TR2022007147A2 - Nefesten kan şekeri̇ ölçümü yapan taşinabi̇li̇r ci̇haz ve yöntem - Google Patents

Abstract

Buluş, sağlık endüstrisinden gün içinde insanın kan şekeri ölçümü ve takibi proseslerinde gaz sensörü, nem sensörü, mikroşlemci ve diğer elektronik elemanları kullanılarak meydana getirilen taşınabilir kan şekeri ölçüm ve takip ürünü ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME Nefesten Kan Sekeri Ölçümü Yapan Tasinabilir Cihaz ve Yöntem TEKNIK ALAN Bulus, saglik endüstrisinden gün içinde insanin kan sekeri ölçümü ve takibi proseslerinde gaz sensörü, nem sensörü, mikroslemci ve diger elektronik elemanlari kullanilarak meydana getirilen tasinabilir kan sekeri ölçüm ve takip ürünü ile ilgilidir. TEKNIGIN BILINEN DURUMU Diyabet, insan vücudunda bulunan bir salgi bezi olan pankreasin yeterli miktarda insülin hormonu üretmemesi ya da ürettigi insulin hormonunun etkili bir sekilde kullanilamamasi durumunda gelisen ve ömür boyu süren bir hastalik olarak karsimiza çikmaktadir. Insan vücudunun enerji ihtiyaci, yiyeceklerde bulunan temel besin ögelerinden karbonhidrat, protein ve yaglar tarafindan saglanmaktadir. Emilebilmek için en küçük parçalarina ayrilan besin ögelerinin en önemlisi glikoz adi verilen basit sekerlerdir. Glikoz basta beyin olmak üzere vücudun tüm organlarinin önemli bir besin kaynagi olup hücreler ihtiyaci olan glikozu, midenin alt kisminda bulunan pankreas bezinin salgiladigi insülin hormonu yardimiyla kullanmaktadir. Insülin hormonu vücutta üretilemedigi durumlarda alinan gidalar enerji olarak kullanilamamaktadir. Çagin en önemli hastaliklardan biri olan diyabet hastaligi takip edildigi sürece kontrol altina alinabilen bir hastaliktir. Bunun için diyabet hastalari kan sekeri seviyelerini günde en az 2 defa ölçerek takip etmektedirler. Fakat tavsiye edilen ölçüm sayisi daha siktir, günde 4-7 testin yapilmasi öngörülmektedir: örnek olarak, glisemi kontrolü olmayan ve insülin kullanmayan tip 2 diyabetiklerin sabah kahvaltidan önce ve her ögünden 2 saat sonra glisemi takibi yapmasi gereklidir. Geleneksel kan sekeri takibi invazif olarak yapilmaktadir. Hasta ev-tipi glukometre cihazi ile parmagindan alinan kan örnegini kullanarak kan seker seviyesini belirleyebilmektedir. Ev-tipi glukometre cihazi ile yapilan ölçüm sirasinda agri, stres ve korku ayrica invazif bir yöntem oldugu için enfeksiyon kapma olasiligi görülmektedir. Saglikli hastalik takibi için yapilmasi gereken sik ölçümler parmak ucu hassasiyetinin kaybi gibi günlük yasamda sikintilara yol açmaktadir. Kan sekeri ölçüm cihazlarinda belirtilenin üzerinde görülen sapma degeri, art arda ölçümlerde tutarsizlik, ayni zaman diliminde sag ve sol elden ölçülen degerlerde görülen farkliliklar, farkli çesit kan sekeri ölçüm cihazlarinin farkli sonuçlar vermesi yöntemin diger dezavantajlarindandir. Diyabet hastalari kan sekeri seviyelerini günde en az iki defa invazif olarak parmaktan alinan kan örneginden ev-tipi parmak glukometre cihazi ile takip etmektedirler. Fakat dogru tespit için hergün 4-7 testin yapilmasi tavsiye edilmektedir. Ayrica kan sekeri kontrolü yapilmamis ve insülin kullanmayan hastalarin aç ve tok karnina (yemekten 2 saat sonra) kan sekeri takibi yapmasi gereklidir. Invaziv olan aci verici test (hasta parmaklarini her seferinde delmek zorundadir) yüzünden