La atención del recién nacido es una prioridad para los sistemas de salud de todo el mundo; En El Salvador nacen aproximadamente 350 bebés cada día, por lo que es aún más importante contar con los recursos clínicos necesarios para brindar una atención de calidad y minimizar los riesgos asociados al parto. De hecho, El Salvador tiene un sistema de salud muy eficiente que brinda la atención necesaria a los recién nacidos, con una tasa de mortalidad al nacer de solo el 7%.
Antecedentes
- Contexto de desarrollo
- Neonatos prematuros y de alto riesgo
- La UCIN como el servicio oportuno para el neonato de alto riesgo
- Definición de la UCIN
- Funciones de la UCIN
- Antecedentes de la UCIN
- Características de diseño de una UCIN
- Climatización de la UCIN
- Influencia de los parámetros ambientales en el recién nacido prematuro
- Normativas y estándares internacionales relacionados con los parámetros ambientales de la
- Planteamiento del problema
- Objetivos
- General
- Específicos
- Justificación
- Limitaciones
El entorno físico y psicológico de la UCIN puede ser un factor crucial en el desarrollo neonatal. La calidad de los parámetros físicos ambientales que afectan directamente al sistema nervioso del bebé depende en gran medida del diseño de las instalaciones de la UCIN, especialmente de. A continuación se muestra una tabla donde se puede ver la normativa o estándares, y cuál es su enunciado sobre los parámetros ambientales de la UCIN.
Construir un módulo que pueda instalarse en el servicio de UCIN para indicar cuando los valores de los parámetros ambientales de temperatura, humedad relativa, iluminación y ruido ambiental superan los valores especificados por las normas internacionales.
Marco Teórico
Instrumentación para la medición de parámetros ambientales
- Sensores de Temperatura
- Sensores de Humedad
- Sensores de Iluminación Ambiental
- Sensores de Ruido Ambiental (Sonido)
- Acondicionamiento de las señales de los sensores
- Los sistemas o circuitos embebidos
- La tarjeta Arduino
Los recientes avances en la tecnología de semiconductores han hecho posible que los sensores de humedad sean muy precisos, duraderos y rentables. En un sensor de humedad relativa de tipo capacitivo, el cambio en la constante dieléctrica es casi directamente proporcional a la humedad relativa del ambiente. El cambio típico de capacitancia es de 0,2 a 0,5 pF por cada 1% de cambio en la humedad relativa.
Los sensores de humedad resistivos miden el cambio de resistencia, que generalmente tiene una relación exponencial. Los sensores de humedad por conductividad térmica (también conocidos como sensores de humedad absoluta) miden la humedad absoluta calculando la diferencia entre la conductividad térmica del aire seco y la del aire que contiene vapor de agua. El sensor DHT11 es un sensor de temperatura y humedad relativa que está especialmente diseñado para trabajar con el circuito integrado ARDUINO16, su salida es digital y es necesario tener un código de biblioteca especial Arduino para leerlo.
Luego proporcione voltajes o corrientes proporcionales si el sensor es resistivo, capacitivo o inductivo. En esta fase de procesamiento digital se presentan y registran las señales registradas por los sensores. Los fabricantes generalmente distribuyen junto con sus placas electrónicas, sensores y componentes adicionales para sus sistemas embebidos.
Medidores de parámetros ambientales en el mercado
- Medidores ambientales marca EXTECH modelo EN300
- Medidores ambientales marca TESTO
- Medidores ambientales marca HT Instruments
- Medidores ambientales marca OMEGA
- Medidores ambientales marca HIBOK
- Comparación de prestaciones y precios de los diferentes medidores multiparámetros
TESTO es una empresa ubicada en Alemania, reconocida mundialmente por la calidad de sus equipos de prueba y medición portátiles y estacionarios. Los medidores multiparamétricos de este fabricante están considerados como uno de los mejores en cuanto a calidad y derechos tecnológicos, aunque se trata de uno de los equipos más caros del mercado. El modelo HT307 es un medidor de intensidad lumínica y el modelo SC102 es un sonómetro, el valor total es de 250€ aproximadamente sin gastos de envío.
