Projekt i implementacja systemu do nieinwazyjnego monitorowania aktywności jelit z wykorzystaniem platformy Arduino

W pracy przedstawiono projekt nieinwazyjnego systemu do monitorowania aktywności jelit z wykorzystaniem platformy Arduino Uno. Opracowany układ pomiarowy został wyposażony w czujnik temperatury MCP9808, czujnik akustyczny SEN0487 oraz akcelerometr MPU6050, umożliwiające rejestrację sygnałów związanych z mechaniczną i akustyczną aktywnością układu pokarmowego z powierzchni brzucha.
Badania prototypu przeprowadzono na grupie trzech osób, obejmującej dwie osoby zdrowe oraz jedną osobę ze zdiagnozowaną chorobą Leśniowskiego-Crohna. Pomiary wykonano w warunkach spoczynkowych oraz po wypiciu wody, która stanowiła czynnik aktywujący perystaltykę jelit. Zarejestrowane sygnały poddano analizie w celu oceny ich jakości, powtarzalności oraz charakterystycznych cech czasowych i amplitudowych.
Wyniki badań wykazały zwiększoną aktywność mechaniczną i akustyczną jelit u osoby chorej jeszcze przed zastosowaniem bodźca aktywującego, w porównaniu do osób zdrowych. Po wypiciu wody zaobserwowano wzrost aktywności jelit u wszystkich badanych, przy czym u osoby z chorobą Leśniowskiego-Crohna szczególnie widoczne były impulsy akustyczne o wysokiej amplitudzie. Uzyskane rezultaty wskazują na potencjał opracowanego systemu w zakresie różnicowania charakterystyki sygnałów jelitowych u osób zdrowych i chorych.
Opracowany prototyp może stanowić podstawę do dalszych prac rozwojowych oraz rozszerzonych badań z udziałem większej liczby pacjentów.
Słowa kluczowe: nieinwazyjne monitorowanie jelit, analiza sygnałów, Arduino, czujniki biomedyczne, choroba Leśniowskiego-Crohna.