bu kadar sik ölçüm pratikte gerçeklesmemektedir. Böyle bir invaziv test yöntemi yerine kan numunesini almadan kan seker seviyesini ölçen non-invaziv tekniklerin kullanilmasi güvenlik, konfor ve en önemlisi daha sik ölçüm açisindan tercih edilmektedir. Bu sebeple, glikoz seviyelerinin hizli ve gerçek zamanli elektronik olarak okunmasini saglayan non-invaziv, hassas glikoz sensör sisteminin gelistirilmesi için sürekli bir talep olmustur. Bu talebi karsilamak adina çesitli non-invaziv yöntemler arastirilmakta iken, insan nefesindeki aseton miktari özellikle tip 2 diyabet gelisimini izlemek için umut vericidir. Nefesteki ortalama aseton konsantrasyonu, diyabetiklerin kan glikozunun artisi ile artmaktadir. Fakat yapilan bazi çalismalarda tip 1 diyabet hastalarindan alinmis nefes aseton miktarinin kan sekeri ile negatif korelasyon alarak rapor edildigi görünmektedir. Luaibi ve arkadaslari non-invaziv kan glikoz seviyelerini ölçmek için nükleer manyetik rezonans teknigi kullanmistir. Bunun disinda, Kuvars Kristal Mikro-Balans (QCM) sensörlerine dayanan Elektronik Burun sistemi, Gaz Kromatografisi, Kütle Spektroskopisi, Seçilen Iyon Akis Tüpü Kütle Spektroskopisi ve Bosluk Halka Düsürme Spektroskopisi gibi diger non-invaziv teknikler de mevcuttur. Fakat bu yöntemlerden hiçbiri degisen çevresel kosullar ve fiziksel hareketler nedeniyle istenen dogrulugu saglayamadigi için dogru ve güvenli bir ticari cihaza yol açmamistir. Örnek gösterilen çalismalar uzun süren arastirmalar ve kompleks yöntemler kullanarak meydana gelmistir. Oysaki ayni islevi yapan ve daha basit, anlasilir düzeyde ölçüm yapmak da mümkündür. ASETON NEFES ANALIZÖRÜ" adli yayinda CRDS aseton nefes analiz sisteminin lazer, gaz numunesi odasi, dedektör, optik bosluk, optik rezonans içeren optik platform kismi, lazer kontrollü güç kaynagi, vakum pompasi, osiloskop ve bilgisayar içeren bir elektronik kontrol kismindan olustugu bildirilmistir. Bildirilen bulusta ekipman sayisinin fazlaligi yüksek baslangiç maliyetine, kurulumun karmasikligina sebep olmakta ve sistemin uygulanmasinda, tasinabilirliginde zorluklar ortaya çikarmaktadir. Sunulan bulus içeriginde kullanilan lazer sistemleri ve yüksek yansitici aynalarin gereksinimi yöntemi pahali hale getirmektedir. Ayrica ilgili yayinda birkaç adimda yikama ve sistem dogrulugu için kalibrasyon islemlerinin gerekliliginden bahsedilmistir. YÖNTEMI" isimli bulusun amaç ve istemler kismi incelendiginde sistemin kan sekeri tespit aletini, kullanicilar için kan sekeri tespit ekipmanini ve bir bulut-uç veri platformunu içerdigi görülmektedir. Bulusta "Bulut uç veri platformu, kisisel bir kan sekeri içerik yönetim dosyasi olusturmak, farkli bireylerin kan sekeri içerigi erken uyari esik degerlerini ayarlamak ve kan sekeri içerigi erken uyari esik degerlerini akilli terminale veya kan sekerine döndürmek için kullanilir." ifadeleri yer almaktadir. Sistem birkaç bilesenden olusmaktadir ve sistemde algilayici olarak birkaç sensör bulunmaktadir. YÖNTEMI" isimli bulusta en az iki non invaziv kan sekeri ölçüm ünitesinin, iki set kan sekeri korelasyon degeri elde etmek için kan sekeri ölçümü yaptigi ve ölçümün dogrulugunu iyilestirme amaciyla iki grubun kan sekeri degerlerini karsilastirdigi bildirilmistir. Birinci ve ikinci girisimsel olmayan ölçüm