Respiration monitoring using a flexible paper-based capacitive sensor

Abstract

Respiration is an action known to be essential and crucial for life. Unfortunately, in some cases such as illnesses and accidents various respiratory problems can be experienced. It might be difficult to maintain normal respiration for the people who have respiratory diseases. It is known that respiration monitoring of people who have respiratory problems, albeit for different reasons, is important in terms of their treatment and maintaining their life quality. Current respiration monitoring systems are expensive and bulky. Many of these systems are only available at hospitals or in laboratories. Low-cost, easy to use and portable respiratory monitoring devices are needed. Having these motivations, we aimed to monitor respiration by designing and producing a paper-based sensor that is easy to manufacture, low-cost, and highly responsive. The sensor, which is the subject of this thesis project, has potential to be used for different purposes such as measuring the humidity in the environment. In this project, we focused on designing a system for people who have respiratory problems by providing respiration monitoring data. In addition, according to the data obtained, we are able to analyze the health status of the users. Therefore, this sensor can be used both for the detection of respiration diseases and monitor the status of the patients. In this way, respiration related unhealthy situation can be detected and treated immediately.

Solunum, yaşam için gerekli ve çok önemli bir eylemdir. Ne yazık ki hastalık ve kaza gibi bazı durumlarda çeşitli solunum problemleri yaşanabilmektedir. Solunum hastalıkları olan kişilerde solunumu sağlamak zor olabilir. Farklı nedenlerle de olsa kişilerin solunumunu takip etmenin onların tedavisi ve yaşam kalitelerinin artması açısından önemli olduğu açıktır. Mevcut solunum izleme sistemleri pahalı ve hantaldır. Bu sistemlerin çoğu sadece hastanelerde veya laboratuvarlarda mevcuttur. Düşük maliyetli, kullanımı kolay ve taşınabilir solunum izleme cihazlarına ihtiyaç vardır. Bu ve benzeri nedenlerle, üretimi kolay, düşük maliyetli ve yüksek duyarlıklı kâğıt tabanlı bir sensör tasarlayıp üreterek solunumu izlemeyi hedefledik. Bu tez projesine konu olan sensör, ortamdaki nemin ölçülmesi gibi farklı amaçlarla kullanılabilmektedir. Bu projede solunum izleme verilerini sağlayarak solunum problemi olan kişiler için bir sistem tasarlamaya odaklandık. Ayrıca elde edilen verilere göre kullanıcıların sağlık durumları hakkında da bilgi alabiliyoruz. Dolayısıyla bu sensör hem sağlık durumunun tespiti hem de hastaların takibi için kullanılabilmektedir. Bu sayede solunum problemleri hemen tespit edilebilecek ve tedavileri hızlı bir şekilde gerçekleştirilecektir.