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Sistema De Control Médico Remoto

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Academic year: 2020

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(1)Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. Sistema de control médico remoto Medical System Remote Control Michael Andrés Zea Guaqueta, Oscar Geovanny Nimisica Garcia. Resumen: Este artículo describirá la investigación y el desarrollo de un sistema tele médico que cumple con las tareas de medir y transferir los signos vitales (oximetría, pulso cardiaco y temperatura corporal) de una manera remota, el sistema médico será capaz de capturar y tratar los valores de las variables del paciente por medio de una comunicación serial en su primer etapa, en la segunda etapa el sistema utilizará una comunicación wifi para transferir los datos a un servidor web que será configurado para el envío y recepción de datos en una aplicación Android para que puedan ser visualizados por el personal adecuado sin necesidad de estar presente en la toma de estos valores.. Palabras clave: Electrodos biomédicos, procesamiento de señales médicas, ritmo cardiaco, telemetría biomédica, telemedicina.. Abstract: This article describes the research and development of the medical system that fulfills the tasks of measuring and transferring vital signs (oximetry, heart rate and body temperature) in a remote way, the medical system is able to capture and treat the values of the patient variables through a serial communication in its first stage, in the second stage the system uses a wifi communication to transfer the data to a web server that is configured to.

(2) send and receive data in an android application so that they can be visualized by the appropriate personnel without the need to be present in the taking of these values.. Key Words: Biomedical electrodes, Biomedical signal processing, Biomedical telemetry, Circadian rhythm, telemedicine.. 1 Introducción Los signos vitales son mediciones de las funciones más básicas del cuerpo, su función principal es informar el estado de salud del paciente, entre ellos están: Pulso cardíaco, temperatura corporal, frecuencia respiratoria y la saturación de oxígeno en la sangre que en sus niveles óptimos indicarán que el paciente está en buen estado de salud. Sin embargo al ser mediciones que deben tomarse con cierta periodicidad necesitan un control estricto, los pacientes que viven en zonas marginales de las ciudades no cuentan con la facilidad para dirigirse a los hospitales para poder tomarse estos valores, además las personas que ya no pueden ser atendidas en los hospitales y que se envían a las casas necesitan que sus signos vitales se prioricen y sean del total conocimiento del doctor especialista y en caso de que se presente alguna alteración de los valores óptimos de estas variables sepa que hacer y cómo actuar ante la emergencia [1][2][3]. Por tales motivos se propone la implementación de un sistema que sea capaz de medir tres signos vitales los cuales son la oximetría, el pulso cardiaco y la temperatura corporal, esta medición se hará de manera autónoma con la colocación del dedo del paciente en el sensor. Después de la lectura de estas variables se procesará por medio de un microcontrolador y se transmitirá a la red para que pueda ser visualizado remotamente por medio de una aplicación.

(3) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. para celular, además de esto se almacenan estos valores en una base de datos para que se pueda tener un mejor control del paciente. 2. MARCO TÉORICO 2.1 Temperatura corporal La temperatura corporal es la diferencia entre la cantidad de calor producida por el cuerpo y la que se libera al ambiente por el mismo, medida en grados. Los procesos metabólicos de los tejidos centrales del cuerpo son los que generan el calor transferido a la superficie de la piel por la sangre circulante y luego se disipa al ambiente. La temperatura corporal central es más alta que la de la superficie del cuerpo y en condiciones normales se mantiene dentro de un rango de 36.0 a 37.5 °C (97.0 °F a 99.5 °F) variaciones normales de esos valores de temperatura, así como cambios durante el día, con temperaturas corporales centrales más bajas, temprano en la mañana y más altas, al finalizar la tarde [1]. La temperatura difiere según la parte del cuerpo que se trate; la temperatura corporal central es más alta que la superficial, suele medirse en el tímpano o en el recto, pero también puede determinarse en el esófago, arteria pulmonar o vejiga mediante dispositivos de medición invasivos. La temperatura corporal superficial se mide en la boca (sublingual), la axila y otros sitios de la superficie cutánea [3]. El método no invasivo en el que se basa este proyecto, consiste en obtener la temperatura corporal en la superficie cutánea de la piel de los usuarios, esto es, colocar el sensor en el área de la axila, estomago, cuello, ingle, etc. [1] [3]..

