7 millones casos clínicos
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Los signos vitales son el reflejo de las funciones esenciales del cuerpo para evaluar el nivel de funcionamiento, éstos cambian con la edad, sexo, peso, ejercicio, etc. De acuerdo con el IMSS 1 de cada 3 mexicanos de edad avanzada padece de hipertensión crónica, registrando anualmente 50 mil defunciones y 7 millones de casos clínicos. El proyecto aborda el ámbito doméstico, ya que es en donde la estadía es mayor, desarrollando un sistema de monitoreo de signos vitales (monitoreo de ritmo cardiaco, oxigenación y temperatura), de acuerdo con su edad o actividad física, mediante un dispositivo programado utilizando un protocolo de comunicación I2C y un módulo wifi. Se usaron dos sensores, uno para el ritmo cardíaco y porcentaje de oxigenación en la sangre (MAX30100) y otro para la temperatura (MLX90614). Enseguida, los datos son enviados a servidores web para la gestión de la información para envío de alertas, visualizar información y atender al paciente. Los primeros resultados del sensor MAX30100 fueron comparados con un oxímetro y coincidieron; se continúan realizando las pruebas para el sensor MLX90614 comparándolo con un termómetro digital convencional. También, se analizaron las condiciones eléctricas para el sistema de control conformado por altavoces inteligentes y redes inalámbricas. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 50 40 30 20 10 0 Los signos vitales (temperatura, frecuencia respiratoria, frecuencia cardíaca y presión arterial) son el reflejo de las funciones esenciales de nuestro cuerpo para evaluar el nivel de funcionamiento físico de cada persona; éstos cambian de acuerdo con la edad, sexo, peso, capacidad para realizar ejercicio, etc. de cada persona. Sin embargo, al envejecer diversos cambios físicos producen un cambio en nuestros signos vitales, siendo el más notable la frecuencia cardíaca, gracias a la perdida de grasa subcutánea, cese de actividad física o menor transpiración. De este modo, son una de las funciones corporales más observadas en el momento de realizarse un procedimiento quirúrgico, padecer enfermedades crónicas o entrar en la etapa de vejez. Para el establecimiento del proyecto se procedió a identificar parámetros y signos vitales en un chequeo general para obtener los más relevantes a monitorear. Se identificaron como principales parámetros en un chequeo general los siguientes: II. Diseñar interacción de las partes de la propuesta de sistema con componentes óptimos. La última etapa del proyecto consistió en realizar pruebas de funcionamiento esperando como resultado una congruencia con los valores normales según la edad, sexo y actividad física del paciente. Integrados los sensores se tomaron signos vitales en paciente con 23 años y baja actividad física, dando como resultado una alta eficiencia. Estos resultados dan como conclusión la posibilidad de observar los signos vitales y llevar un control de ellos en pacientes que se encuentren en hogares unipersonales a través de servidores web sin necesidad de consultas médica presenciales. V. Diseñar un diagrama de conexiones eléctricas para gestión de actuadores. [1]. M. A. y. R. Conde, «La Accesibilidad a la Administración Electrónica en España de las Personas con Discapacidad Motora,» 01 Enero 2017. [En línea]. Available: https://doi.org/10.21118/apgs.v1%20i1.1373. [Último acceso: 10 Febrero 2021]. [2]. A. A. E. V. a. J. M. T. Cammen, «New horizons in design for autonomous ageing,» Age and Ageing, vol. 46, nº 1, pp. 11-17, January 2017. [3]. J. V. González, O. A. Villegas Arenas y V. Villegas González, «Semiología de los signos vitales: Una Mirada Novedosa A Un Problema Vigente,» Archivos de Medicina , vol. 12, nº 2, pp. 221-240, 2012. [4]. Instituto Nacional de las Personas Adultas Mayores, «INAPAM,» 2015. [En línea]. Available: http://www.inapam.gob.mx/work/models/INAPAM/Resource/918/1/ima ges/ADULTOS%20MAYORES%20POR%20ESTADO%20CD1.pdf. [Último acceso: 10 Febrero 2021]. [5]. INEGI, «INEGI,» 2018. [En línea]. Available: https://www.inegi.org.mx/contenidos/programas/enadid/2018/doc/nota _tec_enadid_18.pdf. [Último acceso: 10 Febrero 2021]. [6]. Instituto Mexicano del Seguro Social, «La Hipertension Arterial de la Poblacion en México, una de las más