Hayati sinyallerin temassız tespiti için bir biyoradar sisteminin geliştirilmesi

Nesnelerin temassız uzaktan algılanması insanlığın yaklaşık yüzyıldan beri üzerinde çalıştığı konular arasında yer almaktadır. Son yirmi yılda artık nesnenin algılanmasının ötesinde, belirlenen nesnenin özelliklerinin de çıkarılması amaçlanmaktadır. Radarın özellikleri sayesinde bugün araç hız ölçümlerinden yer altında bulunan nesnelerin sınıflandırılmasına hatta engel arkasındaki canlıyı tanıma ve meteorolojik olayların takibi gibi pek çok konuda uygulamalar yapılabilmektedir. Ayrıca radar kendisine tıp alanında da yer bulmaktadır. Özellikle geleneksel olarak hastaya temasla elde edilen bilgilerin radar vasıtasıyla temassız bir şekilde alınabilmesi onu son derece cazip yapmaktadır. Çünkü bu durum hastanın rahat bir şekilde hareket etmesini sağlamakta ve fazladan yaralanmasını önlemektedir. Ayrıca uzmanların işini de kolaylaştırmaktadır. Dolayısıyla radarın hayati sinyallerin tespiti, uyku takibi, zihinsel yorgunluğun tespiti gibi durumlarda kullanılabileceğini göstermektedir. Bu amaçlar için kullanılan radarlar biyoradar olarak adlandırılmaktadır. Bu tez çalışmasında, iki farklı radar tipine göre biyoradar sistemi geliştirilmektedir. İlk olarak biyoradarlar için simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ardından Sürekli Dalga (SD, Continuous Wave) biyoradar yapısı oluşturularak çalışma prensibi açıklanmıştır. Oluşturulan biyoradar yapısı ile deneysel çalışmalar sonucu iki farklı algoritma ile hayati sinyaller elde edilmiştir. SD radarın menzil yetersizliğinden ötürü Frekans Modüleli Sürekli Dalga (FMSD, Frequency Modulated Continuous Wave) biyoradar yapısı oluşturularak menzil dezavantajı ortadan kaldırılmıştır. Deneysel çalışmalar neticesinde hem insan deneğin yeri tespit edilmiş hem de hayati sinyaller çıkarılmıştır. Çoklu insan denek ölçümleri de gerçekleştirilerek oluşturulan FMSD biyoradarın performansı sunulmuştur. Çalışmalarda mesafenin hayati sinyallerin tespitindeki doğruluğa etkisi gözlemlenmiştir. Her iki biyoradar yapısı içinde solunum hızı yaklaşık bir atım hata oranı ile belirlenerek yüksek doğruluk elde edilmiştir. Ancak kalp atış hızının tespitinde elde edilen sonuçlar kalp atışına bağlı göğüs duvar hareketinin son derece küçük olmasından dolayı referans değerlere göre yeterince tutarlı değildir. Elde edilen sonuçlara göre gelecekte biyoradarların tıp alanında vücuda temasla ölçümleri yapan cihazların yerini alabileceği öngörülmektedir.