Η χρήση βιοαισθητήρων στην ανίχνευση του στρες και πειραματική μελέτη του σήματος HRV

The use of biosensors in stress detection and experimental study of the HRV signal (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΚΟΛΤΣΙΔΑΣ, ΝΙΚΟΛΑΟΣ
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 22 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-22]
  5. Ελληνικά
  6. 119
  7. ΓΚΟΥΜΟΠΟΥΛΟΣ, ΧΡΗΣΤΟΣ
  8. ΓΚΟΥΜΟΠΟΥΛΟΣ, ΧΡΗΣΤΟΣ | ΧΑΤΖΗΜΙΣΙΟΣ, ΠΕΡΙΚΛΗΣ
  9. sensor | biosensor | HRV | heart rate | zephyr | zephyr hxm | stress | RR | sdnn
  10. 1
  11. 24
  12. Περιέχει: φωτογραφίες, γραφήματα, πίνακες, διαγράμματα
    • Το ψυχολογικό στρες είναι σημαντικός παράγοντας για την κακή υγεία. Παίζει ρόλο στην καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος, στην ανάπτυξη του καρκίνου, σε καρδιαγγειακές νόσους καθώς και σε πλήθος άλλων καταστάσεων. Ενώ ορισμένα γεγονότα στη ζωή, όπως η θλίψη μετά το θάνατο ενός αγαπημένου προσώπου, είναι γνωστό ότι προκαλούν τεράστιο ψυχολογικό στρες, ακόμη και τα καθημερινά περιστατικά που θεωρούμε συνηθισμένα μπορούν να επηρεάσουν την ψυχική υγεία. Ο τρόπος με τον οποίο επιτρέπουμε το στρες να μας επηρεάσει εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ατομικές ικανότητες αντιμετώπισης και τη διαχείριση του άγχους. Η εξάλειψη του στρες ή η αποφυγή του δεν είναι πάντοτε εφικτή και για την ελαχιστοποίηση των δυσμενών επιπτώσεων της πίεσης στην υγεία, κάθε άτομο πρέπει να κάνει σωστή διαχείριση του στρες. Η Διπλωματική Εργασία ασχολείται με τη μέτρηση του καρδιακού ρυθμού 20 ενήλικων εθελοντών διαφόρων ηλικιών με τη χρήση του αισθητήρα Zephyr HxM για 5 λεπτά μεσοσταθμικά και ασύρματη αποστολή των δεδομένων μέτρησης στο κινητό τηλέφωνο του εξεταστή. Αποτελείται από 2 φάσεις μέτρησης, μία σε κατάσταση χαλάρωσης των εθελοντών και μία σε κατάσταση στρες, με την επίλυση απλών μαθηματικών προβλημάτων σε περιορισμένα χρονικά διαστήματα. Στο τέλος όλες οι μετρήσεις μεταφέρονται στον υπολογιστή του εξεταστή και επεξεργάζονται από ένα σύνολο εργαλείων ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά τα επίπεδα άγχους των εθελοντών στις δύο αυτές συναισθηματικές καταστάσεις (χαλάρωσης και στρες). Η συγγραφή της Διπλωματικής Εργασίας συνεισέφερε στη μελέτη της βιβλιογραφίας και την ανάπτυξη μιας σειράς εφαρμογών. Δημιουργήσαμε μία εφαρμογή μέτρησης σε Android η οποία συνδέεται με τον αισθητήρα Zephyr HxM και καταγράφει τα δεδομένα που στέλνει. Στη συνέχεια δημιουργήσαμε άλλη μία εφαρμογή σε Android με σκοπό να φέρει το χρήστη σε κατάσταση στρες μέσω της επίλυσης απλών μαθηματικών προβλημάτων σε περιορισμένα χρονικά διαστήματα. Με τη βοήθεια εξωτερικών εργαλείων, μελετήσαμε τα δεδομένα που καταγράψαμε με τη βοήθεια του αισθητήρα και της εφαρμογής μέτρησης και μεσοσταθμικά επιβεβαιώθηκε η βιβλιογραφία σχετικά με τις παραμέτρους που απεικονίζουν το στρες, στις καταστάσεις χαλάρωσης και στρες, στο πεδίο όμως του χρόνου. Στο πεδίο των συχνοτήτων δεν επιβεβαιώθηκε η βιβλιογραφία καθώς οι παράμετροι εμφάνιζαν μη αναμενόμενες τιμές. Έγινε επίσης μελέτη του στρες σε μεταβλητά χρονικά διαστήματα (μεσοσταθμικά γύρω στα 5 λεπτά, από 4 έως 7 λεπτά περίπου για κάθε τεστ) καθώς και σε τρίλεπτα σταθερά διαστήματα για κάθε τεστ, με σκοπό να μελετηθούν τυχόν διαφορές και αποκλίσεις στα συμπεράσματα.
    • Psychological stress is an important factor for poor health. It plays a role in suppressing the immune system, in the development of cancer, in cardiovascular diseases and in a number of other situations. While certain events in life, such as the sadness after the death of a loved person, are known to cause enormous psychological stress, even the daily incidents that we consider ordinary can affect mental health. The way we allow stress to influence us depends to a large extent on individual coping abilities and stress management. Eliminating stress or avoiding it, is not always feasible and to minimize the adverse effects of stress on health, every person has to manage stress properly. This Thesis deals with the measurement of the heart rate of 20 adult volunteers of various ages using the Zephyr HxM sensor for a 5 minute measurement and sending this data wirelessly in the examiner's cell phone. It consists of 2 phases of measurement, one in a relaxed state of the volunteers and one in a stressed state, by solving simple mathematical problems in limited time intervals. At the end, all measurements are transferred to the examiner's computer and processed by a set of tools to draw conclusions about volunteer levels of stress in these two emotional states (relaxation and stress). The writing of this Thesis contributed to the study of bibliography and the development of a series of applications. We created an Android app that connects to the Zephyr HxM sensor and records the data it sends. We then created another Android application to bring the user into a stressful state by solving simple mathematical problems in limited time. With the help of external tools, we studied the data that were recorded by the sensor and the measurement application, so that the we confirmed the bibliography on the parameters that depict stress, in relaxation and stress conditions, in the time domain. In the frequency domain, the bibliography was not confirmed as the parameters displayed unexpected values. A study of stress was also carried out at varying time intervals (approximately 5 minutes, about 4 to 7 minutes for each test) and three-minute fixed intervals for each test, in order to study any differences and deviations in the findings.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.