OMEGA es un fabricante de equipos de medida de origen americano con gran reputación internacional. El modelo RH87 es un medidor ambiental digital multifuncional que combina las funciones de un sonómetro, un luxómetro, un medidor de humedad relativa, un medidor de temperatura y un anemómetro. El modelo DAGATRON 905 está disponible en muchos portales, donde se garantiza su confiabilidad como un medidor ambiental multifuncional que puede medir 6 parámetros relacionados con la calidad del aire, tales como: CO², temperatura, humedad relativa y DP (punto de rocío).
Es posible comparar cada modelo presentado en los puntos anteriores, qué parámetros pueden medir y sus precios, de tal forma que se puedan comprobar las ventajas o desventajas de adquirir estas tecnologías, para monitorear parámetros ambientales en cualquier entorno. SC102 Luz y sonido separados, 250,00 € Precio asequible No está integrado en un solo medidor OMEGA RH87 Temperatura, luz, sonido. Los precios no incluyen gastos de envío ni impuestos, por lo que podemos confirmar que tener un medidor de parámetros ambientales adecuado y de una marca reconocida, aunque ninguna haga trabajos de monitoreo, cuesta entre 350 y 400 dólares como mínimo.
Alternativas para la medición y monitorización de parámetros
Marco metodológico
Aspectos de diseño del módulo de medición de parámetros ambientales para una UCIN
- Diseño electrónico mediante el sistema embebido Arduino
- La placa Arduino Uno
- El sensor de temperatura y humedad relativa DHT11 para Arduino
- El sensor lumínico KY-018
- El sensor de sonido KY-038
- Indicadores de rebase de límites de parámetros ambientales mediante LED’s
- Construcción física del módulo de parámetros ambientales
- Código en Arduino para el funcionamiento del módulo
El sensor KY-018 es una resistencia dependiente de la luz (LDR), muy útil para medir la intensidad de la luz. En la oscuridad, su resistencia es muy alta, a veces hasta 1 MΩ, pero cuando el sensor LDR se expone a la luz, la resistencia cae drásticamente, incluso hasta unos pocos ohmios, dependiendo de la intensidad de la luz. El sensor se alimenta con 5V, el circuito del sensor es básicamente un LDR en serie con una resistencia, la cual proporciona un voltaje de salida proporcional al cambio en la resistencia del LDR debido a cambios en la luz, señal que puede ser leída e interpretada por un Código Arduino.
El sensor KY-038 es un micrófono de tipo capacitivo, ensamblado en configuración puente y amplificador para obtener un voltaje de salida proporcional a la intensidad del sonido que mide en el ambiente, tiene dos salidas: una analógica que proporciona un valor de voltaje proporcional al intensidad del sonido y un digital que se configura en ALTO cuando el sonido excede un umbral establecido por un potenciómetro de precisión integrado en el sensor. También tiene dos LED incorporados, uno que indica si el sensor está energizado y el. El módulo de parámetros ambientales está construido de tal manera que puede colocarse en el entorno de la UCIN y puede detectar los parámetros en un punto intermedio de la habitación donde se encuentran los recién nacidos prematuros en sus incubadoras o cunas calentadoras, con cuatro indicadores LED. indicar a los responsables del área en cualquier momento si se superan los límites de temperatura, humedad relativa, iluminación y sonido.
Para ello se seleccionará un estuche que contenga los indicadores LED, placa Arduino Uno, sensores KY-018, KY-038 y DHT11, con los puertos de la placa Arduino accesibles, alimentados por una fuente de voltaje de 9VDC. El código de la placa Arduino para el módulo de parámetros ambientales debe realizar las siguientes funciones: Lectura de dos entradas analógicas: una del sensor KY-018 (detector de luz) y otra del sensor KY-038 (detector de sonido), para ello las entradas analógicas A0 y Se selecciona A1 de Arduino. La entrada digital 02 se selecciona para leer el sensor de humedad y temperatura DHT11 y las salidas digitales 03 a 06 se seleccionan como salidas para indicadores LED.
