طراحی و ساخت یک پلیگراف چندپارامتری برای تشخیص استرس مبتنی بر حسگرهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی

افزایش نیاز به ابزارهای دقیق و بلادرنگ برای پایش وضعیت استرس در محیط های پرتنش، توسعه فناوری های نوین پلیگراف را به ضرورتی انکارناپذیر بدل کرده است. در این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه TRUE SCAN NEXUS به عنوان یک پلیگراف پوشیدنی چندپارامتری ارائه می شود که با ادغام داده های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی، دقت تشخیص حالات استرس را بهبود می بخشد. این سامانه شامل ماژول های حسگری برای اندازه گیری کورتیزول، لاکتات، اپی نفرین، الکترولیت ها، ضربان قلب، ریتم تنفس، دمای بدن، فشار خون و گشادی مردمک است. داده های جمع آوری شده با مبدل های آنالوگ به دیجیتال ۱۶ بیتی پردازش و از طریق USB یا BLE منتقل شده و پس از پیش پردازش، توسط الگوریتم های یادگیری ماشین تحلیل می شوند. نتایج نشان داد که سامانه در اندازه گیری پارامترهای کلیدی، دقتی بین ±۰.۱ تا ±۵ واحد (بسته به نوع حسگر) داشته و قابلیت ثبت همزمان ۹ پارامتر با نرخ های نمونه برداری متفاوت را داراست. طراحی فشرده (۱۱۰×۸۰×۳۰ میلی متر) و توان مصرفی پایین (<۵ وات) امکان استفاده طولانی مدت در محیط های میدانی را فراهم می سازد. مقایسه با فناوری های مشابه نشان داد که TRUE SCAN NEXUS از نظر گستره پارامترهای پوشش داده شده، دقت بیوسنسورها و قابلیت همزمانی داده ها، عملکردی برتر یا هم سطح دارد. این نتایج نشان می دهد که سامانه پیشنهادی می تواند به عنوان ابزاری کارآمد در پایش روان فیزیولوژیک انسان در پژوهش های علوم اعصاب، روان شناسی، پزشکی ورزشی و محیط های پرتنش به کار رود.

کلیدواژه ها:

پلیگراف پوشیدنی ، استرس ، بیوسنسور ، کورتیزول ، پردازش سیگنال ، هوش مصنوعی