Đặt vấn đề thiết kế. Tổng quan về giƣờng bệnh. Chức năng của từng khối. Thiết kế từng khối.
Sơ đồ nghiên cứu của giƣờng y tế. Kế hoạch áp dụng phƣơng pháp điều khiển giƣờng bệnh bằng tiếng nói. Kế hoạch từng tiếng đếm. Thiết kế hệ thống nhận dạng tiếng nói trên C6713.
Giới thiệu Kit C6713. Thiết kế phần điều khiển động lực cho giƣờng. Sơ đồ điều khiển động lực. Kết quả quá trình xử lý nhận dạng trên kit.
Kết quả của phần điều khiển động lực. Kết quả kết nối trên giƣờng thật. 87 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI. Kết luận của đề tài.
Hƣớng phát triển đề tài. 89 MÃ NGUỒN CHƢƠNG TRÌNH TRÊN MATLAB. 99 Tài Liệu Tham Khảo. 106 12 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các vị trí loét thƣờng gặp Hình 1.2: Các lĩnh vực lien quan Hình 1.3: Phân loại điện từ trƣờng Hình 2.1: Sơ đồ phác thảo mặt giƣờng thiết kế Hình 2.2: Sơ đồ khối của MFCC Hình 2.3: Sơ đồ rút trích đặc trƣng chi tiết Hình 2.4: Một ví dụ về ngân hàng bộ lọc Mel-Spaced Hình 2.5: Quan hệ giữa tần số theo Hz và theo Mel Hình 2.6: Mô tả quá trình cắt khoảng lặng Hình 2.7: Lƣu đồ chi tiết quá trình cắt hoảng lặng Hình 3.1: 2-phần mông; 3-phần chân phải; 4-phần chân trái Hình 3.2: 2-phần mông; 3-phần chân phải; 4-phần chân trái Hình 3.3: 1-phần lƣng đầu; 2-phần mông cố định Hình 3.4: 1-phần lƣng đầu; 2-phần mông; 3-phần chân phải; 4-phần chân trái Hình 3.5: 1-phần lƣng đầu; 2-phần mông; 3-phần chân phải; 4-phần chân trái Hình 3.6: Nguyên lý hoạt động khối Motor một Hình 3.7: Sơ đồ trạng thái của bốn Motor HÌnh 3.8: Sơ đồ nghiên cứu giƣờng Hình 3.9: Sơ đồ bố trí các tiếng đếm điều khiển Motor Hình 3.10: Sơ đồ khối DSP C6713 Hình 3.11: Sơ đồ bộ nhớ của 6713 13 Hình 3.12: Sơ đồ khối của bộ codec Hình 3.13: Sơ đồ bố trí trên KIT C6713 Hình 3.14: Sơ đồ tiếng đếm điều khiển giƣờng bệnh Hình 3.15: Sơ đồ mặt giƣờng điều khiển 14 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Bệnh đái tháo đƣờng Bảng 4.1: Kết quả nhận dạng ngƣời thứ nhất Bảng 4.2: Kết quả nhận dạng ngƣời thứ hai Bảng 4.3: Kết quả nhận dạng ngƣời thứ ba Bảng 4.4: Kết quả nhận dạng ngƣời thứ tƣ Bảng 4.5: Kết quả nhận dạng ngƣời thứ năm Bảng 4.6: Bảng tổng hợp phần tram nhận dạng dung của năm ngƣời 15 CÁC CHỮ VIẾT TẮT MFCC: Mel-frequency Cepstral Coefficients VQ: Vector Quantization ADC: Analog-to-Digital Converter DAC: Digital-to-Analog Converter DSP: Digital Signal Processing LPC: Linear Predictive Coder DSK: KIT: BEN: bioengineering (công nghệ sinh học) BPH: biophysics (sinh lý) BEM: bioelectromagetism (…sinh học) MPH: medical physics (vật lý y khoa) MEN: medical engineering (kỹ thuật sinh học) MEL: medical electronics (điện tử y tế-điện tử sinh học) HIV: bệnh suy giảm hệ miễn dịch BK: Bacille de kock (vi khuẩn kock-bệnh lao) TIA: …(thiếu máu cục bộ) AVM:…(vỡ dị dạng động tĩnh mạch) mg/dL: milligram trên mỗi lít; mmol/dL: milimoles trên mỗi lít Hyppocrat: (460-377 TCN) CT Scanner: 16 DNA: …(đột biến gen) FFT: Fast Fourier transform 17 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.
