Ανάπτυξη συστήματος μέτρησης λειτουργίας των πνευμόνων

Abstract

Η σπιρομέτρηση είναι μία διαδικασία μέτρησης της λειτουργίας των πνευμόνων, η οποία υπάρχει εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Τα σύγχρονα σπιρόμετρα είναι χρήσιμα όχι μόνο για την εκτίμηση μίας ήδη υπάρχουσας πάθησης, αλλά και στην πρόληψη εξετάζοντας τον όγκο και την ροή του εκπνεόμενου αέρα με μη επεμβατικό τρόπο και ελάχιστη προετοιμασία. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η κατασκευή ενός πλήρως ηλεκτρονικού σπιρόμετρου. Το σπιρόμετρο κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε χρησιμοποιώντας μία πλακέτα Arduino, ένα αυτοσχέδιο επιστόμιο, έναν αισθητήρα και μια γλώσσα προγραμματισμού. Ο ασθενής εκπνέει στο επιστόμιο, το οποίο συνδέεται με τον αισθητήρα μέσω δύο σωλήνων. Ο αισθητήρας αποστέλλει την πληροφορία στην πλακέτα. Η πλακέτα Arduino, χρησιμοποιώντας γλώσσα προγραμματισμού, τρέχει τον κώδικα που έχουμε συντάξει και έπειτα τις μεταφράζει σε αποτελέσματα-μετρήσεις που έχουμε ορίσει. Οι μετρήσεις εμφανίζονται στην οθόνη που συνδέεται στον Arduino. Η συσκευή που αναπτύχθηκε μπορεί να πραγματοποιεί σπιρομέτρηση σε ασθενή, έπειτα από τη βαθμονόμησή της.

Spirometry is a measurement of lung function that has been in existence for hundreds of years. The most modern devices are useful not only for the assessment of an existing condition of the patient, but also for the prevention of volume and flow of exhaled air, in a non-invasive manner and with minimal preparation by the examinee. In this research, a fully electronic spirometer was built. The spirometer was constructed and tested using an Arduino board, an improvised mouthpiece, a sensor and a programming language. The patient exhales to the mouthpiece, which is connected through a tube with the sensor. The sensor sends the information to the board. The Arduino board, using a programming language, runs the written code and then translates it into measured results. The measurements are displayed on the screen connected to Arduino. The developed device can perform spirometry on a patient after calibration.