altas del mundo.,» 15 Julio 2017. [En línea]. Available: http://www.imss.gob.mx/prensa/archivo/201707/203. [Último acceso: 10 Febrero 2021]. [7]. J. T. Jurado, MANUAL DE PROCEDIMIENOS MÉDICO-QUIRÚRGICOS PARA EL MÉDICO GENERAL, Editorial Alfil. [8]. J. y. C. Villegas Gonzalez, SEMIOLOGIA DE LOS SIGNOS VITALES: UNA VIRADA NOVEDOSA A UN PROBLMEA VIGENTE, Universidad de Manisales: Facultad de Ciencias de la Salud, 2012. La implementación física del proyecto dio como resultado dos placas de pruebas implantadas en ellas sensores y módulos, cableados y funcionando correctamente indicado por el encendido al ser conectados al ordenador. En conjunto se realizó la configuración del servidor web dando como resultado una problemática en la limitante de tiempo por el tipo de cuenta, siendo esta una prueba gratuita. Asimismo, al modificarse las etiquetas de las variables durante las pruebas de calibración, se generaron problemas en la comunicación entre el servidor web y el sensor encargado de obtener la temperatura por la discrepancia en los nombres. Por ello, como solución pronta se optó por una LCD de 16x2 bits para la escritura de los datos determinados por el sensor. El proyecto finaliza diseñando las conexiones eléctricas para la gestión de actuadores que conformaran el sistema de seguridad y automatización, tales como la activación y desactivación de luces y pasadores eléctricos en puertas. Inicialmente observamos los requerimientos del hogar para su funcionamiento. Seguido, se investigó el funcionamiento del asistente virtual, pasadores eléctricos y modulo wifi encargado de mandar los comandos al asistente virtual. De esta forma, realizamos un diagrama del principio de su funcionamiento, concluyendo que el sistema es capaz de tener diversos comandos dando pie al uso de otros dispositivos. [11]. F. G. Navarro, Domótica: gestión de la enrgía y gestión de edificios, Paracuellos de Jarama, Madrid: RA-MA Editorial, 2015. [12]. L. G. y. A. J. G. S. Corona Ramírez, Sensores y actuadores: aplicaciones con Arduino (2a. ed.), Grupo Editorial Patria, 2019. [13]. N. F. P. Quintero, Microcontroladores Microchip, Atmel, NXP- freescale y Texas instruments: pasos para programación con éxito, Universidad Piloto de Colombia, 2018. [14]. R. L. G. L. Paz, Desarrollo de aplicaciones web en el entorno servidor (UF1844), Antequera, Málaga: IC Editorial, 2015. [15]. F. C. Palomares, Instalación y configuración del software de servidor Web: UF1271, Madrid: Editorial CEP, S.L., 2017. [16]. M. L. Sanz, Programación web en el entorno servidor, Paracuellos de Jarama, Madrid: RA-MA Editorial, 2015. [17]. G. Tojeiro Calaza, Proteus: Simulación de circuitos electrónicos y microcontroladores a través de ejemplos / Simulation of Electronic Circuits and Microcontrollers Through Exampe, Marcombo, 2008. [18]. R. L. y. A. R. Langarica, Informática 2, Ciudad de México: Pearson Educación, 2016. [19]. J. Nussey, Arduino for Dummies, John Wiley & Sons, Incorporated, ProQuest Ebook Central, 2013. En un estudio sobre la población adulta mayor a 60 años, se obtuvo que conforman más del 10% de la población total. Asimismo, en el año 2018, ENADID realizó una encuesta arrojando que 15.4 millones de población en México (12.3%) son personas de 60 años o más, siendo 1.7 millones adultos mayores en hogares unipersonales, donde el 42.3% sufren de limitaciones para realizar actividades básicas (caminar, ver, usar extremidades, escuchar o ver) y el 27.1% de alguna discapacidad. 1 DE CADA 3 MEXICANOS MESES padece de hipertensión crónica DEFUNCIONES 50 MIL DEFUNCIONES causa de hipertensión crónica 7 MILLONES CASOS CLÍNICOS Casos de hipertensión crónica INTRODUCCIÓN De acuerdo con el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) 1 de cada 3 mexicanos en edad avanzada padece de hipertensión crónica, registrando anualmente 50 mil defunciones y 7 millones de casos clínicos . 