Monitoreo Cardiovascular usando audfonos y un dispositivo movil

Monitoreo Cardiovascular usando audfonos y un dispositivo movilAutores:Ming-Zher Poh, Kyunghee Kim, Andrew D. Goessling, Nicholas C. Swenson, Rosalind W. Picard (2012)

Presentado por:Isaias Eli Salas Quiriz y Octavio Ramirez RodriguezMarco de circunstanciasMonitoreo cardiovascular frecuente no invasivoTratamientoTerapia de enfermedad crnicaPrevencin de enfermedades cardiovascularesHipertensinEnfermedad de arteria coronariaAtaque al corazn

Pacientes de la tercera edad, fumadores, alto contenido de coresterol2Factor SocialEsttica comparada con 25 sistemas alternosDiseo Tosco debido al hardware y sensoresPoca adopcin para el uso diarioProblemas deCosto, energa, peso, tamao, funcionalidad y portabilidad

2 El electrocardiograma ambulatorio utiliza electrodos adhesivos en el pecho que puede causar irritacin en la piel3 La gente sale de casa con pocos objetos

3Factor SocialEn lugar de forzar al usuario a adoptar un nuevo aparato, es mejor aadir la caracterstica a uno que sea comn y que la gente ya cargue diariamente.Telfonos Mviles y Reproductores DigitalesApple iPhone y iPod Touch.Ya tiene SO, son populares, son de un tamao adecuado, y son artculos de moda.4Diseo del sistema HeartphonesUtilizando el Smarthpone como plataforma se aprovecha el hardware, eliminando costos, peso y redundanciaLos audfonos intra-oido con sensor son no-intrusivos y cmodosSon socialmente aceptables para medir el Pulso de Volumen Sanguneo Bilateral (BVP)5Diseo del sistema HeartphonesIncorporando un foto sensor a cada audfono, compuesto de un LED infrarojo y un fototransistor para medir la cantidad de luz reflejada en los vasos sanguneosdurante el ciclo cardiaco.A esta tcnica de medicin deBVP es conocida comoFotopletismografa (PPG)

Filtros de 0.8 a 4.0HzDetectan diferenciasfsicas48 a 240 latidos/minControlador de SealDigital (DSC)

Circuitera de procesamiento

1 Estos rangos son para reducir el ruido2 cuando se comparan lecturas bilaterales3 La seal anloga es muestreada a 400 HZ por un convertidor anlogo-digital con resolucin de 12 bits400 Hz es la frecuencia recomendada para escaneo electro vascular4 El DSC acta como centro de control que puede ser programado a travs de una interface serial.

7Algoritmo de procesamientoSe desarrollo un algoritmo simple de deteccin de PPGLa informacin se procesa va Serial al iPhone/iPod y Wireless 2.4GHz a una laptop va receptor

1 Monitorea datos en segmentos de 90ms con una variedad de limites como el intervalo mnimo entre latidos para evitar falsas detecciones debido a las caractersticas de la onda capturada.8ImplementacinEnerga adquirida desde el dispositivo 3.3V para el DSCBatera de litio 3.7V recargable por USB15x35x0.8 mm

Aplicacin MvilVisualizacin en tiempo real del ritmo cardiacoMantiene un registro de las lecturas mas altas y bajas de la sesin.Grafica del ritmo cardiaco sobre tiempoExperimentos y resultadosDatos colectados de 31 pacientes sanos de entre 18 a 47 aos, 18 hombres y 13 mujeres

Quietos durante 5 minutosComparacin entre los audfonos y un ECGLas lecturas se acercan mucho a un ECG.11Experimentos y resultados10 participantes durante actividad fsica, 5 minutos en bicicleta y 2 minutos de descansoCaminata 5 minutos 3.2 km/h con descanso de 2 minutos

Las lecturas se acercan mucho a un ECG. Currently, our system already showshigh agreement with ECG-derivedheart rate measurements when usersare standing (with a mean bias of .07, 2.56 bpm), cycling (with a mean biasof .067, 2.34 bpm), or walking (witha mean bias of .51, 5.31 bpm). Theseresults show that Heartphones providesrobust measurements under conditionsof moderate motion. Nonetheless, giventhat PPG is known to be susceptible tomotion-induced signal corruption, itslikely that device accuracy would declineunder more vigorous activity. Inparticular, poorly fitted earbuds andmotion of the earphone cables can introducemore sources of artifacts.12Msica y EstrsAl integrar los sensores no se perdi la funcionalidad de los audfonosSe probo con varios gneros de msicaPueden medir los niveles de estrs y regularlos con msicaLa capacidad de escuchar msica mientras se ejercita es un gran incentivo para que la gente adopte estos audfonosPara promover un estilo de vida mas sano. Mientras hacen sus actividades diarias13Conclusiones Qu?Unos audfonos con un sensor foto vascular para medir el ritmo cardiaco, utilizando un Smartphone para procesar los datos y una interfaz serial para comunicar los sensores con el Smartphone y una laptop va WirelessMejorar estilo de vida, no intrusivos, no aparatos extras ni raros, cmodos, porttiles, suficientemente precisos.Conclusiones Cmo?Aprovechando un aparato que el usuario utiliza diariamente: el SmartphoneAudfonos intra-odo modificados con un foto sensor y un led infrarrojo que mide los cambios en los vasos sanguneosCon un hardware serial se aprovechan los recursos de procesamiento e interfaz del telfonoConclusiones Cmo mejorarlo?Diseo obsoleto y enfocado a una sola marca, la interfaz serial abulta el bolsilloSugerimos un cambio de diseo a audfonos bluetooth y montar en los mismos la interfaz serial, convirtindolos en universales para cualquier Smartphone / Laptop con bluetooth.

Los audfonos tienen problemas de lectura con ejercicio vigoroso.16Conclusiones Alternativa comercialPulsera para deportes

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