(4) 2.2 Pulso cardiaco El pulso es el latido de una arteria que se siente sobre una saliente ósea. Cuando se contrae el ventrículo izquierdo, la sangre pasa a través de las arterias y venas de todo el cuerpo. Esta onda de sangre es el pulso. Durante el reposo, el corazón sólo necesita bombear de 4 a 6 l/m de sangre. Este volumen aumenta hasta 5 veces en el ejercicio. Normalmente, cada ventrículo bombea 70 ml de sangre en cada contracción, aunque hay grandes variaciones de volumen compatibles con la vida. El volumen del gasto se refleja en las pulsaciones, que pueden sentirse en donde las arterias pasan sobre los huesos [5]. Al valorar el pulso se observan el ritmo, la frecuencia, el tamaño (volumen) y la tensión (elasticidad). La frecuencia es el número de latidos por minuto (LPM). Cuando existen algún tipo de enfermedad en los pacientes suelen observarse variaciones en el LPM. La frecuencia cardiaca puede ser alterada por varios factores, entre los cuales se puede citar a los siguientes: los procesos patológicos, edad, sexo, talla y actividad física o emocional. El pulso según el desarrollo del metabolismo desde que se nace hasta la vejez va disminuyendo. En los adultos suele considerarse normal una frecuencia entre 60 y 80 LPM. Los trastornos se presentan cuando el pulso o la frecuencia cardiaca sobrepasan, o están por debajo de los límites o los márgenes de variación normal, si por ejemplo, una persona tiene una frecuencia cardiaca de mas 100LPM puede estar presenta una TAQUICARDIA, por otro lado si una persona presenta una frecuencia cardiaca de menos de 60LPM se puede presentar una BRADICARDIA [4] [5]. El tamaño o amplitud de una onda de la frecuencia cardiaca refleja el volumen de sangre que se impulsa contra la pared de la arteria durante la contracción ventricular. En un pulso débil no hay sensación de plenitud ni un latido detenido; puede sentirse filiforme. Cundo no es.

(5) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. posible sentir o escuchar el pulso, se dice que es imperceptible. Se habla del pulso saltón cuando el volumen alcanza un nivel más alto que lo normal y desaparece rápidamente [6], para medir el pulso cardiaco se utiliza un sensor max30105 (ver Figura 1). Figura 1. Medición pulso cardiaco con sensor max30105(extraída de [11]). 2.3 Oximetría La oximetría de pulso es una forma de medir cuánto oxígeno contiene su sangre. Gracias a un pequeño dispositivo llamado oxímetro de pulso (ver Figura 2), es posible medir los niveles de oxígeno en su sangre sin necesidad de pincharlo con una aguja. El nivel de oxígeno en sangre calculado con un oxímetro se denomina “nivel de saturación de oxígeno” (abreviado como SatO2). Este porcentaje indica cuánto oxígeno transporta su sangre en relación al máximo que sería capaz de transportar. En circunstancias normales, más del 89% de sus glóbulos rojos debería contener oxígeno [4].. Figura 2. Medición oximetría de pulso (Extraída de [12]).

(6) 2.4 Sensor MAX30105 El sensor de partículas MAX30105 (ver Figura 3), es un sensor flexible y potente que permite detectar la distancia, la frecuencia cardíaca, la detección de partículas e incluso el parpadeo de un ojo. El MAX30105 ha sido equipado con tres Leds y un detector de fotones muy sensible. La idea es pulsar los diferentes LED y luego detectar lo que brilla. Según la firma reflejada, es posible detectar diferentes tipos de partículas o materiales (como sangre oxigenada o humo de un incendio) [5]. El MAX30105 utiliza un LED rojo, un LED verde y un LED IR (infrarrojo) para detección de presencia, trazado de latidos cardíacos y monitorización de la frecuencia cardíaca entre una multitud de usos, incluida la oximetría de pulso. El MAX30105 está diseñado para operar a 5V y puede comunicarse con microcontroladores de 3.3V y 5V [5].. Figura 3. Sensor max30105 (extraída de [11]). Detrás de la ventana de la izquierda, el MAX30105 tiene tres LED. A la derecha hay un detector de fotones muy sensible. La idea es obstruir los diferentes LED, detectar qué luz brilla en el detector y, según la firma, puede detectar la presencia de diferentes tipos de partículas o materiales (como sangre oxigenada o humo de un incendio) [5]..