10% TOTAL DE POBLACIÓN Adultos mayores 60 años 10% 15.4 MILLONES MAYOR 60 AÑOS 12.3% población en México 27% POBLACIÓN MAYOR 60 AÑOS Sufre de alguna discapacidad 27% OBJETIVOS El objetivo de nuestro proyecto es desarrollar una propuesta de un sistema de monitoreo de signos vitales por medio de IoT, para personas con limitaciones físicas, y los objetivos específicos para llevarlo a cabo son: • Determinar e identificar los parámetros y signos vitales convenientes a monitorear. • Diseñar interacción de las partes de la propuesta de sistema con componentes óptimos. • Desarrollar sistema físicamente. • Efectuar pruebas de funcionamiento. • Diseñar un diagrama de conexiones eléctricas para gestión de actuadores. METODOLOGÍA Pulso arterial Frecuencia cardiaca Temperatura corporal Frecuencia respiratoria Para el segundo objetivo específico seleccionamos la plataforma de simulación para el funcionamiento del sistema y diseñamos las conexiones específicas para el funcionamiento. La simulación del sistema se realizará a través del monitor serial por el software Arduino, Para la creación de nuestro servidor web, utilizamos la plataforma Ubidots la cual es un servidor gratuito que ofrece diferentes graficas para la lectura de datos remotos en tiempo real, siendo la mejor plataforma de IoT para la visualización de datos desde dispositivos remotos. Finalmente, para el desarrollo del diagrama de conexiones eléctricas para gestión de actuadores se requiere analizar las condiciones eléctricas a las cuales se deben someter los hogares . Los signos vitales con mayor índice de observación en una consulta médica son el ritmo cardiaco, oxigenación en la sangre y temperatura. De igual manera otros signos sin embargo no es posible tomarlos desde un dispositivo externo. Para comprobar los resultados se realizó una consulta médica, obteniendo el mismo resultado. Al finalizar el primer objetivo específico, concluimos que el objetivo específico se cumplió observando que lo obtenido durante la investigación concordó con la investigación de campo, dando como conclusión e iniciación al segundo objetivo específico. RESULTADOS Y CONCLUSIONES I. Determinar e identificar los parámetros y signos vitales convenientes a monitorear. Para el segundo objetivo, se diseñó la interacción entre los componentes que conformarían el sistema con el paciente. Tuvimos como resultado el diseño de diagramas de circuitos óptimos para su uso, cumpliendo los principios de funcionamiento y los protocolos de comunicación entre los módulos. Se presentaron problemas en el sensor de ritmo cardiaco, debido a que el modelo optado no cumplía con los estándares para el sistema, por ello se modificaron diagramas y programaciones. Se concluye que el uso conexiones alámbricas con el paciente afecta la lectura de los valores. III. Desarrollar sistema físicamente IV. Efectuar pruebas de funcionamiento. [9]. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-030-SSA2-2009, PARA LA PREVENCION, DETECCION, DIAGNOSTICO, TRATAMIENTO Y CONTROL DE LA HIPERTENSION ARTERIAL SISTEMICA, NOM . [10]. R. M. M. Rosas, Cálculo de líneas y redes eléctricas, Ediciones de la Universidad Politécnica de Catalunya, SL, 2002. REFERENCIAS [email protected] [email protected] [email protected]. CORREOS
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PROPUESTA DE UN SISTEMA DE MONITOREODE SIGNOS VITALES POR MEDIO DE IOT PARA
PERSONAS CON L IMITACIONES F ÍS ICAS
Los signos vitales son el reflejo de las funcionesesenciales del cuerpo para evaluar el nivel defuncionamiento, éstos cambian con la edad, sexo, peso,ejercicio, etc. De acuerdo con el IMSS 1 de cada 3mexicanos de edad avanzada padece de hipertensióncrónica, registrando anualmente 50 mil defunciones y 7millones de casos clínicos.El proyecto aborda el ámbito doméstico, ya que es endonde la estadía es mayor, desarrollando un sistema demonitoreo de signos vitales (monitoreo de ritmocardiaco, oxigenación y temperatura), de acuerdo consu edad o actividad física, mediante un dispositivoprogramado utilizando un protocolo de comunicaciónI2C y un módulo wifi.Se usaron dos sensores, uno para el ritmo cardíaco yporcentaje de oxigenación en la sangre (MAX30100) yotro para la temperatura (MLX90614). Enseguida, losdatos son enviados a servidores web para la gestión dela información para envío de alertas, visualizarinformación y atender al paciente.Los primeros resultados del sensor MAX30100 fueroncomparados con un oxímetro y coincidieron; secontinúan realizando las pruebas para el sensorMLX90614 comparándolo con un termómetro digitalconvencional. También, se analizaron las condicioneseléctricas para el sistema de control conformado poraltavoces inteligentes y redes inalámbricas.