Aspectos de diseño de la interfaz gráfica (HMI) para la lectura de datos de parámetros
- Los programas informáticos disponibles para presentación de datos electrónicos
- El Programa LabVIEW
Diseño final y análisis de resultados
- Descripción del diseño final implementado
- Diseño físico (Hardware)
- Diseño de los códigos y programas (Software)
- Análisis funcional
- Análisis de costos
- Calibración y validación de los datos
Líneas de código para inicializar la función de bucle para leer y mostrar los datos de temperatura y humedad relativa. Esta relación se transfiere al código del proyecto para generar los datos de iluminancia en unidades Lux para el módulo diseñado. De igual manera, para la medición de la intensidad del sonido, los datos medidos con el dispositivo EN300 a diferentes niveles de sonido fueron conectados y los datos entregados por el sensor Arduino KY-038 y leídos en el monitor serial, pudiendo crear una relación lineal de. Según los datos mencionados, el valor límite es de 65 decibeles, lo que corresponde a una lectura de 518 proveniente del sensor.
De esta manera, el código se integra al Arduino, el cual comandará el módulo mientras este esté trabajando en la NICU, de manera permanente, los valores de datos indicados se podrán observar en el monitor serial. Una vez que hayas completado estos tres pasos, podrás proceder a construir el programa en forma gráfica o de bloques, leer los datos de los pines A1, A0, D2 y poder representar gráficamente los valores de temperatura, humedad relativa, brillo y sonido. . intensidad en un entorno más profesional que el monitor serie Arduino. Para el sensor DH11 existe un bloque específico para la lectura de datos digitales.
Por lo tanto, a nivel de programación del bloque se debe nuevamente lograr una correlación entre los voltajes que envían los sensores y los datos en Lux y Decibelios que requiere el módulo. Para los datos de iluminación se verificó que entre los datos medidos con el dispositivo EN300 a diferentes niveles de luz y los datos proporcionados por el sensor Arduino KY-018 en voltajes de 0 a 5 VDC, se establece una relación exponencial entre ambos grupos. datos. De manera similar, para la medición de la intensidad del sonido, se conectaron los datos medidos con el dispositivo EN300 a diferentes niveles de sonido y los datos entregados por el sensor KY-038 en forma de voltaje RMS de la señal CC entre 0 y 5 (el valor RMS de la Se utiliza una señal porque la señal del sensor es estocástica, por lo que no se pueden obtener datos específicos, se recoge el valor RMS como representación de su potencia) y se puede establecer una relación lineal de dichos datos.
De esta forma, los datos de los parámetros ambientales medidos por los sensores se pueden leer en una interfaz gráfica mejorada y con una mejor presentación, con posibilidad de ampliación en futuras mejoras o ampliaciones. Sin embargo, también se proporciona una lectura muy cercana a los valores reales de medición, ya que se calculan en base a datos proporcionados por equipos calibrados en fábrica y de calidad reconocida internacionalmente, como los equipos multiparamétricos marca EXTECH, modelo EN300.
Conclusiones y recomendaciones
Además, puede permitir tablas de datos históricos al permitir conexiones a bases de datos o aplicaciones a través de Internet. Academia Estadounidense de Pediatría, Comité de Salud Ambiental (1997) Ruido: un riesgo para el feto y el recién nacido. Asociación Británica de Medicina Perinatal (2001) Estándares para hospitales que brindan cuidados intensivos neonatales y de alta dependencia. 2005) “Contaminación Ambiental en la UCI”. Complejo Hospitalario de Cáceres, marzo de 2005, España.
8ª Edición, Clearwater Beach, Florida, Estados Unidos. 2004) Informe 'Planificación de la Unidad Neonatal' para la Asociación Británica de Medicina Perinatal. 2009) “Análisis de Tecnologías y Capacidades Utilizadas para la Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN) del Hospital Nacional de Niños Benjamín Bloom”, Tesis, Universidad Don Bosco. García del Río, M., Sánchez M., Doménech, C., Izquierdo C. 2008) “Revisión de normas y recomendaciones para la planificación de la unidad de neonatología” Asociación Española de Pediatría.
Hunt, K., (2011) “The NICU: Environmental Impacts of the Neonatal Intensive Care Unit on Infants and Caregivers” Research Papers.