(7) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. 2.5 RASPBERRY Pi Es un computador de placa reducida, computador de placa única o computador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas. Raspberry pi 3: La Raspberry Pi 3 (ver Figura 4) tiene su nuevo procesador, un ARM Cortex A53, un procesador. de. cuatro. núcleos. a. 1.2GHz. de. 64. bits. y. que,. según sus. datos, tiene un rendimiento 10 veces superior al de la Raspberry Pi original y un 50% más que la Raspberry Pi 2, el modelo anterior. La Raspberry Pi 3 Model B cumple el sueño de muchos usuarios que habían estado pidiendo esto durante años que se integrase en la propia placa la conectividad inalámbrica WiFi y Bluetooth, ya que hasta ahora había que utilizar adaptadores inalámbricos USB o, directamente, utilizar cable al puerto Ethernet [6].. Figura 5. Raspberry pi 3 (extraída de [13]).

(8) 2.6 Android Studio Android Studio es un entorno de desarrollo integrado (IDE), basado en IntelliJ IDEA de la compañía JetBrains, que proporciona varias mejoras con respecto al plugin ADT (Android Developer Tools) para Eclipse. Android Studio utiliza una licencia de software libre Apache 2.0, está programado en Java y es multiplataforma. Este se presentó por Google el 16 de mayo del 2013 en el congreso de desarrolladores Google I/O, con el objetivo de crear un entorno dedicado en exclusiva a la programación de aplicaciones para dispositivos Android, proporcionando a Google un mayor control sobre el proceso de producción. Se trata pues de una alternativa real a Eclipse, el IDE recomendado por Google hasta la fecha, pero que presentaba problemas debido a su lentitud en el desarrollo de versiones que solucionarán las carencias actuales (es indispensable recordar que Eclipse es una plataforma de desarrollo, diseñada para ser extendida a través de plugins) [7]. Por ello Android Studio se ha mantenido durante todo este tiempo en versión beta, pero desde el 8 de diciembre de 2014, en que se liberó la versión estable de Android Studio 1.0, Google ha pasado a recomendarlo como el IDE para desarrollar aplicaciones para su sistema operativo, dejando el plugin ADT para Eclipse de estar en desarrollo activo. Esta versión la puedes descargar desde la web de Android Developer [7]..

(9) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. 2.7 Firebase Firebase es la nueva y mejorada plataforma de desarrollo móvil en la nube de Google. Se trata de una plataforma disponible para diferentes plataformas (Android, iOS, web), con lo que de esta forma presentan una alternativa seria a otras opciones para ahorro de tiempo en el desarrollo como Xamarin. En muchas ocasiones nos planteamos cómo poder acceder a un servicio web para poder tener nuestra aplicación trabajando con datos en la nube. Por ello surgió Firebase, para proveer una API para guardar y sincronizar datos en la nube en tiempo real. 3. DESARROLLO DEL PROYECTO El proyecto comprende una serie de etapas para su correcto funcionamiento, desde la adaptación del sensor hasta el envío de los datos a la aplicación Android.. Identificación de paciente y captura de las medidas.. Adaptación y tratamiento de los valores de las variables. Recepción y envío de datos a la red. Visualización Figura 5. Diagrama de bloques de la alternativa de solución..

(10) 3. 1 Identificación de paciente y captura de las medidas En esta etapa se identifica el paciente digitando un número a través de un teclado matricial, este número será asignado por el administrador de la aplicación para poder tener un control de cada paciente, para la captura de las medidas se utiliza el sensor max30105 el cual permite adquirir el valor de las variables (oximetría, pulso cardiaco y temperatura corporal), este sensor utiliza una comunicación i2c de la cual estará encargada la librería predeterminada en arduino, así, comenzará a capturar los valores tan pronto el paciente coloque el dedo en el sensor.. Interacción sistema médico. Digita su número de paciente. Paciente. Observa el valor de los signos vitales. Observa que no se presente ninguna anormalidad. Coloca el dedo en el sensor. Espera un momento. Realiza periódicamente toma de los valores. Figura 6. Diagrama de casos-actor principal.. la.