birimi kan sekerini ölçmek için kullanilir. Hesaplama birimi ise kan sekeri referans degerinin üretilmesi için birinci ve ikinci kan sekeri degerini hesaplamak için kullanilir. konsantrasyonunu ölçmek için elektrokimyasal veya kulometrik bazli algilama teknolojileri kullanildigi bildirilmistir. Bulus daha çok hastalik tanisi için kullanilmaktadir. Bulusta ekshale edilen nefes kondensatinda (EBC) bulunan glukoz miktarinin kandaki glukoz miktariyla orantili oldugu bildirilmistir. Dolayisiyla bulusta bildirilen analiz cihazi nefesteki glukoz miktarini ölçmek için tasarlanmistir. BULUTTABANLl TASlNABILIR SISTEM" isimli bulusta bulut tabanli tasinabilir, minyatür sistem uygulanmasina yönelik yöntem bildirilmistir. Bildirilen yöntemde optik kaynak ve optik iletimlerin alinmasi için fotodedektör kullanilmistir. Ayrica sistemde alinan optik iletimlerin dijital verilere dönüstürülmesi, dijital verilerin toplanmasi ve bulut hizmetine periyodik olarak iletilmesi gerçeklestirilmektedir. TR2018/21352 numarali dokümanda bulus; "Bulus, normal bireylerde kesin diyabet teshisi koymak veya diyabet hastalarinda kan sekeri durumunun düzenli araliklarla ölçülüp takip edilmesi ve insülin dengelenmesi için yapilmasi gereken testte kullanilan, gerekli olan kan örneginin test çubugu ile alindigi numune alma bölmesi ve kan örnegi üzerinden seker ölçümünün yapildigi ölçüm bölmesini bir arada bulunduran ve hastanin üzerinde tasiyabilecegi boyutlara sahip kan sekeri ölçüm cihazi ile ilgilidir. Söz konusu bulus; kan sekeri ölçümü için gerekli kan numunesinin üzerine akitildigi test çubuklarini içerisinde bulunduran kartus bölmesi, numune alma ile ölçüm bölmesini birbirine irtibatlandirarak bir arada tutan ve yekpare bir yapi olusturan ara birlesim içerir." Seklinde özetlenmistir. kullanan ileri düzey diyabet hastalari tarafindan kullanilan, hastalarinin kan sekeri ölçümünü yapan, ölçüm sonuçlarinin ve hangi gidalarin tüketilmesi gerektiginin kan seker ölçüm aparatinin entegre edilebildigi mobil cihaz yardimiyla görüntülenmesini saglayan ve günlük olarak bir veri tabaninda kayit altina alan bir sistem ile ilgilidir. ölçümünü günlük rutinde, mevcuttaki harici kan örnegi alip ölç metodundan bagimsiz olarak, daha sik bir periyotta yaparak bulut sistemine aktaran, toplanan verileri analiz edip, erken uyari sistemi ile hastaya, birincil yakinina ve 112 acil servis sistemine anons eden ve hekim ve Saglik Bakanligi analizi için Saglik Bakanligi e-nabiz sistemi ile bütünlesik çalisan gelismis bir saglik sistemi ve yöntemi ile ilgilidir. kronik hastaligi olan hastalarda ve diyet yapan kisilerde uygun beslenme yoluyla kan sekeri seviyesinin düzenlenmesini saglayan yemek menüsü planlamada yapan kan sekeri ölçüm cihazi ile ilgilidir. Yukarida verilen basvurularda genellikle eski sistemler bir araya getirilerek olusturulan cihazlar mevcuttur. Ya da genel olarak seker takibini mobil uygulama ve takip sistemi haline getiren sistemler üzerine basvurular yer almaktadir. Sonuç olarak, mevcut teknikte var olan ve günümüzde kullanilmakta olan yapilanmalara ve uygulamalara ait eksikliklerin ve dezavantajlarin ortadan kaldirilmasina olan gereksinim, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmaktadir. BULUSUN TANIMI Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere gelistirilmis