Diseño de un sistema de monitoreo respiratorio para perros domésticos con sensor TOF híbrido

SHI Zhengshun ,  

LIU Hongyue ,  

CAO Yan ,  

摘要

Para satisfacer las necesidades clínicas de monitoreo continuo de la frecuencia respiratoria en el diagnóstico y tratamiento de la 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 espacial adaptativo para adaptarse a diferentes posturas de las mascotas. Se implementó el control colaborativo de la secuencia temporal del sensor y el preprocesamiento de la señal en la plataforma embebida STM32, y se desarrolló un algoritmo de análisis de la forma de la respiración en tiempo real en la computadora superior LabVIEW, además de calibrar y optimizar los parámetros de medición de distancia del TOF de matriz óptica. Las pruebas en perros pequeños en escenario estático mostraron que el error de medición de la frecuencia respiratoria del sistema es ≤ 2 respiraciones por minuto. La interfaz LabVIEW puede mostrar en tiempo real la forma de la respiración y el valor de BPM, verificando la viabilidad del sensor TOF óptico en la monitorización in vivo. El sistema híbrido TOF punto-matriz logra una alta precisión en la monitorización respiratoria estática de perros mediante la optimización de la medición óptica y la estrategia adaptativa espacial, proporcionando una nueva solución de medición óptica biológica miniaturizada y de bajo costo para el campo de la medicina veterinaria.

关键词

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

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