(11) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. En el siguiente diagrama de flujo se presenta lo lógica secuencial del microcontrolador en la cual se presentan variables de entrada a través del teclado matricial y del sensor médico, seguidamente se ejecuta el proceso correspondiente al led infrarrojo y se presenta la respuesta visual del módulo médico.. Inicio. Inicializa el led IR y comienza a capturar su valor. Capturar número digitado por el paciente. Indicar al paciente en la lcd que toca colocar el dedo. Si. Compara si el valor de Ir es menor que 50 000 No. Indicar al paciente que la toma de los valores está en proceso. Comienza la captura de los datos. Figura 7. Diagrama de flujo de la programación del microcontrolador..

(12) 3.2 Adaptación y tratamiento de los valores de las variables En esta etapa se reciben los valores del sensor, al recibir tantos datos al mismo tiempo por parte del sensor se realiza un código de programación adecuada para que el acondicionamiento de cada variable que se toma del paciente. La programación se divide en dos partes las cuales se dividen en la captura del pulso cardíaco y la otra parte es la encargada de tomar el valor de la oximetría y de la temperatura corporal. 3.2.1 Captura pulso cardiaco En primer lugar se verifica es si el valor de ir es verdadero, al ser verdadero comienzan las operaciones adecuadas para el cálculo del pulso cardiaco, se introduce en el programa una sentencia que será la encargada de estabilizar el valor del pulso cardiaco y al entrar en esta sentencia se publicará en la lcd el valor del pulso cardiaco (bpm).. Realizar acción mientras k==0. Evaluar si irvalue es verdadero Si. Almacenar valores en el array , calculo del valor de la frecuencia de pulso y obtención de los pulsos por minuto.. Si Definir y hacer el cálculo de las variables necesarias para obtener un valor correcto de bpm. Comparar si bpm esta en el rango de 40m a 100. si. Comparar si bpm está en el rango de 20 y 255. Publicar en la lcd el valor de bpm. Figura 8. Diagrama de flujo de la captura de pulso cardiaco..

(13) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. 3.2.2 Captura oximetría y temperatura corporal En la segunda parte del código se declara la variable encargada de medir la temperatura del paciente, además se da inicio a la programación que está encargada de la medición de la segunda variable (SPO2) declarando los buffer que tomarán los valores del led rojo y del led IR del sensor para una correcta medida de la variable (SPO2) del paciente. Hacer esto mientras que k==1. Se define los buffer encargados de la obtención de los valores del sensor. Se inicia la captura de la temperatura. Si. Se declara la variable de la pulsioximetría. Se compara el valor de la variable validSPO2 para que sea diferente de 0. Se van almacenando los valores del sensor en los buffer. Se va chequeando el estado del sensor para tomar nuevos datos hasta completar todas las posiciones de los buffer. Figura 9. Diagrama de flujo de la captura de pulso cardiaco.. En la última parte del programa en el arduino se transmiten los datos a la raspberry a través del puerto serial que en este caso es el cable USB, el cual se conecta a un puerto periférico de la raspberry.. Hacer esto mientras que g==0. Se envía el valor de bpm vía serial. Se envía un pulso low al pin de reset para ejecutar de nuevo el programa. Se envía el valor de spo vía serial. Se envía el valor de temperatura vía serial. Figura 10. Diagrama de flujo de la captura de la temperatura corporal..

(14) 3.3 Recepción y envío de datos a la red La recepción y el envío de datos a la red se realizó a través de la Raspberry pi 3 en la cual se utilizó el lenguaje de programación Python 2, seguidamente se establecieron las referencias correspondientes para realizar la conexión de manera adecuada hacia Firebase y para establecer la comunicación serial, con el fin de realizar la lectura correspondiente del sensor médico.. Recepción y envío de datos a la red. Configuración parámetros authDomain y database URL. -Inicio de servidor Firebase -Definición de Base de Datos. Implementación comunicación serial con el microcontrolador -Velocidad de transmisión -Puerto de Comunicación. Captura de datos de tipo float:. “Sistema de Control Médico ON”. “BPM : “SPO2 : “Temp :. ” ” ”. Pulso Cardiaco Oximetría Temperatura. Conversión de los datos adquiridos a una cadena de caracteres de tipo String. Establecer referencias: Medición BPM SPO2 Temperatura. Figura 11. Diagrama de flujo de la lógica de programación Python.. Base de datos en la plataforma Firebase.

