Остання редакція: 2025-06-12
Анотація
В роботі представлено огляд і результати дослідження пристроїв для реєстрації акустичних сигналів серцевого м’яза людини, заснованих на технології MEMS. Розглянуто конструкції сучасних MEMS-сенсорів, принципи їх роботи та особливості чутливості до низькочастотних сигналів. Запропоновано методику розрахунку чутливості MEMS-сенсорів для діапазону частот звуків серця, виконано теоретичний аналіз основних параметрів, що впливають на ефективність роботи сенсорів, зокрема його форми та типу перетворювача. Розглянуто методику розрахунку амплітудно-частотної характеристики моделі MEMSсенсора. Результати показують потенціал застосування MEMS-пристроїв для неінвазивного моніторингу серцевих звуків із високою чутливістю та точністю виявлення патологічних змін.
DEVICES FOR REGISTRATION OF ACOUSTIC HEART SIGNALS BASED ON MEMS TECHNOLOGY
Abstract
The paper presents a review and research findings on devices for recording acoustic signals of the human heart muscle based on MEMS technology. The designs of modern MEMS sensors, their operating principles, and sensitivity to low-frequency signals are discussed. A methodology for calculating the sensitivity of MEMS sensors in the frequency range of heart sounds is proposed, along with a theoretical analysis of key parameters that affect sensor performance, including shape and transducer type. A method for calculating the amplitude-frequency characteristic of a MEMS sensor model is also presented. The results demonstrate the potential of using MEMS devices for non-invasive monitoring of heart sounds, providing high sensitivity and accuracy in detecting pathological changes.
Ключові слова
Посилання
1. Zhang, G., Liu, M., Guo, N., Zhang, W. (2016). Design of the MEMS Piezoresistive Electronic Heart Sound Sensor.
Sensors, 16(11), 1728. https://doi.org/10.3390/s16111728
2. Zauli, M., Peppi, M.P., Di Bonaventura, L., Arcobelli, A.V., Spadotto, A., Diemberger, I., Coppola, V., Mellone, S., De
Marchi, L. (2023). Exploring Microphone Technologies for Digital Auscultation Devices. Micromachines, 14(11), 2092.
https://doi.org/10.3390/mi14112092
3. Torabi, Y., Shirani, S., Reilly, J.P., Gauvreau, G.M. (2024). MEMS and ECM Sensor Technologies for Cardiorespiratory
Sound Monitoring – A Comprehensive Review. Sensors, 24(21), 7036. https://doi.org/10.3390/s24217036
4. Wang, B., Shi, P., Yang, Y., Cui, J., Zhang, G., Wang, R., Zhang, W., He, C., Li, Y., Wang, S. (2022). Design and
Fabrication of an Integrated Hollow Concave Cilium MEMS Cardiac Sound Sensor. Micromachines, 13(12), 2174.
https://doi.org/10.3390/mi13122174
5. Ahmad, R.S., Khan, M.S., Hilal, M.E., Khan, B., Zhang, Y., Khoo, B.L. (2025). Advancements in Wearable Heart Sounds
Devices for the Monitoring of Cardiovascular Diseases. SmartMat, 6(1), e1311. https://doi.org/10.1002/smm2.1311