ÍNDICE DE TABLAS racción
5.5 Identificación sim
Se muestra una medición frecuencia respiratoria Figur ciclos en un minuto, inme muestran gráficamente en la
Fig. 5.13 (a) Fr
n simultánea de la frecuencia respiratoria y card
ición obtenida de manera experimental y en t Figura 5.13 (a), en la cual es posible observan una inmediatamente después se obtiene la TRF, y
en la Figura 5.13 (b).
(a)
(b)
(a) Frecuencia respiratoria, (b)Transformada de Fo
cardiaca
en tiempo real de la an una respiración de 21 F, y los resultados se
Cada pico mostrado frecuencia respiratoria; entr debido que la altura depende En el caso que estamos estud que se trata de la frecuencia c
Fi Este resultado puede es justif
Consideremos los v respiraciones por min representado en Hertz Por lo tanto:
Por lo tanto tenemo respectivamente (mediciones
Para nuestro caso de tenemos una frecuencia respi
trado son las diferentes frecuencias inmersas en entre los picos más altos debe estar la respue epende de la cantidad de repeticiones dentro de la s estudiando se tiene un pico a los 1.5 Hz, Figura encia cardiaca.
Fig. 5.14 Frecuencia cardiaca 1.44 Hz.
justificado analíticamente de la siguiente manera:
los valores ideales de la frecuencia respiratori or minuto y de 60 latidos por minuto para la frecue
Hertz (Hz), tomando en cuenta que .
enemos una frecuencia respiratoria y cardiaca d ciones ideales).
de estudio que estamos analizando de las med respiratoria una frecuencia de
as en la medición de la respuesta que se desea, de la medición tomada. igura 5.14, lo cual indica
anera:
iratoria que son de 14 frecuencia cardiaca, esto
iaca de 0.23Hz y 1Hz
Por lo tanto la frecuen
La frecuencia cardiac
De acuerdo a estos frecuencia respiratoria de latidos por minuto.
5.6 Resultados
A continuación se menciona de la Unidad Profesional “ Nacional, y al termino de la r cardiaca.
Sexo: Femenino, T/A: 100/7
En seguida se le hace mencionando los resultados o
Fig
recuencia cardiaca es de:
cardiaca es de 1.52 Hz lo que en latidos correspo
!
estos valores registrados por el sistema propu de 21 respiraciones por minuto y una frecuenc
nciona los datos de un paciente que asistió a servic nal “Adolfo López Mateos” perteneciente al In de la revisión se le realizó la medición de la frecue
100/70, FR: 18 x 1, FC: 78 x 1, Temperatura: 36.5°
e hace la medición al paciente con el sistema diseñ tados obtenidos a continuación.
Fig. 5.15 Frecuencia respiratoria medida.
"
orresponde a: # $%&
propuesto tenemos una cuencia cardiaca de 91
servicio médico central al Instituto Politécnico frecuencia respiratoria y
: 36.5° C.
Tenemos una frecue tenemos ' , por lo
La frecuencia cardiaca es de
Si se observa la rela medida por el servicio mé permitiendo poder determina
5.7 Discusión
Con el desafío de ámbitos especial atención en los ava una instrumentación virtual d
Este sistema de med manera no invasiva con un s instrumentación utilizada en mayoría de las mediciones precisión y para el caso de l en tiempo real; teniendo la p respuestas predictivas en el o
La diferencia de lo fácilmente observada cuand margen de error menor al 1 mucho que hacer para mejo funcionamiento aplica senso respiración [52], otro sistema
cuencia de 19 respiraciones por minuto, repre or lo tanto la frecuencia cardiaca es de:
" (
es de 1.31 Hz lo que en latidos corresponde a:
# $%& )* !
la relación entre la frecuencia respiratoria y la fr io médico y el sistema propuesto los resultad rminar si existe algún tipo de arritmia de manera c
bitos científico técnico, económico y social, la s avances computacionales e interfaces inteligente irtual de bajo costo en aplicaciones médicas [51].
e medición de la frecuencia respiratoria y frecu n un solo instrumento pudiera considerarse como ada en la medición de los signos vitales, ya que ciones se hace mediante equipo separados. El s o de la utilización de nanoestructuras, es posible do la posibilidad de obtener un sensor de respuest en el orden de femtosegundos (1 X 10 -15).
de los sistema explicados es que la frecuenc cuando se está utilizando el sensor de luz (foto r al 1%. Si es cierto que la precisión del sistema mejorar esta respuesta ya que sistemas con igua sensores de fuerza tiene un error de ± 0.5 latidos y
istema este si óptico basa su funcionamiento en la
, representado en Hertz
y la frecuencia cardiaca esultados son similares
nera confiable.