(15) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. Para realizar la configuración entre Firebase y la Raspberry Pi es necesario anexar algunos parámetros los cuales son establecidos por el servidor (ver figura 12).. Figura 12. Configuración parámetros Firebase.. La comunicación serial es implementada a través de un periférico USB de la Raspberry Pi permitiendo hacer la lectura correspondiente, luego de determinar el puerto de comunicación y la velocidad de transmisión. A través del comando ser.read (),se establece la lectura del puerto serie, asignando una variable de tipo String y utilizando db=firebase.database() se construye la conexión con la base de datos de Firebase. 3.3 Diseño base de datos Se utilizó Firebase como el punto de control entre la información suministrada por la Raspberry (datos del paciente) y la aplicación android (registro y visualización), esta plataforma permite:  Crear y modificar usuarios de autenticación a partir de un correo electrónico (Gmail) y una contraseña (ver figura 13).  Establecer la base de datos en tiempo real . Administrar y sincronizar referencias/registros de los datos almacenados..

(16) Figura 13. Inicio de Firebase.. A través de la cuenta de correo electrónico se ingresa al entorno de Firebase (ver figura 14), el cual ofrece la creación de diferentes proyectos de desarrollo web.. Figura 14. Página principal Firebase.. Firebase tiene variadas herramientas entre las que se encuentran módulos de autenticación de usuarios con múltiples métodos para iniciar sesión (ver figura 15).. Figura 15. Tipos de autenticación de Firebase..

(17) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. Además, es posible configurar usuarios a través de cuentas de correo y con contraseñas predeterminadas, para este proyecto se utilizaron dos cuentas de correo con el fin de controlar el acceso a los diferentes servicios del proyecto (ver figura 16).. Figura 16. Cuentas de gmail asociadas a modulo médico.. En el bloque de Database se observa la estructura de las referencias principales las cuales corresponden al paciente en el cual indicara el número de paciente (ver figura 17).. Figura 17. Referencia principal base de datos.. Las referencias secundarias corresponden a las mediciones realizadas (0, 1, 2, 3,..) con el sensor médico y transmitidas a través de la Raspberry Pi 3 y a la siguiente referencia anidada se le atribuye los datos del paciente nombre, cedula y edad (ver figura 18)..

(18) Figura 18. Segunda referencia base de datos.. 3.4 Visualización- Diseño aplicación Android La aplicación Android está diseñada en Android Studio teniendo en cuenta la estructura del software basada en el lenguaje de programación Java. Se establecieron tres clases principales (actividades) las cuales permiten:  Realizar la autenticación del profesional médico a partir de un usuario (correo electrónico y contraseña) predeterminado en el bloque respectivo de Firebase.  Registrar los datos de identificación del paciente a través de una ventana gráfica y asignar un indicativo numérico correspondiente a la referencia de almacenamiento en el bloque Database de la plataforma Firebase.  Visualizar los datos de identificación (nombre, cedula y edad) además de las mediciones correspondientes a pulso cardiaco, oximetría y temperatura corporal, del paciente deseado, en tiempo real..

(19) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. El siguiente gráfico corresponde al diagrama de flujo de la aplicación, el cual permite estructurar las secuencias lógicas que contienen cada proceso realizado y la función principal de cada actividad del proyecto. SISTEMA MÉDICO Aplicación Android. Login.java. Registro paciente. Captura datos paciente: -Nombre -Cédula -Edad -Número paciente. de. Iniciar sesión con cuenta (Gmail y contraseña) predeterminada en Firebase. Seleccionar opción: -Registro de paciente -Control de paciente. Control de paciente. de del. de. Almacenamiento de los datos y conversión a tipo de dato String en la referencia “Datos”. Doctor.java. Ingreso del número de paciente, el cual se desea evaluar. Inicio.java. Base de datos en la plataforma Firebase. Conexión con la base de datos en tiempo real: -Datos -Mediciones correspondientes al sensor médico. Figura 19. Proyecto aplicación Android. “Nombre:” “Cédula:” “Edad:” “Medición:”. Recycler.java.

