Arab Science & Technology Foundation

ASTF Research Proposal

Application Form

ASTF Research Proposal Application Form

A. Title of Research Project concise & descriptive title

A wireless microwave sensor for remote monitoring of heart and respiration activity

B. Organization to Administer Grant

Organization’s Name	Université Libanaise – Institut Universitaire de Technologie Saida
Division or Department	Génie des Réseaux Informatiques et télécommunications
Title & Name of Head/Chairman in Charge of Authorizing this Arrangement	Prof. Ali ISMAIL
Town /City	Saida
Country	Lebanon
Postal Code:
Phone: Fax: Email Web:	00.961.7.750.190 00.961.7.750198

C. Principal & Co-Investigators Give details of the principal & co-investigators below.

Principal Investigator (PI)	Details
Title and Position	Ph. D Professor
First Name	Sawsan
Last Name	SADEK
Organization	Université Libanaise – Institut Universitaire de Technologie Saida
Division or Department	Telecommunications and computering Networks
How many hours a week will the investigator work on the project?	8 hours
Address	Université Libanaise – Institut Universitaire de Technologie Saida BP. : 813 Saida Lebanon
Phone: Fax: Email and Web:	00.961.7.240092 00.961.7.750198 sawsansadek@yahoo.fr

Co- Investigator 1	Details
Title and Position	PH. D. Professor, head of the department of Telecommunications and computer Networks
First Name	Mohammad
Last Name	HAJJAR
Organization	Lebanese University - Institut Universitaire de Technologie Saida
Division or Department	Telecommunications and computer Networks Department
How many hours a week will the investigator work on the project?	6 hours
Address	Lebanese University – Institut Universitaire de Technologie Saida BP. : 813 Saida Lebanon
Phone: Fax: Email and Web	00.961.7.240793 00.961.7.750198 m_hajjar@ul.edu.lb

Co- Investigator 2	Details
Title and Position	PH. D. Professor
First Name	Mohammad
Last Name	KHALIL
Organization	Islamic University - Beirut
Division or Department	Biomedical Department
How many hours a week will the investigator work on the project?	6 hours
Address
Phone: Fax: Email and Web

Co- Investigator 3	Details
Title and Position	PH.D, Associate Professor
First Name	Ali
Last Name	SAAD
Organization	King Saud University /College of Applied Medical Sciences–
Division or Department	Dept. of Biomedical Technology
How many hours a week will the investigator work on the project?	6 hours
Address	P.O.Box 10219 Riyadh11433– Riyadh Saudi Arabia
Phone: Fax: Email and Web	96614355010 Ext. 307 mobile 966508975969 49661356887 asaad64@yahoo.com , http://www.alisaadwebn.4t.com/

L. Title of Research Project

A wireless microwave sensor for remote monitoring of heart and respiration activity

M. Executive Summary describes the proposed research, objectives, methodology and expected outcome (One page maximum)

In this proposed research, our work consists in studying and developing a wireless microwave sensor for remote sensing of heart and respiration activity. The development of such a very high technological sensor for wide application in health care, especially for newborns and chronic patients, is an important step for the research particularly in Arab universities and also in Arab world. Remote monitoring of respiration and heart activity can be implemented using wireless communications technology and Doppler radar techniques. This technology can potentially enable low-cost, non-invasive long term monitoring of chronic and recovering patients. A wireless sensor promises to improve the quality of life for the chronically ill. Also, vital signs of patients could be registered at home and data could be sent to a physician.

Many objectives are assumed in this project. First of all, this research project will make a large advanced step in several domains: high technology, telemedicine and microwave sensors applications. It is a good chance to Arab researcher to form a team where every researcher will cooperate to give a good link between microwave, processing signal and computer networks, this complementarities will be very benefit to the project.

A good methodology is the path of success. For this reason we divided the project into two parts. First part is the conception and realization of the microwave sensor. Second part is the problem of communication and data transfer by existing networks.. The link between these parts is the signal processing module which should acquire the analog Doppler signal from the sensor and treat it in order to be transmitted by existing networks.

Several results are expected from this project. First, a hybrid prototype should be fabricated and tested in laboratory. The test will be conducted on simulated data and real patients. A considerable work should be realized on signal processing in order to provide a signal comparative or similar to the electrocardiograph's one. After the validation of the chosen topology, another monolithic integrated sensor should be elaborated or at least designed with the assistance of a foundry which can exists in Arab or foreign country (we may contact Arab researcher abroad to perform this step as a conclusion of this project after two years). Our main goal is to get a MIC prototype to be manufactured in Arab world.

This project will improve the convenience associated with long-term outpatient monitoring and potentially extend monitoring to the broader healthy population for preventive diagnostics and alerts.

N. Arabic Title of Research Project

مراقبة نشاط القلب و الجهاز التنفسي عن بعد بواسطة مجس لاسلكي يستخدم الموجات الصغرى

O. Arabic Executive Summary

(One page maximum)

في هذا البحث المقترح عملنا يقتضي دراسة و تطوير مجس لاسلكي يستخدم الموجات الصغرى وذلك لمراقبة نشاط القلب و الجهاز التنفسي عن بعد.

ابتكار و تطوير هذا النوع من المجسات عالي التقنية له استخدامات واسعة في المجال الطبي و خاصة عند الأطفال حديثي الولادة والمرضى ذوي الحالات الحرجة. هذا البحث يشكل خطوة مهمة للبحث العلمي في الجامعات العربية خاصة وكذلك للعالم العربي. مراقبة نشاط القلب و الجهاز التنفسي عن بعد يمكن تنفيذه بواسطة تقنية الاتصالات اللاسلكية و تقنية رادار دوبلر. باستخدام هذه التقنية نستطيع بتكلفة قليلة و بدون جراحة مراقبة المرضى المزمنين وكذلك الذين هم في طور التعافي مما يساعد في تحسين حالاتهم الصحية بالمتابعة المستمرة. العلامات الحيوية للمريض تسجل في المنزل أو أي مكان يتواجد فيه المريض و يتم إرسالها إلى الطبيب المعالج في المستشفى أو العيادة.

عدة أهداف متوقعة من هذا البحث منها أولا: التقدم في مجالات عدة أهمها تطبيقات المجسات عالية التقنية و التطبيب عن بعد.

ثانيا تشكيل فريق بحث عربي حيث تتفاعل فيه الاختصاصات المختلفة من معالجة الإشارة و الالكترونيات إلى الشبكات الأنصال اللاسلكي لإنتاج جهاز طبي, بحد ذاته يشكل إنجاز في الخبرة البحثية في العالم العربي.

المنهجية في العمل من أساس النجاح لذا قسمنا المشروع إلى قسمين الأول هو تصميم و تنفيذ المجس باستخدام الموجات الصغيرة و الثاني هو نقل المعلومات باستخدام الشبكات اللاسلكية.

معالج الإشارة يشكل حلقة الوصل بين القسمين حيث يستقبل موجة دوبلر التماثلية من المجس و يجهزها للإرسال عبر الشبكة اللاسلكية.

نتائج عديدة متوقعة من المشروع البحثي أهمها. أولا تصنيع واختبار نموذج هجين للجهاز في المختبر. يمكن بعدها تصميم و تصنيع جهاز قابل للتسويق بالاستعانة بالشركات العربية أو العالمية.

هذا المشروع يسعى لتحسين مراقبة حالة مرضى القلب( و غيرهم) المزمنين و كذلك يمكن استخدامه كوقاية لبعض الحالات المرضية المبكرة.