SUPERVISOR
Fahime Sabet,Mohsen Shanbeh,Farzaneh Shayegh boroujeni,Mohammad Zarrebini
فهیمه ثابت (استاد مشاور) محسن شنبه (استاد راهنما) فرزانه شایق بروجنی (استاد مشاور) محمد ذره بینی اصفهانی (استاد راهنما)
STUDENT
Roya Aghadavodmarnani
رویا آقاداودمارنانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
control of foetus vital signs by smart textile.
: Maternal electrocardiogram (MECG) and Fetal ECG (FECG) monitoring result in fetal asphyxia detection in early stages of acidosis. Cardiac function of fetus is vitally related to FECG information. FECG is also important as far as fetal development, fetal maturity, fetal life determination and fetal distress or congenital heart disease are concerned. Despite many disadvantages, Doppler ultrasound is the universally used technique in fetal heart rate (FHR) recording during pregnancy. This technique is an invasive technique and thus is not recommended for long term use. The use of this technique requires highly trained midwives. The abdominal FECG as noninvasive technique in contrast to Doppler ultrasound can be used to record fetal (FHR) using electrodes that are placed on the maternal abdomen. The invasive technique is beneficial as far as ease of use, low weight of electrodes and simplicity of use by mothers to be at home are concerned. Fetal scalp electrode as an invasive technique can cause marks or small cuts on the fetal head. The noninvasive technique not only provides the most effective means of monitoring of the (FHR) but also serve as an early means of cardiac abnormalities detection. FECG extraction from Abdominal ECG can be carried out by suitable signal processing technique. The aim of this research is to assess the reliability of indirect abdominal electrocardiography as an alternative technique to the currently used Doppler ultrasound monitoring technique. FECG acquisition from maternal abdominal ECG is not guaranteed due to very weak FECG signal. This research is in two section, the first section deals with the recording of fetal electrocardiography signals using a smart textile base belt hereafter named ROYESH . The 6 electrodes of the belt are positioned on maternal abdomen. Various electrodes were designed using yarns with electrical conductivities of 80%, 40% and 100%. In order to extract and analyze fetal ECG, all recorded signals with suction and textile based electrodes were processed using ICA algorithm. Comparison of the results obtained using the belts were made. It was found that ROYESH belt composed of 100% conductive yarn was fully capable of recording the fetal signals. ROYESH belt with 40 and 80 % conductive yarn were found to be incapable of recording any fetal signal. In order to evaluate the performance of the designed textile based electrodes, experiments using suction electrodes were carried out. Results showed that suction electrodes performance is as good as textile based electrodes made using 100% conductive yarn. The second section of the work deals with fetal movements. These movements are considered to be the most significant index of fetal neuro-developmental and fetal well-being. Many factors such as fetal distress, hypoxia, asphyxia and Placental dysfunction can reduce fetal movement. Fetal movement reduction is a salient feature the can be used to assess the fetal well-being between around 7 to 8 week of gestation. These movements are felt by the mother from around 16 weeks upward of gestation. These aims were achieved using piezo sensors. Four piezo sensors were placed on maternal abdomen. Fetal movements were observed using codes together with Arduino and LabVIEW softwares. Piezo sensors were capable of recording both recognizable and unrecognizable movements by mother to be. Fetal movements were vividly observable on LabVIEW software.
نظارت بر علائم الکتروکاردیوگرامجنیناز نقطه نظر خفگی جنینحائز اهمیت شایان است.الکتروکاردیوگرام جنین، حاوی اطلاعات حیاتی عملکرد قلب جنین است و می تواند در رابطه با حیات، رنجش یا بیماریهای مادرزادی قلب جنین تعیین کننده باشد. داپلر متداولترین روش ضبط ضربان قلب جنین در دوران بارداریاست. این روش از نقطه نظر عدم امکان ضبط طولانی مدت دچار محدودبتهای جدی است. ضبط علائم الکتروکاردیوگرام جنین بااستفاده از الکترودهای قرارگرفته بر سر جنین به عنوان روش تهاجمی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. استفاده ازاین روش تهاجمی به علت احتمال ایجاد بریدگی جزئی بر روی سر جنین امکان پذیر نمی باشد. در ثبت غیر تهاجمی علائم الکتروکاردیوگرام، الکترودها برروی شکم مادر قرار میگیرند. اهداف این تحقیقدر دو بخش قابل بیان است. در بخش نخست ثبت غیرتهاجمی علائم الکتروکاردیوگرام جنین، توسط کمربند هوشمند رویش طراحی و ساخته شده،انجام پذیرفت. کمربند رسانای رویش ساخته شده در این تحقیق متشکل از الکترود الیافی تولید شده بااستفاده از سه نخ با رسانایی 40،80 و 100 % است. دامنه علائم الکتروکاردیوگرام ضبط شده جنین ازشکم مادردر مقایسه با علائم الکتروکاردیوگرام مادر بسیار ضعیف بود. امکان حذف علائم الکتروکاردیوگرام مادر بااستفاده از فیلترها نیز وجود ندارد. الگوریتمهاICAیکی از مهمترین الگوریتم ها جهت جداسازی علائم الکتروکاردیوگرام جنین از علائم ضبط شده است. در این تحقیق الگوریتم ICA با هدف پردازش علائم الکتروکاردیوگرام ثبت شده از تمام الکترودها و همچنین جهت استخراج علائم الکتروکاردیوگرام جنین بکار گرفته شد. نتایج بیانگر توانمندی کمربند حاوی نخ با رسانایی 100% در ضبط علائم الکتروکاردیوگرام جنین در مقایسه با دو کمربند رسانای دیگر بود. نتایج حاکی از عدم قابلیت کمربندهای رویش ساخته شده بااستفاده از الکترودهای الیافی تولید شده از نخ با رسانائی 40 و %80 در ثبت علائم الکتروکاردیوگرام جنین بود. همچنین الکترود های مکشی جهت بررسی عملکرد الکترودهای الیافی تولید شده مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج بیانگر موفقیت کامل الکترود های مکشی در ثبت علائم الکتروکاردیوگرام همانند الکترود الیافی تولید شده با نخ دارای رسانائی 100% بود. بخش دوم این تحقیق درگیر با بررسی حرکات ثبت شده جنین است. حرکت جنین مهم ترین شاخص ارزیابی رشد و سلامت جنین است. حرکت جنین تحت تاثیر رنجش جنین، کاهش اکسیژن و اختلال در عملکرد جفت کاهش می یابد. حرکات جنیناز حدود هفته 7 الی 8 بارداری شروع و از هفته16 بارداری به بعد توسط مادر قابل درکاست. جهت ثبت حرکات جنین از حسگرهای پیزوالکتریک و کدهای مربوطه استفاده شد. تعداد چهار حسگر پیزوالکتریک برروی شکم مادر باردار قرار داده شد. حرکات جنین بااستفاده از کدهای نرم افزار لب ویو و کارت الکترونیک آردئینو ثبت گردید. علاوه بر ثبت حرکات احساس شده توسط مادر باردار، کارت الکترونیک آردئینو و حسگرهای پیزو الکتریک قادر به ثبت حرکات نامحسوس جنین بودند. تمام حرکات جنین بوضوح در نرم افزار لب ویو مشاهده گردید. کلمات کلیدی: ضربان جنین، الکتروکاردیوگرم تهاجمی، حرکات جنین، نظارت بر جنین، الکتروکاردیوگرام شکمی، الکتروکاردیوگرامی شکمی مادر