Tình hình nghiên cứu Hiện nay đã có rất nhiều loại giƣờng bệnh có thể thay drap giƣờng cho bệnh nhân, mà không cần di chuyển ngƣời bệnh nhƣng lại không thể thay đổi tƣ thế của ngƣời bệnh một cách linh hoạt nhất, còn loại giƣờng bệnh có khả năng thay đổi tƣ thế cho ngƣời bệnh lại không có khả năng thay thế drap trải giƣờng mà không di chuyển ngƣời bệnh, mặt khác theo nhân chủng học của con ngƣời thì không ai giống ai cả, dẫn đến các tƣ thế cũng khác nhau, ví dụ ở một số bệnh nhƣ sau: về những bệnh khiển cho bệnh nhân khó cử động đƣợc chia làm ba nhóm. - Do chấn thƣơng tại tay/ chân dẫn đến bệnh nhân khó/ không, cử động đƣợc tay/ chân,…ở nhóm bệnh này, bệnh nhân chỉ hạn chế chức năng vận động tay/ chân, còn các bộ khác của cơ thể không bị ảnh hƣởng. - Bệnh nhân suy nhƣợc cơ thể, làm bệnh nhân khó đi lại nhƣ: bệnh nội khoa, bệnh suy tim, bệnh hạ kali máu, bệnh lao giai đoạn cuối, bệnh ung thƣ giai đoạn cuối,…ở nhóm bệnh này, bệnh nhân có thể hôn mê, khó vận động và đi lại do họ suy nhƣợc. - Bệnh do tổn thƣơng hệ thần kinh: bệnh bại liệt, bệnh chấn thƣơng sọ não,…ở nhóm bệnh này, bệnh nhân không cử động đƣợc tay/ chân, hoặc có thể hôn mê.
Nhận thấy những hạn chế của các loại giƣờng y tế hiện nay, cũng nhƣ nhu cầu thực t về một số loại giƣờng y tế có khả năng hỗ trợ linh hoạt trong việc cử động của ngƣời bệnh, cũng nhƣ thay thế drap giƣờng mà không cần di chuyển bệnh nhân ra khỏi giƣờng, em đã tìm hiểu và quyết định thực hiện đề tài: “ Thiết kế và chế tạo giƣờng y tế thông minh. Giƣờng y tế là loại thiết bị để ngƣời bệnh nằm nghỉ ngơi, hàn gánh các tế bào, bộ phận của cơ thể, hồi phục sức khỏe, với những ngƣời phải nằm bất động, nhƣng vẫn 18 nói thành tiếng và có nguy cơ bị nở loét hoại tử trên thân thể là rất cao. Vết loét da thƣờng xảy ra với những ngƣời lớn tuổi ít vận động, ngƣời bị liệt, bại liệt và ngồi xe lăn, ngƣời bị thƣơng tứ chi, … Chúng không gây nguy hiểm đến tính mạng ngƣời bệnh nhƣng cần đƣợc chăm sóc đúng cách để tránh gây ra tình trạng đau đớn không đáng có. Chính vì thế những ngƣời lớn tuổi ít vận động, ngƣời bị liệt, bại liệt và ngồi xe lăn,…thƣờng bị loét do ngồi, nằm lâu ở một vị trí, tuyệt đại đa số 80% các vết loét xảy ra ở phần xƣơng cùng hay gót chân.
Ngăn chặn vết loét trên ngƣời bệnh nhân là rất quan trọng và phải đảm bảo bệnh nhân không nằm ở một vị trí cố định với thời gian dài hơn hai giờ liên tục, do đó, sau hai giờ liên tục, thay đổi vị trí nằm của ngƣời bệnh nhân, việc thay đổi tƣ thế nằm của bệnh nhân này, nếu thực hiện bằng sức ngƣời sẽ gây khó khăn, cần có thiết bị hỗ trợ để thay đổi tƣ thế nằm thực hiện một cách dễ dàng. Vì thế, đối với giƣờng dành cho bệnh nhân không có khả năng hoặc khó có khả năng cử động, chính vì thế giƣờng y tế phải thực hiện một số các yêu cầu sau: Hỗ trợ ngƣời bệnh thay đổi vị trí nằm nhằm tránh hoại tử, lở loét, hỗ trợ nhân viên bệnh viện, các Bác sỹ trong việc chăm sóc bệnh nhân, mặt khác, với những bệnh nhân bị thƣơng ở tứ chi cần phải đƣợc giữ ở vị trí cố định, tuy nhiên, chân còn lại sẽ có nhu cầu cử động độc lập, vì vậy giƣờng y tế cũng cần đảm bảo đƣợc yêu cầy này. Dựa trên các bài báo, tạp chí trên thế giới - Trình bày một hệ thống giƣờng đƣợc điều khiển thông qua máy tính và một máy chủ với sự giám sát của một hoặc nhiều thiết bị giám sát khác [1], ”Smart bed system US 20080126132 Al” của Adrian F.Suchecki, công bố 29 tháng 5 năm 2008. - Đề tài nghiên cứu phát triển một nền tảng phần mềm, phần cứng để giải quyết vấn đề lở loét, hoại tử của bệnh nhân, nằm cố định ở một vị trí dài hơn hai giờ đồng hồ [2].
