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Publication
Development of an automated platform for functional testing of multiparametric vital signal monitors
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 5.22 MB | Adobe PDF |
Authors
Abstract(s)
Abstract
The system proposed in this document presents a solution to the development of an automated platform that performs functional tests for heart rate measurement in generic multiparametric monitors. The automation of this procedure is achieved based on two main blocks, the first is responsible for generating an electrocardiogram signal, passing it to the monitor that is being tested and, after this, the second block is responsible for interpreting the results presented in the monitor and compare it with the generated signal. The generation of the electrocardiogram signal is composed by an hybrid solution that combines software and custom hardware. Initially, the signal is generated from an audio file previously stored in a database, then passes through a process of digital modulation in software. After this, the signal is sent to a custom circuit board where it is converted to its analog format, filtered and attenuated. This way, is possible to have a signal that simulates the human electrocardiogram. After this, an analyser block uses techniques of image processing, mainly Optical Character Recognition, to identify the heart rate calculated by the monitor display. It communicates with a Graphical User Interface, where this value is compared with the intended and presented to the user. The project is motivated by the critical need to guarantee the quality and safety of multiparameter monitors, which play a vital role in the continuous monitoring of patients in clinical environments. Implementing this platform is part of the effort to improve efficiency in quality control, but also contributes to the sustainability of the healthcare system by optimising hospital resources and minimising equipment downtime.
O sistema proposto neste documento apresenta uma solução para o desenvolvimento de uma plataforma que automatiza testes funcionais ao cálculo do batimento cardíaco de monitores multiparamétricos de sinais vitais. A automação deste procedimento é alcançada por dois blocos principais: o primeiro gera um sinal de eletrocardiograma, passando-o ao monitor sob teste, enquanto o segundo interpreta os resultados apresentados no monitor e compara-os com o sinal gerado. A geração de um sinal de eletrocardiograma combina software e hardware especificamente desenvolvido para o efeito. Inicialmente, o sinal ´e gerado a partir de um ficheiro de áudio previamente guardado numa base de dados e passa por processos de modulação digital em software. depois, o sinal é enviado para uma placa de circuito customizada, onde ´e convertido para o formato analógico, filtrado e atenuado, simulando um eletrocardiograma humano. Em seguida, um bloco analisador usa técnicas de processamento de imagem, principalmente Reconhecimento Ótico de Caracteres, para identificar o ritmo cardíaco calculado pelo monitor. Este valor é comparado com o esperado e apresentado ao utilizador na interface gráfica. Este projeto é motivado pela necessidade crítica de garantir a qualidade dos monitores multiparamétricos, que são essenciais para a monitorização contínua de pacientes. O desenvolvimento desta plataforma faz parte do esforço para melhorar a eficiência no controle de qualidade e sustentabilidade do sistema de saúde, otimizando recursos hospitalares e minimizando o tempo de inatividade dos equipamentos.
O sistema proposto neste documento apresenta uma solução para o desenvolvimento de uma plataforma que automatiza testes funcionais ao cálculo do batimento cardíaco de monitores multiparamétricos de sinais vitais. A automação deste procedimento é alcançada por dois blocos principais: o primeiro gera um sinal de eletrocardiograma, passando-o ao monitor sob teste, enquanto o segundo interpreta os resultados apresentados no monitor e compara-os com o sinal gerado. A geração de um sinal de eletrocardiograma combina software e hardware especificamente desenvolvido para o efeito. Inicialmente, o sinal ´e gerado a partir de um ficheiro de áudio previamente guardado numa base de dados e passa por processos de modulação digital em software. depois, o sinal é enviado para uma placa de circuito customizada, onde ´e convertido para o formato analógico, filtrado e atenuado, simulando um eletrocardiograma humano. Em seguida, um bloco analisador usa técnicas de processamento de imagem, principalmente Reconhecimento Ótico de Caracteres, para identificar o ritmo cardíaco calculado pelo monitor. Este valor é comparado com o esperado e apresentado ao utilizador na interface gráfica. Este projeto é motivado pela necessidade crítica de garantir a qualidade dos monitores multiparamétricos, que são essenciais para a monitorização contínua de pacientes. O desenvolvimento desta plataforma faz parte do esforço para melhorar a eficiência no controle de qualidade e sustentabilidade do sistema de saúde, otimizando recursos hospitalares e minimizando o tempo de inatividade dos equipamentos.
Description
Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações, na Área de Eletrónica
Keywords
Functional testes Multiparametric Monitor ECG Signal generation Computer vision OCR GUI Testes funcionais Monitor multiparamétrico Geração de sinais Visão computacional