F L ORE S RO B L E S M AR I J O S E – I N G E N I ER ÍA I N D U S TR I A L
RA M Í RE Z C A M P O S A BR I L – I N G E N I ER ÍA M E C A TRÓN I C A
RO DR ÍG U E Z S A L O MÓN M AR ÍA J O SÉ – I N G E N I ER ÍA M E C A TRÓN I C A
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Los signos vitales (temperatura, frecuencia respiratoria, frecuencia cardíaca y presión arterial)son el reflejo de las funciones esenciales de nuestro cuerpo para evaluar el nivel defuncionamiento físico de cada persona; éstos cambian de acuerdo con la edad, sexo, peso,capacidad para realizar ejercicio, etc. de cada persona. Sin embargo, al envejecer diversoscambios físicos producen un cambio en nuestros signos vitales, siendo el más notable lafrecuencia cardíaca, gracias a la perdida de grasa subcutánea, cese de actividad física o menortranspiración. De este modo, son una de las funciones corporales más observadas en elmomento de realizarse un procedimiento quirúrgico, padecer enfermedades crónicas o entraren la etapa de vejez.
Para el establecimiento del proyecto se procedió aidentificar parámetros y signos vitales en un chequeogeneral para obtener los más relevantes a monitorear. Seidentificaron como principales parámetros en un chequeogeneral los siguientes:
II. Diseñar interacción de las partes de la propuesta de sistema con componentes óptimos.
La última etapa del proyecto consistió en realizar pruebas defuncionamiento esperando como resultado una congruenciacon los valores normales según la edad, sexo y actividad físicadel paciente. Integrados los sensores se tomaron signosvitales en paciente con 23 años y baja actividad física, dandocomo resultado una alta eficiencia. Estos resultados dan comoconclusión la posibilidad de observar los signos vitales y llevarun control de ellos en pacientes que se encuentren enhogares unipersonales a través de servidores web sinnecesidad de consultas médica presenciales.