“A smart bed platform for monitoring & Ulcer prevention” do các 19 tác giả Yousefi, R. ; Quality of Life Technol, Lab. of Texas at Dallas, - - Richardson, TX, USA ; Ostadabbas, S. công bố tại Thƣợng Hải, ngày 15-17 tháng 10 năm 2011 Các công trình nghiên cứu đặc trƣng Trọng tâm nghiên cứu phát triển phần mềm – phần cứng trong điều kiện tốn kém ít nhất để sử dụng trong các việc điều trị các bệnh ngoại khoa, nội khoa, bệnh bại liệt và lở loét ở bệnh nhân, giúp các nhân viên y tế, Bác sỹ chăm sóc sức khỏe bệnh nhân tốt hơn, phát huy độ bền của giƣờng.
Mô tả các nền tảng thu thập thông tin từ các cảm biến khác nhau đƣợc kết hợp vào giƣờng, phân tích các dữ liệu đầu ra theo sơ đồ khối để ra lệnh cho các cơ cấu của giƣờng chuyển động, những chuyển động này tạo thành khối thống nhất hỗ trợ cho bệnh nhân, các nhân viên y tế, Bác sỹ thuận tiện trong việc chăm sóc, điều trị của giƣờng. Phân tích các nghiên cứu trong nƣớc Đánh giá ƣu điểm, nhƣợc điểm so với tình hình ở việt nam, - Gần đây, một loại giƣờng của Nguyễn Long Uy Bảo đã đáp ứng đƣợc yêu cầu, có thể thay thế drap giƣờng mà không cần di chuyển bệnh nhân ra khỏi giƣờng, tuy nhiên, giƣờng này có hạn chế về việc nâng hạ phần lƣng và phần đầu, phần chân trái, phần chân phải và toàn bộ giƣờng khi nâng lên, hạ xuống. Ngoài ra, cũng có các loại giƣờng sử dụng tay quay hoặc nút bấm đối với giƣờng có sử dụng động cơ điện để thay đổi các tƣ thế nằm của bệnh nhân. Tuy nhiên, loại giƣờng này chỉ có chức năng nâng, hạ phần đầu, phần lƣng, phần chân, còn phần mông nơi có xƣơng cùng thì đƣợc giữ cố định, nên không thể thay drap giƣờng mà không di chuyển bệnh nhân.
Mặt khác, ở phần này lại dễ bị hoại tử, hay gây lở loét,… 20 - “ Giƣờng đa năng” của kỹ sƣ Hà Trọng Dũng. Chiếc giƣờng có thể đƣợc gấp lại thành chiếc ghế, đƣợc điều khiển hoàn toàn bằng tay và sức ngƣời, phần đầu có thể nâng lên một góc nhất định, phần chân chỉ có thể hạ xuống, không có khả năng nâng lên. Ngoài ra, cũng có các loại giƣờng sử dụng tay quay (hoặc nút bấm đối với giƣờng có sử dụng động cơ điện) để thay đổi tƣ thế của bệnh nhân. Tuy nhiên, loại giƣờng này chỉ có các chức năng nâng, hạ phần đầu, phần lƣng, phần chân, còn phần mông nơi có xƣơng cùng thì đƣợc giữ cố định, nên không thể thay drap giƣờng mà không di chuyển bệnh nhân, mặt khác ở phần này dễ hoại tử.
Trên thị trƣờng hiện nay, đã có nhiều loại giƣờng y tế có thể đáp ứng các yêu cầu về nâng, hạ phần đầu, nâng hạ phần chân; tuy nhiên chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu về cử động độc lập của từng chân một và không thể thay drap giƣờng mà không cần di chuyển ngƣời bệnh ra khỏi giƣờng bệnh.