Development of a wearable system based on inertial sensors for monitoring breathing temporal parameters

Long term monitoring of breathing function is important for many critical conditions, such as postoperative patients. Monitoring the chest wall displacement during breathing would provide a non-invasive estimator of breathing parameters. The device developed in this thesis is suitable for long acquisitions, and is wearable. The device is composed by three modules that communicate data via Bluetooth. Hence, a net of Bluetooth modules is developed for continuous data transmission. To make the device suitable for long term acquisition, Bluetooth low power modules are used. The data used for the estimation of breathing parameter are quaternions obtained by the integration of data provided by each inertial sensor.

Il monitoraggio a lungo termine delle funzioni respiratorie è importante per valutare molte condizioni critiche, come ad esempio, il periodo post operatorio. La stima dei parametri respiratori può essere monitorata attraverso i movimenti della cassa toracica in modo da utilizzare un sistema di stima di parametri respiratori che sia non invasivo. Il dispositivo sviluppato in questo lavoro di tesi è adatto per le lunghe acquisizioni, ed è indossabile. Il dispositivo è composto da tre moduli che comunicano via Bluetooth, perciò è stata sviluppata una rete di moduli Bluetooth per la continua trasmissione di dati. Per rendere il dispositivo adatto per l'acquisizione a lungo termine sono stati utilizzati, moduli Bluetooth a basso. I quaternioni ,ottenuti dall'integrazione dei dati forniti da ciascun sensore inerziale, sono i dati analizzati per il riconoscimento dei parametri respiratori.