(20) 3.4.1 Login.java La primera actividad llamada Login.java permite capturar el email y contraseña a través de dos EditText (cuadros de edición-lectura en string), seguidamente se hace el llamado correspondiente FirebaseAuth.getInstance con el fin de verificar el usuario en el bloque de autenticación vinculado en Firebase. 3.4.2 Inicio.java Así, el usuario correctamente identificado accede a una segunda ventana gráfica la cual corresponde a la actividad Inicio.java la cual está estructurada con tres botones de selección que. permitirán. registrar(btnusuario),. controlar/verificar. las. medidas. del. sensor. médico(btndoctor) y salir de la sesión(signout). Según el botón seleccionado se remite a una nueva actividad, para los dos primeros botones, y para abandonar sesión se regresa a la actividad inicial Login.java. 3.4.4 Doctor.java En esta nueva clase Doctor.java, se construyen cuatro (4) cuadros de edición los cuales permiten capturar los datos de identificación del paciente    . Nombre Cédula Edad Número de paciente. Para organizar el registro de forma correcta es necesario definir la referencia principal (número de paciente), la cual es capturada en el último cuadro de edición que corresponde a la referencia de almacenamiento en el bloque Database en Firebase y permitirá identificar cada paciente con un número único.. Las siguientes tres estructuras de programación. permiten construir de forma organizada la visualización de la identificación y de la lectura del sensor médico..

(21) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. 3.4.5 RecyclerActivity.java En esta actividad se define un Recyclerview componente de visualización, el cual utiliza un arreglo matricial como estructura para construir las columnas correspondientes a los datos como una cadena de caracteres. Teniendo en cuenta la base de datos en tiempo real cada medición realizada con el sensor médico es una nueva referencia en la plataforma Firebase, así en el instante que se complete cada proceso de medición, se actualizará el componente de visualización con la medida correspondiente BPM,SPO2 y la temperatura del paciente. Además, tres cuadros de Textview(visualizar texto) definidos representan los valores capturados de nombre,cedula y edad. Ahora podemos ver el diseño de la aplicación android en cada una de sus ventanas.. Figura 20. Pantalla principal aplicación Android. Figura 21. Registro de pacientes aplicación Android. Figura 22. Visualización y mediciones del paciente. datos.

(22) 4. PRUEBAS Y RESULTADOS Se tomaron un total de 10 muestras de las tres variables del sensor (pulso cardiaco, oximetría y temperatura corporal) todas las muestras fueron tomadas consecutivamente, estas pruebas se realizan para mirar que tan bien calibrado está el sensor.. Medición. Valor bpm (Sistema. Valor bpm (pulsioximetro real). %error. médico) 1. 87.13. 72. 20,76%. 2. 60.11. 62. 3.04%. 3. 64.23. 65. 1.1%. 4. 63.18. 61. 3.57%. 5. 63.15. 64. 1.3%. 6. 65.28. 69. 5.39%. 7. 62.11. 65. 4.44%. 8. 64.00. 66. 3.03%. 9. 60.13. 67. 10.2%. 10. 61.69. 63. 2.07%. Tabla 1. Sucesión de muestras del sensor (Valor bpm). Desviación media. 4,4416. Desviación estándar. 7,9230. Varianza. 56,497829. Coeficiente de variación. 0,1217. Tabla 2. Medidas de análisis de los datos obtenidos bpm.

(23) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. Medición. Valor SPO2 (Sistema medico). Valor SPO2 (pulsioximetro real). %error. 1. 97. 97. 0%. 2. 96. 95. 1.05%. 3. 97. 96. 1.05%. 4. 95. 94. 1.05%. 5. 96. 93. 3.2%. 6. 95. 94. 1.05%. 7. 97. 96. 1.05%. 8. 97. 98. 1.05%. 9. 94. 95. 1.05%. 10. 96. 96. 0%. Tabla 3. Comparación valores SPO2. Desviación media. 0,8. Desviación estándar. 1,0540. Varianza. 1. Coeficiente de variación. 0.0825. Tabla 4. Medidas de análisis de los datos obtenidos SPO2.

(24) Medición. Temperatura. Desviación media. 0,05. 1. 27.63. Desviación estándar. 0.089. 2. 27.36. Varianza. 0.0069. 3. 27.42. Coeficiente de variación. 0.0032. 4. 27.39. 5. 27.42. 6. 27.40. 7. 27.41. 8. 27.34. Tabla 6. Medidas de análisis de los datos obtenidos temperatura. Tabla 5. Medición temperatura. Al comenzar a realizar las mediciones se nota que el sensor nos daba valores totalmente lejanos al verdadero, se sabe esto gracias a que se utilizó un pulsioximetro médico para poder comparar que tan exacto era el sensor que se estaba utilizando, para poder calibrar el sensor fue necesario añadirle a la configuración tiempos de retardo para que el sensor pudiera estabilizarse y así dar un valor muy acertado. Podemos evidenciar que el valor que tiene más similitud es el de la temperatura ya que la medición de esta variable es la menos robusta ya que cuenta con muy pocas líneas de código y su estabilización es muy rápida. Se puede observar de la toma de muestras del pulso cardiaco que el primer valor que se toma es muy lejano al resto de datos y esto se debe a que el cuerpo humano no es tan preciso como un metrónomo. El tiempo entre pulsos puede variar bastante, por lo que este boceto requiere un promedio continuo de 4 lecturas para intentar suavizar la varianza. El algoritmo tarda unos segundos en determinar los picos y valles, de modo que cada vez que mueva el sensor, hay que esperar unos segundos para que las lecturas tengan sentido..

