Diseño del sistema de monitoreo respiratorio para perros mascota con sensor TOF híbrido

SHI Zhengshun ,  

LIU Hongyue ,  

CAO Yan ,  

摘要

En respuesta a la necesidad clínica de monitoreo continuo de la frecuencia respiratoria en el diagnóstico y tratamiento de insuficiencia cardíaca en perros, se desarrolló un nuevo sistema de monitoreo respiratorio sin contacto basado en un sensor TOF (Time-of-Flight) híbrido. Se propuso una arquitectura híbrida de sensor TOF punto-matriz, construyendo un modelo de monitoreo espacial adaptativo para ajustarse a las diferentes posturas de las mascotas. Basado en la plataforma embebida STM32, se implementó el control secuencial coordinado del sensor y el preprocesamiento de la señal original, se desarrolló un algoritmo de análisis de la forma respiratoria en tiempo real en LabVIEW, y se llevó a cabo una calibración óptica para probar y optimizar los parámetros de medición de distancia TOF de la matriz. Las pruebas en perros pequeños en escenarios estáticos indicaron que el error de medición de la frecuencia respiratoria del sistema es ≤ 2 respiraciones por minuto (BPM). La interfaz de LabVIEW muestra en tiempo real la forma respiratoria y los valores BPM, validando la viabilidad del sensor TOF óptico en la monitorización in vivo. El sistema híbrido TOF punto-matriz, mediante la optimización de la medición óptica y la estrategia de adaptación espacial, alcanzó una alta precisión en el monitoreo respiratorio estático de perros, proporcionando una nueva solución de medición biomédica óptica miniaturizada y de bajo costo para la medicina veterinaria.

关键词

Sensor TOF;Monitoreo sin contacto;Frecuencia respiratoria de mascotas;Perros con insuficiencia cardíaca;LabVIEW

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