفات و تلفات جاني در جادهها ميباشد و بسياري از تصادفات جادهاي در هنگام رانندگي به دليل خستگي و خوابآلودگي رانندگان اتفاق ميافتد بيش از 40 درصد از تصادفات رانندگي در سالهاي اخير به دليل خوابآلودگي رانندگان بوده است و در اين ميان خوابآلودگي رانندگان اتوبوسها و كاميونهاي حامل مواد اشتعالزا و اسيد و... ميتواند خسارات جبرانناپذيري به بار آورد. اين نشان ميدهد كه رانندگان در تكنولوژي نياز به تشخيص خوابآلودگي در هنگام رانندگي دارند. اين تحقيق يك روش آسان براي شناسايي خوابآلودگي راننده از اطلاعات فيزيولوژيكي مربوط به فعاليت مغز و ضربان نبض انگشت دست را پيشنهاد ميكند. هدف از اين تحقيق توسعه يك سيستم براي تشخيص خودكار خوابآلودگي راننده است. در اين تحقيق تشخيص خوابآلودگي بر اساس تغييرات ضربان نبض يك انگشت دست راننده ) PRV ( كه روش غير تهاجمي و كم هزينه است مورد بررسي قرار گرفته است. روش ارائه شده در اين تحقيق براي تشخيص خوابآلودگي راننده با استفاده از ثبت سيگنال نبض يكي از انگشتان دست اشخاص به كمك )PPG( photoplethysmogram كه روش بسيار معمول و ارزان قيمتي است انجام شد از 10 شخص سيگنال Plethysmography با نرخ نمونه برداري 100 هرتز دريافت شد بطوريكه شش نفر از آنها داراي بيماري آپنه خواب بوده و در تست Polysmnography شركت كردهاند و چهار نفر سابقه هيچ بيماري خواب و مصرف الكل نداشتهاند و در تست MSLT خوابآلودگي در روز شركت كردهاند و همچنين تجزيه و تحليل فعاليت سيگنالهاي مغزي EEG مورد استفاده قرار گرفت و فعاليت امواج تتا در بازه زماني خوابآلودگي به وضوح مشاهده شد. دادههاي ضربان نبض انگشت دست در حوزههاي زمان و فركانس و روش تحليل غيرخطي طرح پوانكاره پردازش شدهاند. در نهايت ويژگيهاي كه با وقوع خوابآلودگي تحت تاثير قرار ميگيرند و يا در طول رويداد خوابآلودگي در ضربان نبض انگشت دست تغييرات قابل ملاحظهاي دارند مشخص شده و استخراج شدهاند نتايج نشان ميدهد كه اين سيگنال بيولوژيكي را ميتوان در آينده در سيستمهاي كمك راننده در صنعت خودروسازي در نظر گرفت. واژههاي كليدي: خوابآلودگي، تغييرات ضربان نبض، پلي سمنو گرافي، سيستم عصبي خودگردان

1398/02/03

Detecting drowsiness with the help of the pulse rate variability of a finger

4/23/2019 12:00:00 AM

. Drivers' sleepiness is one of the main causes of road accidents and deaths and many road accidents happen while driving because of the fatigue and drowsiness of the drivers. More than 40% of accidents in recent years have been caused by drivers'sleepinessand among them the drowsiness of drivers of buses and trucks carrying flammable and acidic substances .....Can cause irreparable damage.This shows that drivers in the technology need to detection sleepiness while driving. This research suggests an easy way to detect driver drowsiness from physiological information related to brain activity and finger pulse rate .The purpose of this research is to develop a system for automatically detecting drowsiness in a driver. In this research, the detection of drowsiness is based on changes in the pulse rate of one finger of the drive which is a non-invasive and low-cost method has been investigated. The method presented in this study is to identify the driver's sleepiness by using the pulse signal recording of one of the fingers of the helper Photoplethysomography (PPG) Which is a very common and inexpensive method of the 10 person Polysomnography signals were received at 100Hz sampling rate, six of them had sleep apnea in the Polysomnography test, four had no history of sleep and have not had alcohol, and they participated in MSLT testing of drowsiness per day. The analysis of the activity of the EEG signals was also used, and Theta's wavelengths were clearly seen in the drowsiness period. Pulse rate data are processed in the time and frequency domain and the nonlinear analysis method of Poincaré's plot. Ultimately, the characteristics that are affected by the occurrence of drowsiness or during the drowsiness event at the pulse rate of the finger are markedly altered and extracted. The findings suggest that this biological signal can be considered in the future in driver assistance systems in the automotive industry. Keywords: Sleepiness, Pulse rate variability, Polysomnography ,Autonomic nervous system.