kan sekeri ölçüm ve takip cihazi ile ilgilidir. Bulusun amaci, Ev-tipi glukometre cihazi ile yapilan ölçümden farkli olarak nefesle ölçüm sirasinda agri, stres ve korku, enfeksiyon kapma olasiligi gibi durumlarin görülme ihtimalinin olmamasi üstünlüklerini saglamasidir. Bulusun bir diger amaci, Belirli basari oraninda ve sapma degerine sahip cihazin sapma degerinin zamanla degismesinin söz konusu olmamasidir. Nefesteki aseton konsantrasyonu degerinin yüksek hassasiyete sahip gaz sensörü ile elektronik okunmasi ve algoritmayla kan degerine dönüstürülmesi mevcut yöntemle kiyasla ölçüm tutarsizligini en aza indirecektir. Bu da büyük bir avantaj saglamaktadir. Bulusun bir diger amaci; kolay kullanimli, tasinabilir bir cihaz meydana getirilmesidir. Bulus ayrica mobil cihazlar ve üzerine eklenebilecek wifi modülleri ile buluta baglanabilecektir. Böylece ölçüm verilerinin depolanmasi, genis ölçekli takip raporlarinin alinmasi, doktor veya hasta yakinlariyla paylasilabilmesi mümkün olacaktir. Cihaz ile iletisim kuracak mobil ara yüz gelistirilerek kullanicinin telefonu araciligi ile detayli takip ve rapor sonuçlarini görmesi saglanabilecektir. ASETON NEFES ANALIZÖRÜ" adli yayindan farkli bilesenler içerdiginden dolayi ölçüm yöntemi bizim bulustan farklidir. Bizim bulusta nefesteki aseton konsantrasyonunun ölçümü için hava kalitesini ölçen kimyasal dirençli MOS (Metal OXide Semiconductor) sensörü kullanilmaktadir. Bunun yani sira bulusumuzda herhangi yikama islemi söz konusu degildir ve gerçek zamanli ölçüm gerçeklestirilmektedir. Bildirilen bulusta "diyabetik hastalarin, epileptik hastalarin ve keton vücut seviyesini ölçmesi ve kan sekeri seviyesini bilmesi gereken diger hastalarin metabolizma durumunu gerçek zamanli olarak bilmelerini saglar" ifadesi yer almaktadir. Diyabet hastalarinda keton seviyesinin yüksek olmasindan dolayi bu hastalarin keton vücut seviyesini ölçmesi degerlerde karisikliga yol açabileceginden önerilmemelidir. Bizim bulusta ise tip 1 ve tip 2 diyabet hastalari için açlik ve tokluk durumu dikkate alinarak ölçüm yöntemi önerilmistir. YÖNTEMI" isimli bulustan farkli olarak bizim bulusumuzda makine ögrenmesi algoritmasiyla kan sekeri tahminine dayali non invaziv kan sekeri ölçümünü gerçeklestiren cihaz ve yöntem önerilmektedir. Ayrica bulusumuz tek sensörlüdür ve tasinabilir cihazdir. Bildirilen "NON INVAZIV KAN SEKERI ILE ILGILI DEGER ÇOKLU ÖLÇÜM CIHAZl VE YÖNTEMI" bulusundan farkli olarak bizim bulusta nefesteki aseton konsantrasyonu ve kan sekeri arasinda anlamli iliski oldugundan sadece 1 sensörden alinan nefes degerlerine uygun kan sekeri degerleri tahmin edilmesi islemi yapilmaktadir. nefesteki aseton konsantrasyonunu ölçmek için kimyasal dirençli MOS gaz sensörü kullanilmistir. Bildirilen bulus daha çok tani için kullanilmakta iken bizim bulus hastalik takibi içindir. TABANLl TASlNABILIR SISTEM" isimli bulustan farkli olarak bulusumuzda algilama mekanizmasi olarak gaz sensörü ve entegre gelistirme karti kullanilmistir. Bildirilen bulustan farkli olarak nefes verilerinin gaz sensörü ve entegre gelistirme karti ile dijitallestirilmesi ve bu verilere göre makine ögrenmesi algoritmasi ile kan sekeri degerinin tahmin edilmesi yapilmaktadir. Çizimler Yukarida kisaca özetlenen ve asagida daha detayli ele alinan mevcut bulusun