cial, la Ingeniería pone ligentes para desarrollar
frecuencia cardiaca de como una mejoría en la a que hoy en día los la El sistema es de alta sible obtener resultados spuesta ultra rápida con
cuencia respiratoria es (fotodetector) con un stema es buena aún hay igual propósito que su idos y de ± 1.4 ciclos de en la fotopletismografía
técnica no invasiva que cons obtener la frecuencia respira error de ± 6 latidos [53]. Este presenta respuestas similares
e consiste en emitir luz a cierta distancia del cuerpo espiratoria con exactitud y la frecuencia cardiaca
ste comparativo deja ver que el sistema propue ilares a trabajos reportados por otros grupos de inv
cuerpo permitiendo sólo diaca con un margen de propuesto en este trabajo
Conclusiones
Se desarrolló un sistema cap real, la investigación se llevó
Primera etapa: Emulación d
Se realizó emulación emulación es la semilla par capaz de medir de manera cardiaca.
Segunda etapa: Medición de
El sistema optoelect sensor de luz que recibe un h entrega el fotodetector son c son procesadas por medio de identifican datos de las frecu una potente herramienta par desarrollo de biosensores.
Tercera etapa: desarrollo de
Para complementar e material nanoestructurado qu absorción de los material comparación a los fotodiodo 1% y una ventaja adiciona insensible a los cambios de manera simultánea y cuas respiratorias.
a capaz de medir las frecuencias respiratoria y c e llevó a cabo en tres etapas:
ión de la frecuencia respiratoria.
ulación de la frecuencia respiratoria con elemen la para la elaboración confiable de un sistema
anera controlada y en tiempo real las frecuenc
ón de las frecuencias respiratoria y cardiaca.
oelectrónico está basado en la reflectividad ópt e un haz láser sobre la piel humana. Las variacion r son captadas mediante una tarjeta de adquisición dio de un cálculo numérico basado en la transform
frecuencias cardiaca y respiratoria. El sistema pro ta para múltiples aplicaciones médicas tales com
lo de un sensor nanoestructurado.
ntar el sistema y aumentar su velocidad de respu que hace la función del fotodetector. Las prop teriales nanoestructurados muestran una mayo diodos comerciales. El sistema presentado genera icional en comparación a los oxímetros es qu ios de presión y temperatura, además de que p cuasi-instantánea la medición de las frecuen
ria y cardiaca en tiempo
elementos sencillos. La no invasivo que es ecuencias respiratoria y
óptica. Se utiliza un riaciones del voltaje que isición de datos y luego sformada de Fourier. Se ma propuesto parece ser s como el diagnóstico y
respuesta se utilizó un s propiedades ópticas de mayor sensibilidad en enera un error menor al es que este sistema es que permite estimar de ecuencias cardiacas y
Anexo I
Adquisición de una señal MegaADK.
// Definición de variables.
int out1 = 0;
void setup ()
{
// Activación del puerto s
Serial.begin(9600);
}
void loop ()
{
// Lectura de entradas an
out1 = analogRead (A0);
// Envío de datos adquirid
Serial.print(out1);
Serial.print(",");
// Retardo en milisegundo
delay(20);
}
ñal analógica con salida a una digital con la
erto serie.
analógicas.
quiridos.
gundos.
Anexo II
Lectura de señal digital en puerto serial).