V. Diseñar un diagrama de conexiones eléctricas para gestión de actuadores.
[1]. M. A. y. R. Conde, «La Accesibilidad a la Administración Electrónicaen España de las Personas con Discapacidad Motora,» 01 Enero 2017.[En línea]. Available: https://doi.org/10.21118/apgs.v1%20i1.1373. [Últimoacceso: 10 Febrero 2021]. [2]. A. A. E. V. a. J. M. T. Cammen, «New horizons in design forautonomous ageing,» Age and Ageing, vol. 46, nº 1, pp. 11-17, January2017. [3]. J. V. González, O. A. Villegas Arenas y V. Villegas González,«Semiología de los signos vitales: Una Mirada Novedosa A Un ProblemaVigente,» Archivos de Medicina , vol. 12, nº 2, pp. 221-240, 2012.[4]. Instituto Nacional de las Personas Adultas Mayores, «INAPAM,»2015. [En línea]. Available:http://www.inapam.gob.mx/work/models/INAPAM/Resource/918/1/images/ADULTOS%20MAYORES%20POR%20ESTADO%20CD1.pdf. [Últimoacceso: 10 Febrero 2021]. [5]. INEGI, «INEGI,» 2018. [En línea]. Available:https://www.inegi.org.mx/contenidos/programas/enadid/2018/doc/nota_tec_enadid_18.pdf. [Último acceso: 10 Febrero 2021]. [6]. Instituto Mexicano del Seguro Social, «La Hipertension Arterial de laPoblacion en México, una de las más altas del mundo.,» 15 Julio 2017.[En línea]. Available:http://www.imss.gob.mx/prensa/archivo/201707/203. [Último acceso: 10Febrero 2021]. [7]. J. T. Jurado, MANUAL DE PROCEDIMIENOS MÉDICO-QUIRÚRGICOSPARA EL MÉDICO GENERAL, Editorial Alfil. [8]. J. y. C. Villegas Gonzalez, SEMIOLOGIA DE LOS SIGNOS VITALES:UNA VIRADA NOVEDOSA A UN PROBLMEA VIGENTE, Universidad deManisales: Facultad de Ciencias de la Salud, 2012.
La implementación física del proyecto dio como resultado dosplacas de pruebas implantadas en ellas sensores y módulos,cableados y funcionando correctamente indicado por elencendido al ser conectados al ordenador. En conjunto se realizóla configuración del servidor web dando como resultado unaproblemática en la limitante de tiempo por el tipo de cuenta,siendo esta una prueba gratuita. Asimismo, al modificarse lasetiquetas de las variables durante las pruebas de calibración, segeneraron problemas en la comunicación entre el servidor web yel sensor encargado de obtener la temperatura por ladiscrepancia en los nombres. Por ello, como solución pronta seoptó por una LCD de 16x2 bits para la escritura de los datosdeterminados por el sensor.
El proyecto finaliza diseñando las conexiones eléctricas para lagestión de actuadores que conformaran el sistema de seguridad yautomatización, tales como la activación y desactivación de lucesy pasadores eléctricos en puertas. Inicialmente observamos losrequerimientos del hogar para su funcionamiento. Seguido, seinvestigó el funcionamiento del asistente virtual, pasadoreseléctricos y modulo wifi encargado de mandar los comandos alasistente virtual. De esta forma, realizamos un diagrama delprincipio de su funcionamiento, concluyendo que el sistema escapaz de tener diversos comandos dando pie al uso de otrosdispositivos.
[11]. F. G. Navarro, Domótica: gestión de la enrgía y gestión deedificios, Paracuellos de Jarama, Madrid: RA-MA Editorial, 2015. [12]. L. G. y. A. J. G. S. Corona Ramírez, Sensores y actuadores:aplicaciones con Arduino (2a. ed.), Grupo Editorial Patria, 2019.[13]. N. F. P. Quintero, Microcontroladores Microchip, Atmel, NXP-freescale y Texas instruments: pasos para programación con éxito,Universidad Piloto de Colombia, 2018.[14]. R. L. G. L. Paz, Desarrollo de aplicaciones web en el entornoservidor (UF1844), Antequera, Málaga: IC Editorial, 2015.[15]. F. C. Palomares, Instalación y configuración del software deservidor Web: UF1271, Madrid: Editorial CEP, S.L., 2017.[16]. M. L. Sanz, Programación web en el entorno servidor,Paracuellos de Jarama, Madrid: RA-MA Editorial, 2015.[17]. G. Tojeiro Calaza, Proteus: Simulación de circuitos electrónicos ymicrocontroladores a través de ejemplos / Simulation of ElectronicCircuits and Microcontrollers Through Exampe, Marcombo, 2008.[18]. R. L. y. A. R. Langarica, Informática 2, Ciudad de México: PearsonEducación, 2016.[19]. J. Nussey, Arduino for Dummies, John Wiley & Sons,Incorporated, ProQuest Ebook Central, 2013.
En un estudio sobre la población adulta mayor a 60años, se obtuvo que conforman más del 10% de lapoblación total. Asimismo, en el año 2018, ENADIDrealizó una encuesta arrojando que 15.4 millones depoblación en México (12.3%) son personas de 60 añoso más, siendo 1.7 millones adultos mayores enhogares unipersonales, donde el 42.3% sufren delimitaciones para realizar actividades básicas(caminar, ver, usar extremidades, escuchar o ver) y el27.1% de alguna discapacidad.