uygulamalari, bulusun ekteki çizimlerde betimlenen örnek uygulamalarina basvurarak anlasilabilir. Ancak ekteki çizimlerin yalnizca bu bulusun tipik uygulamalarini betimledigini ve bulus, bu nedenle, diger esit derecece etkili uygulamalara izin verebilecegi için, kapsamini sinirladiginin varsayilmayacagini belirtmek gerekir. Anlasilmayi kolaylastirmak adina, sekillerde ortak olan özdes elemanlari belirtmek için, mümkün hallerde özdes referans numaralari kullanilmistir. Sekiller ölçekli çizilmemistir ve açiklik için basitlestirilebilir. Bir uygulamanin elemanlari ve özelliklerinin daha fazla açiklama lüzum olmaksizin diger uygulamalara faydali bir biçimde dâhil edilebilecegi düsünülmektedir. Sekil 1: Cihaz üst kapaginin görünüsüdür. Sekil 2: Cihazin tamaminin görünüsüdür. Sekil 3: Cihazin arka kapaginin görünüsüdür. Sekil 4: Cihazin gövdesinin görünüsüdür. Sekil 5: Cihazin kayan kapaginin genel görünüsüdür. Çizimlerdeki Detaylarin Açiklanmasi Sekillerde gösterilen referans numaralarinin karsiliklari asagida verilmistir. 1- Üst Kapak 1a- OLED Ekran Yeri 1b-Kayan Kapak Yeri 2- OLED Ekran 3- Gövde 3a- Sensör Odacigi 3a1- Gaz Sensörü 3a2- Sicaklik-Nem Sensörü 3b-Kablo Geçis Yeri Deligi 3c-Delik 3d-Push Buton Yeri 3e-Anahtar Buton Yeri 3f-Cihaz Sarj Yeri 3g-Destekler 3h-Arka Kapak Geçme Yeri 4- CihazArka Kapagi - Kayan Kapak 5a- Üfleme Yeri 5b- Kapak Tutma Yeri BULUSUN DETAYLI AÇIKLANMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu yapilanmasinin tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus; tasinabilir, kolay kullanimli tasarima sahiptir. Cihaz tasarimi üst kapak (1), kayan kapak (5) ve gövde (3) olacak sekilde üç bölümden olusmaktadir. (Sekil 1). Cihaz üst kapaginda kullanilacak OLED ekranina (2) uygun OLED ekran yeri (1a) tasarlanmistir. Kayan kapak yeri (1b) kayan kapagin (5) yatay hareketi için tasarlanmistir. Kullanici kontrolünde kayan kapagin (5) açilmasi sensörlerin daha hizli sifirlanmasina olanak saglayacaktir. Ölçüm sonrasi hassas sensörlerin sifirlanma süresini azaltacak olan içerideki gazin disariya tahliyesini baska bir etken olan delikler (3 delik) (3c) gövde (3) kismindaki sensör odacigina (3a) uygun olarak üst kapak (1) tasarimina eklenmistir. Cihaz gövde (3) kisminda sensörler için sensör odacigi (3a) yer almaktadir. Odacik dis ortamin sensörlere olan etkisini azaltmak ve hapsolan nefesin daha iyi ölçülmesi görevini üstlenmektedir. Gövde (3) kisminda tasarima kablo baglantilarinin geçisi için kablo geçis yeri (deligi) (3b) eklenmistir. Sensör sifirlanmasini kolaylastirmak amaciyla odacik duvarlarinda toplam 6 adet delik (3c) açilmistir. Gövde (3) kisminin ön tarafina push buton montaji için 2 push buton yeri (3d), yan kismina ise anahtar buton montaji için anahtar buton yeri (3e) eklenmistir. Ayrica anahtar buton yerinin (3e) üst kisminda cihaz sarj yeri de (3f) mevcuttur. Sensör sifirlanmasi için eklenmis alan kayan kapak (5) yatay olarak ileri geri hareket etmektedir. Kapak üzerinde üfleme yeri (5a) ve kapagin açilip kapanmasi için kapak tutma yeri (5b) bulunmaktadir. Seçilmis gaz sensörü (3a1) gaz sensörlerinin (3a1) düzgün çalisabilmesi için gerekli olan ön isitma süresince isitildi. Daha sonra gaz sensörüyle (3a1) farkli aseton seçilmis gaz sensörüyle (3a1) farkli aseton oranlarinda tutarliligin