(25) Preparación de Artículos revista VISIÓN ELECTRÓNICA: algo más que un estado sólido Fecha de envío: Fecha de recepción: Fecha de aceptación:. 5. CONCLUSIONES -Por medio de este proyecto se puede tener el control médico de pacientes con enfermedades que requieran observación constante ya que se puede tener el valor en tiempo real de sus signos vitales. -Se observa que el sensor es de extremo cuidado ya que al moverlo un poco durante la medición de las variables causara una alteración del valor del sensor y esto conllevará a una publicación errónea de los signos vitales, para esto se recomienda al paciente que a la hora de tomar la medición conserve su lugar y que no cause ningún movimiento hasta que el sensor termine de tomar los valores. - Se comprobó que la luz ambiente no afecta el sensor ya que este viene diseñado para bloquear los rayos de luz ajenos a cada led IR, rojo y verde de este. -Este proyecto puede ser ubicado en la zona más marginal del país ya que con tan solo tener una conexión a internet podrá funcionar de la mejor manera gracias a la utilización de la comunicación wifi y la conexión con el servidor que permitirá visualizar todos los datos obtenidos por el sensor para así tener un control constante sin ser necesario el traslado del paciente al hospital. Los sistemas telemedicos conectan al paciente y al doctor sin necesidad de que se vean, estos sistemas abren la puerta a la innovación y de seguro serán de gran ayuda para combatir la crisis de la salud mundial por la que se pasa hoy en día y permitirán que más y más personas puedan tener acceso a los servicios mínimos de salud. -Con este proyecto se mejora la medición de los signos vitales por medios no invasivos ya que hasta el momento no existen equipos que sean capaces de transmitir remotamente los valores tomados, además se implementa una aplicación Android para una visualización en tiempo real de estos valores..

(26) Referencias. [1]. M. Donati, A. Benini, A. Celli, F. Iacopetti, and L. Fanucci, “A Novel Device for Selfacquisition of ECG Signal in Telemedicine Systems for Chronic Patients,” pp. 4–9, 2016.. [2]. S. Funcke et al., “Practice of hemodynamic monitoring and management in German , Austrian , and Swiss intensive care units : the multicenter cross ‑ sectional ICU ‑ CardioMan Study,” Ann. Intensive Care, 2016.. [3]. A. P. L. T. Angela Aguayo, “Guia clinica de control de signos vitales,” Univ. Pedro Vald., no. ciencias de la salud, p. 17, 2009.. [4]. P. Flavio, A. Darwin, S. Jenny, M. Derlin, I. Alexander, and A. P. Oximetry, “Design and Implementation of an Oximetry Monitoring Device,” pp. 185–189, 2015.. [5]. G. Description, “High-Sensitivity Optical Sensor for Smoke Detection Applications MAX30105 High-Sensitivity Optical Sensor for Smoke Detection Applications Absolute Maximum Ratings,” pp. 1–35.. [6]. R. Pi, “Raspberry Pi Compute Module ( CM1 ) Raspberry Pi Compute Module 3 ( CM3 ) Raspberry Pi Compute Module 3 Lite ( CM3L ),” vol. 3, no. October, pp. 0–21, 2016.. [7]. A. V. Device, H. Mundo, H. M. Mundo, and G. Maps, “Desarrollo de Aplicaciones para Android,” pp. 1–155, 2014..

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Figure

Figura 2. Medición oximetría de pulso (Extraída de [12])
Figura 3. Sensor max30105 (extraída de [11])
Figura 5. Raspberry pi 3 (extraída de [13])
Figura 5. Diagrama de bloques de la alternativa de solución.
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