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Design of wireless physiological measurement systems for patients affected by COPD

Cao Hongfei. (2017). Design of wireless physiological measurement systems for patients affected by COPD. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a chronic respiratory disorder that affects many adults in Canada. Patients affected by such a condition tend to become less active and are at risk of losing functional capacity. Therefore, it is important for them to exercise regularly throughout the year. However, there are some restricting situations, such as cold weather, limited training space and long distance from training centers that may prevent the regular practice of exercise. In those cases, a rehabilitation exercise program at patients’ homes may be a good option. To help these patients remain active, researchers are developing a hardware/software infrastructure for training remote patients via the internet. Since COPD is a disease that can be deadly, 3 key physiological parameters need to be monitored to ensure the safety of the patients: respiratory rate, oxygen saturation and heart rate. The objective of this master’s project was to develop two wireless instruments to measure physiological parameters: a respiratory sensor belt and a pulse oximeter. A series of experiments were carried out to evaluate the performance of the designed instruments. The test results showed these instruments meet the design requirements and are able be used to monitor the COPD patients. This will help patients with COPD stay active all year and ultimately, help maintain their functional capacity and their quality of life.

La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est un trouble respiratoire chronique qui affecte un grand nombre d’adultes au Canada. Les patients affectés par cette maladie tendent à être moins actifs et risquent de perdre leur capacité fonctionnelle. Par conséquent, il serait important pour eux de faire de l'activité physique régulièrement. En raison de certaines contraintes, tels que le froid, l’espace d’entraînement limité et l'isolement géographique, la pratique d'activité physique n'est pas toujours possible. Dans ce cas, un programme d’exercices de réhabilitation effectué à domicile pourrait être une bonne solution. Afin d’aider ces patients à demeurer actifs, des chercheurs mettent au point une infrastructure matérielle et logicielle afin d’entraîner ces patients à distance par un lien internet. Puisque la MPOC est une maladie qui peut être mortelle, trois paramètres physiologiques principaux (fréquence respiratoire, la saturation en oxygène et le rythme cardiaque) doivent être surveillés en temps réel pendant l'entraînement pour assurer la sécurité des patients. L’objectif de ce projet de maîtrise est de développer deux instruments sans fil pour mesurer ces paramètres physiologiques : une ceinture de détection du rythme respiratoire et une oxymètre de pouls. Des essais ont été effectués pour évaluer la performance de ces instruments. Les résultats des essais ont montré que ces instruments fonctionnent tel que prévu. À l’aide de ces instruments, les patients MPOC pourraient être actifs pendant toute l’année et ainsi maintenir leurs capacités fonctionnelles.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Mémoire de maîtrise)
Date:Septembre 2017
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Maîtrise en ingénierie
Nombre de pages:65
ISBN:Non spécifié
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie > Génie électrique et génie électronique
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Programmes d'études de cycles supérieurs en ingénierie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Bui, Hung-Tien
Leone, Mario
Mots-clés:arduino, COPD, heart rate, oxygen saturation, respiration rate, wireless pulse oximeter, xbee
Déposé le:09 nov. 2017 08:13
Dernière modification:09 nov. 2017 22:42
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