gözüktügü ve sensörün asetona olan hassasligi anlasilmis oldu (Tablo 1). Aselûii Aseton Asetori Aseton Aseloii ASEION Prototip yapilmadan önce sensör üzerine üfleme yapilarak nefes degerinin gaz sensörüne (3a1) olan etkisi gözlemlendi. Aç ve tok yapilan deneme üflemeleri sirasinda tutarli iliskinin oldugu ortaya çikti. Sensörler ve bilesenlerin montaji yapilarak yukarida tasarimi detayli anlatilmis sekilde cihaz prototipi olusturuldu. Saglikli bireylerden, tip 1 ve tip 2 diyabet hastalarindan aç ve tok olacak sekilde cihazla ölçümler alindi. Aralarindaki iliskiyi anlamak adina cihazin yani sira kan sekeri ölçüm cihaziyla da kan sekeri miktarlari eszamanli olarak ölçüldü. Makine ögrenmesiyle veri setine bakilarak iki deger arasinda tutarliligin oldugu anlasildi. Cihazimizin ve ölçüm yöntemimizin detayli açiklamasi asagida belirtilmistir: Nefesten kan sekeri ölçümü yöntemi için aseton konsantrasyonu ölçen cihaz, asagidakileri içerir: Cihaz algilama kismi, güç kaynagi kismi ve elektronik kontrol kismindan meydana gelmektedir. Burada algilama kismi bir gaz sensörü (3a1), bir sicaklik nem sensörü ( içerir. Güç kaynagi kisminda entegre gelistirme karti ve pil bulunmaktadir. Elektronik kontrol kismi açma/kapama anahtari, sarj girisi, sifirlama butonu ve deger sabitleme butonu içermektedir. Kullanilan gaz sensörü (3a1) güç kaynagina ve entegre gelistirme kartina bagli Grove Air Quality Sensor vl.3 (AQS) sensörüdür. Bu gaz sensörü (3a1) kemiresistor (kimyasal dirençli) MOS (Metal OXide Semiconductor - Metal Oksit Yariiletken) sensör sinifina aittir. Kemiresistorler, algilama materyali ile analitin dogrudan kimyasal etkilesime girdigi ve yanit olarak elektrik direncini degistiren kimyasal sensör sinifidir. AQS aseton gibi uçucu organik bilesiklere duyarlidir ve MP503 sensörünü içermektedir. Sensörün çalisma prensibi MOS üzerinde yüzey reaksiyonlarina baglidir. Çok katmanli kalin film teknolojisiyle üretilmis olan sensörde minyatür seramik substrat olarak Al203 kullanilmistir. Üzerinde isitici ve MOS bulunan substrat metal soket ve kapak içinde kapsüllenmistir. Gazlarin yüzeyiyle temasi MOS'un iletim bandinda daha fazla elektron çikarmasina izin verir. MOS'un iletkenligi hedef gazin konsantrasyonuna baglidir. AQS hava kalitesi ölçümü için yaygin olarak kullanilsa da nefesteki aseton miktarini ölçmek için daha önce hiç kullanilmamistir. - Sicaklik&nem sensörü (3a2) olarak DHT22 kullanilmistir. DHT22 sensörü güç kaynagina ve entegre gelistirme kartina baglanmistir. - Sensör odacigi (3a) boyutlari 37X37X20 mm seklindedir. Odacikta gaz ve sicaklik&nem sensörü (3a2) bulunmaktadir. - Kayan kapak (5) boyutlari 46X30X2 mm seklindedir. - Ekran olarak kullanilmistir. OLED Ekran (2) entegre gelistirme kartina ve güç kaynagina baglanmistir. - Entegre gelistirme karti olarak Arduino Nano kullanilmistir. Bu kart Atmega328 temeli mikrodenetleyici kartidir. Üzerinde 14 adet dijital giris/çikis pini, 8 analog giris, 16Mhz kristal, USB soketi, lCSP konektörü ve reset tusu bulundurmaktadir. Arduino nano ve güç kaynagi arasinda açma/kapama anahtari ile baglanti yapilmistir. - Pil olarak powerbank kullanilmistir. Lityum polimer powerbank kapasitesi 3600mAh-dir ve 5V çikis voltaji vermektedir. - Açma/kapama anahtari olarak 3 yollu switch butonu kullanilmaktadir. - Sarj yerinde L sekilli mikro USB dönüstürücü adaptör powerbank'in sarj edilmesi için kullanilmistir. - Sifirlama ve deger sabitleme butonu olarak 4 pinli push butonu kullanilmaktadir. Sensör degerlerini PPM cinsinden hesaplamak için AQS'in hassasiyet egrisine göre hesaplamalar yapilarak analog degeri PPM'e dönüstürülmüstür. Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesi bir yöntem olup, özelligi, üflenen nefesin asagidaki adimlarla cihaz tarafindan ölçülmesidir. - Ilk olarak cihaz açildiktan sonra cihazin üfleme kapagi (5a) sensörün sifirlanmasi için açilir. Cihaz OLED ekraninda (2) gösterilen ortam gaz degeri altinda oldugunda cihaz kapagi kapatilir. - Ortam sabitleme butonu ile üfleme aninda gaz degeri sabitlenir. - Cihaza 1-1,5 saniye tek kullanimlik sipsi ile üfleme yapilir. i Üfleme sonrasi cihaz OLED ekraninda (2) maX gaz degeri (PPM) ve buna uygun gelen kan sekeri degeri gösterilir. i Diger bir üfleme yapilacagi taktirde ise cihaz kayan kapagi (5) açilir ve sifirlama butonu ile cihaz sifirlanir. Sipsinin cihaza tam yerlestirilmis olmasi, üfleme sirasinda kapagin açilmamasi dogru ölçüm için gerekli faktörlerdendir. Cihaza üfleme süresi 1-1,5 saniye olarak belirlenmistir. Kisa üfleme yapilirsa nefes degerinin algilanmamasi, uzun üfleme yapilirsa ise asiri degerin okunmasi ve sensör sifirlanma süresinin artmasi gözlemlenebilir. Her ölçüm sonrasi sensörün sifirlanmasi için 15 saniye beklemek gerekmektedir. Makine ögrenmesi-Polinom regresyon 7Dogrusal regresyon, dogrusal veriler orasindaki iliskiyi bulmak ve bu iliskiye göre tahminler yapmak için yaygin olarak kullanilan bir yöntemdir. Bu yöntem hizli ve basit oldugu için avantajlidir. Ancak, veriler dogrusal olmadiginda düsük performans verir. Böyle bir durumun üstesinden gelmenin yollarindan biri, her bir özelligin güçlerini yeni özellikler olarak eklemek ve ardindan bu genisletilmis özellik kümesi üzerinde dogrusal bir model egitmektir. Bu teknige polinom regresyon denir. Özellikle regresyon için birden fazla özellik kullanildiginda, özellikler arasinda kombinasyonlar eklenerek iliskiler bulunabilir. Bu, dogrusal regresyon modelinin yapamayacagi bir özelliktir. Bu bulusta Derece-3 polinom öz nitelikleri kullanilmistir. Saglikli, tip 1 ve tip 2 diyabet durumu, açlik tokluk durumu ve nefes degeri girdi özelligi olarak, Bayer Contour TS glukometre ile ölçülen kan sekeri degeri ise çikti olarak polinom regresyon makine ögrenmesi egitiminde kullanilmistir. 141 veri ile egitim sonucunda R2 skoru - - 9,177, Mean Absolute Percentage Error (MAPE) - 7,845 degerleri elde edilmistir. Bulusumuzda literatürde ilk defa sadece diyabet hastaliginin tip çesidini (tip1 veya tip 2) ve ölçüm esnasindaki tokluk durumunu (açlik veya tokluk) göz önünde bulundurarak tek bir sensör ile kan sekeri degerinin makine ögrenmesi algoritmasi ile tahmin edilmesi ortaya konulmustur. Ayrica bulusumuz kolay kullanimli, tasinabilir bir cihazdir. TRL seviyesi 6 olan bulusumuzun cihaz prototipleri yapilmis olup gerçek ortamda testleri tamamlanmis bulunmaktadir. TR TR TR

Claims (1)