Universidad Iberoamericana Puebla
1 DE CADA 3 MEXICANOS
MESES
padece de hipertensión crónica
DEFUNCIONES
50 MIL DEFUNCIONEScausa de hipertensión crónica
7 MILLONES CASOS CLÍNICOSCasos de hipertensión crónica
I N T R O D U C C I Ó N
De acuerdo con el Instituto Mexicano del SeguroSocial (IMSS) 1 de cada 3 mexicanos en edadavanzada padece de hipertensión crónica,registrando anualmente 50 mil defunciones y 7millones de casos clínicos .
10% TOTAL DE POBLACIÓN Adultos mayores 60 años
10%
15.4 MILLONES MAYOR 60 AÑOS 12.3% población en México
27% POBLACIÓN MAYOR 60 AÑOSSufre de alguna discapacidad
27%
O B J E T I V O SEl objetivo de nuestro proyecto es desarrollar unapropuesta de un sistema de monitoreo de signosvitales por medio de IoT, para personas conlimitaciones físicas, y los objetivos específicos parallevarlo a cabo son:
• Determinar e identificar los parámetros y signos vitales convenientes a monitorear.• Diseñar interacción de las partes de la propuesta de sistema con componentes óptimos.• Desarrollar sistema físicamente.• Efectuar pruebas de funcionamiento. • Diseñar un diagrama de conexiones eléctricas para gestión de actuadores.
M E T O D O L O G Í A Pulso arterial
Frecuencia cardiaca
Temperatura corporal
Frecuencia respiratoria
Para el segundo objetivo específico seleccionamos la plataforma de simulación para elfuncionamiento del sistema y diseñamos las conexiones específicas para el funcionamiento.La simulación del sistema se realizará a través del monitor serial por el software Arduino,
Para la creación de nuestro servidor web,utilizamos la plataforma Ubidots la cual es unservidor gratuito que ofrece diferentes graficaspara la lectura de datos remotos en tiempo real,siendo la mejor plataforma de IoT para lavisualización de datos desde dispositivosremotos.
Finalmente, para el desarrollo del diagrama deconexiones eléctricas para gestión deactuadores se requiere analizar las condicioneseléctricas a las cuales se deben someter loshogares .
Los signos vitales con mayor índice de observación en unaconsulta médica son el ritmo cardiaco, oxigenación en la sangre ytemperatura. De igual manera otros signos sin embargo no esposible tomarlos desde un dispositivo externo. Para comprobar losresultados se realizó una consulta médica, obteniendo el mismoresultado. Al finalizar el primer objetivo específico, concluimos queel objetivo específico se cumplió observando que lo obtenidodurante la investigación concordó con la investigación de campo,dando como conclusión e iniciación al segundo objetivoespecífico.
R E S U L T A D O S Y C O N C L U S I O N E SI. Determinar e identificar los parámetros y signos vitales convenientes a monitorear.
Para el segundo objetivo, se diseñó la interacción entre loscomponentes que conformarían el sistema con el paciente.Tuvimos como resultado el diseño de diagramas de circuitosóptimos para su uso, cumpliendo los principios defuncionamiento y los protocolos de comunicación entre losmódulos. Se presentaron problemas en el sensor de ritmocardiaco, debido a que el modelo optado no cumplía con losestándares para el sistema, por ello se modificaron diagramasy programaciones. Se concluye que el uso conexionesalámbricas con el paciente afecta la lectura de los valores.
III. Desarrollar sistema físicamente
IV. Efectuar pruebas de funcionamiento.
[9]. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-030-SSA2-2009, PARA LAPREVENCION, DETECCION, DIAGNOSTICO, TRATAMIENTO YCONTROL DE LA HIPERTENSION ARTERIAL SISTEMICA, NOM . [10]. R. M. M. Rosas, Cálculo de líneas y redes eléctricas, Ediciones dela Universidad Politécnica de Catalunya, SL, 2002.
R E F E R E N C I A S
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