%borrar previos
delete(instrfind({'Port'},{'CO
%crear objeto en puerto s
s =
serial('COM6','BaudRate',96 or','CR/LF');
warning('off','MATLAB:seri uccessfulRead');
%abrir puerto serie
fopen(s);
% parámetros de medidas
tmax = 60; % tiempo de cap
rate = 100; % resultado exp
(comprobar) % parámetros de la gráfica f = figure('Name','Captura'); a = axes('XLim',[0 tmax],'YL l1 = line(nan,nan,'Color','r','LineW xlabel('Tiempo (s)') ylabel('Voltaje (V)')
title ('Captura en tiempo real Arduino')
grid on
l en MATLAB, a través de un puerto serial (c
},{'COM6'})); erto serie te',9600,'Terminat B:serial:fscanf:uns didas de captura en s o experimental ráfica tura'); x],'YLim',[-1 5.1]); 'LineWidth',1);
o real con tarjeta
hold on
% iniciar
v1 = zeros(1,tmax*rate) i = 1;
t = 0;
% ejecutar bucle cron
tic
while t<tmax t = toc;
% lectura del puerto s
dig = fscanf(s,'%d,%d')' v1(i)=dig(1)*5/1024; % dibujar en la figura x = linspace(0,i/100,i); set(l1,'YData',v1(1:i),'X drawnow % seguir i = i+1; end
% resultado del crono
fprintf('%g s de captura \n',t,i/t);
ial (configurado como
*rate); cronometrado erto serie ,%d')'; figura 00,i); 1:i),'XData',x); cronometro aptura a %g cap/s
Anexo III
Obtención de la transformad %limpiar datos anteriores
close all %Obtención de la transfor figure; plot(v2); v2=v2(1,1600:3000); TFv2=fft(v2,1024); figure; plot(abs(TFv2));%magnitud
%Generar matriz de ceros
A=zeros(1,1024);%A(:,1:50 A(:,1024-50:1024)=1; figure; plot(A); %filtro en el tiempo AX=abs(ifft(A)); figure; plot(AX); %señal filtrada V22=conv(v2,AX); figure; plot(V22); %tranformada de Fourier TFV22=fft(V22,1024); figure; plot(abs(TFV22));
rmada de Fourier y filtrado de señales en MATL iores
nsformada de Fourier
gnitud de la transformada ceros para filtro
(:,1:50)=1;
urier de señal filtrada
Anexo IV
Características de la tarjeta
El Arduino Mega ADK Atmega2560. Cuenta con 54 utilizar como salidas PWM), un joven de 16 MHz oscilad una cabecera ICSP, y un b microcontrolador, basta con adaptador de CA a CC o bate
Microcontroladores Atmega (recomendado) 7-12V, Volta cuales 14 proporcionan salid O Pin 40 mA, Corriente DC KB utilizadas por bootloader
El Mega ADK Arduino tien ordenador, Arduino otro, u hardwares UART para TTL sobre la revisión del 1 y 2 ta de USB y proporciona un pu Windows se necesita un arch un puerto COM automáticam permite simples datos de tex el tablero parpadea cu ATmega8U2/ATmega16U2
Los Mega Arduino puede se alimentación externa. La fu (no USB) de potencia pue continua o la batería. El ad
jeta Arduino Mega ADK
ADK es una placa electrónica basada en e on 54 entradas / salidas digitales pines (de los cu WM), 16 entradas analógicas, 4 UARTs (puertos s scilador de cristal, una conexión USB, un conecto un botón de reinicio. Contiene todo lo necesar a con conectarlo a un ordenador con un cable USB o batería.
tmega ADK, Tensión de funcionamiento 5V, V , Voltaje de entrada (limites) 6-20V, Digital I / O P salida PWM), Pines de entrada analógica 16, Co te DC por Pin 3.3V 50 mA, Memoria Flash 256 K loader, SRAM 8KB, EEPROM 4 KB y Velocidad
no tiene un número de instalaciones para la com tro, u otros microcontroladores. El Atmega2560 p TTL (5V) de comunicación serie. Un ATmega16 y 2 tablas de revisión) en los canales bordo de un un puerto COM virtual con el software en el equi n archivo *.inf, las máquinas OSX y Linux recono áticamente. El software de Arduino incluye un mo de texto que se envían desde y hacia el tablero. El
a cuando los datos se transmiten a 16U2 conexión chip y USB al ordenador.
ede ser alimentado a través de la conexión USB o La fuente de alimentación se selecciona automát a puede venir con un adaptador de corriente a El adaptador se puede conectar al conectar un
en el microprocesador los cuales 14 se pueden ertos serie de hardware), onector de alimentación, ecesario para apoyar el e USB o el poder con un
V, Voltaje de entrada / O Pins 54 (de los 6, Corriente por I DC / 256 KB de los cuales 8 cidad del reloj 16 MHz.
la comunicación con un 560 proporciona cuatro ega16U2 (ATmega 8U2 de uno de estos a través el equipo (máquinas con econocer la tarjeta como un monitor de serie que ro. El RX y TX LED en a través de la
SB o con una fuente de tomáticamente. Externa ente alterna a corriente r un centro de 2.1mm-
positivo clavija en jack de insertar en los encabezados d
La tarjeta puede operar en menos de 7V, sin embargo, tablero puede ser inestable. sobrecalentar y dañar la plac
k de alimentación de la placa. Conduce de una ados de pines Gnd y Vin del conector de alimentac
ar en un suministro externo de 6 a 20 voltios. S argo, el pin de 5V puede proporcionar menos de stable. Si se utiliza más de 12V, el regulador de
a placa. El rango recomendado es de 7 a 12 voltios
e una batería se pueden entación.
tios. Si se proporcionan os de cinco voltios y el dor de voltaje se puede
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