1.ISTEMLER Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesi bir yöntem olup, özelligi, - Ilk olarak cihaz açildiktan sonra cihazin üfleme kapagi (5a) sensörün sifirlanmasi için açilmasi, - Cihaz OLED ekraninda (2) gösterilen ortam gaz degeri altinda oldugunda cihaz kapagi kapatilmasi, - Ortam sabitleme butonu ile üfleme aninda gaz degeri sabitlenmesi, - Cihaza 1-1,5 saniye tek kullanimlik cihaza tam yerlestirilmis olan sipsi ile üfleme yapilmasi, - Üfleme sonrasi cihaz OLED ekraninda (2) maX gaz degeri (PPM) ve buna uygun gelen kan sekeri degeri gösterilmesi, - Diger bir üfleme yapilacagi taktirde ise cihaz kayan kapagi (5) açilir ve sifirlama butonu ile cihaz sifirlanmasi, - Her ölçüm sonrasi sensörün sifirlanmasi için 15 saniye beklemek gerekmesi islem adimlarini içermesidir. Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihaz olup özelligi; Üst Kapak (1), maX gaz degeri (PPM) ve buna uygun gelen kan sekeri degeri gösterilen OLED ekran (2), Gövde (3), Cihazi arkadan koruyan bir yapi olan en az bir adet Cihaz Arka Kapagi (4), Sensör sifirlanmasi için eklenmis olan ve yatay olarak ileri geri hareket eden en az bir adet kayan kapak (5) içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihazda yer alan üst kapak olup özelligi; - Cihaz üst kapaginda kullanilacak OLED ekranina (2) uygun olarak tasarlanan OLED ekran yeri (1a), Kayan kapagin (5) yatay hareketi için tasarlanan Kayan kapak yeri (1b) içermesidir. 4- Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihazda yer alan gövde olup özelligi; Cihazin gövde (3) kisminda yer alan içerisinde sicaklik-nem sensörleri (3a2) ve gaz sensörlerinin (3a1) yer aldigi en az bir adet Sensör Odacigi (3a), sensör odaciginin (3a) içerisinde en az bir adet gaz sensörü (3a1) ve sicaklik-nem sensörü (3a2), Gövde (3) kisminda yer alan ve kablo baglantilarinin geçisini saglayan en az bir adet kablo geçis yeri (deligi) (3b), Gövde (3) kisminin ön tarafina push buton montaji için en az bir adet push buton yeri (3d), yan kismina ise anahtar buton montaji için anahtar buton yeri (3e), Anahtar buton yerinin (3e) üst kisminda yer alan cihazin sarj edilmesini saglayan en az bir adet cihaz sarj yeri (3f), Cihaz gövde (3) kisminda pilin sabitlenmesi için en az bir adet destek (3g), Arka kapagin dikey hareketi için arka kapak geçme yeri (3h), Sensör sifirlanmasini kolaylastirmak amaciyla içerideki gazin disariya tahliyesini saglayan odacik duvarlarinda yer alan en az bir tercihen alti adet delik (3c) içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihazda yer alan kayan kapak olup özelligi; Sipsi ile üflemenin gerçeklestirildigi Kapak üzerinde yer alan en az bir adet üfleme yeri (5a), Kapagin açilip kapanmasi için kapak tutma yeri (5b) içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihaz olup özelligi; içerisinde entegre gelistirme karti ve pil barindiran en az bir adet güç kaynagi içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihaz olup özelligi; Sifirlama ve deger sabitleme butonu olarak yer alan 4 pinli push butonu içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihaz olup özelligi; Elektronik kontrol kisminin açma/kapama anahtari, sarj girisi, sifirlama butonu ve deger sabitleme butonu içermesidir. Istem 2'e bagli Nefesten kan sekeri tahmin edilmesi için, aseton konsantrasyonunun ölçülmesini saglayan bir cihazda yer alan sensör olup özelligi; güç kaynagina ve entegre gelistirme kartina bagli kimyasal dirençli mos Metal OXide Semiconductor - Metal Oksit Yaniiletken sensör grubuna ait Kemiresistor olmasidir. TR TR TR