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SISTEMA DE MONITOREO DE PARAMETROS FISIOLOGICOS EN FORMA REMOTA
Dr. H.Juri, Ing. E. Gonzales, Ing. F. Cagnolo, Ing. C. Centeno, Ing. C. Olmos, R. Ricón, G. Riva, C. Zerbini
[email protected]
[email protected]
Grupo de Ingeniería Clínica (GIC) – Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Córdoba (UTN-FRC) - Argentina
Resumen
El siguiente proyecto consiste en la
implementación de un sistema integral de
Telemedicina en el ámbito de la provincia de
Córdoba, el cual tiene como finalidad
posibilitar el telediagnóstico, el monitoreo de
pacientes alejados (o distantes) de los centros
de atención médica, la interconsulta, y una
base de datos con los parámetros de cada
individuo para posteriores estudios, entre
otros.
Los
parámetros
analizados
son:
Electrocardiograma (ECG), Presión arterial, y
Oximetría de Pulso.
Los mismos son adquiridos por una unidad
portátil,
la
cual
posee
canales
de
comunicación
serie
RS-232
y
USB,
posibilitando la conexión a una PC. Mediante
un software de visualización se muestran los
datos obtenidos, para su posterior transmisión
vía TCP/IP a través de la línea telefónica.
En un futuro se intentará migrar el canal de
comunicación a una plataforma inalámbrica,
como pueden ser GPRS, Wi-Fi, o Bluetooth.
Palabras Claves: Telemedicina, Monitoreo de
Pacientes,
Telediagnóstico,
Interconsulta
médica, ECG, USB, TCP/IP
Contribución al desarrollo socioeconómico
Se considera que este proyecto tendra un
impacto favorable en el medio puesto que se
pretende facilitar la llegada a los sectores mas
apartados y en general mas postergados de
servicios
médicos
con
buen
soporte
aparatológico y con la posibilidad de
interconsulta. Todo ello con el mínimo costo
posible y sin sacrificar los estandares de
calidad requeridos para estos servicios.
Introducción
Se comenzó trabajando en el módulo de
adquisición de electrocardiografía, debido a
que el mismo fue requerido para subsanar
algunos inconvenientes surgidos con el actual
sistema
de
transmisión
de
electrocardiogramas (ECG) que se está
utilizando actualmente en la provincia de
Córdoba.
El mismo consta de varías etapas, entre las
que podemos citar: fuente de alimentación,
protección,
multiplexación,
adquisición,
aislación, y digitalización.
Fuente de alimentación
Objetivos
a) Brindar una interfaz de carácter general, a
fin de posibilitar la interconexión entre los
distintos instrumentos para uso médico, tanto
para diagnóstico como para monitoreo, con los
diferentes
sistemas
de
comunicación
disponibles en la actualidad
b) Posibilitar la comunicación entre zonas que
presentan déficit de atención médica, con
centros asistenciales que cuenten con
mayores recursos.
Se ha diseñado una fuente conmutada del tipo
simétrica, debido a su alto rendimiento y baja
perdida de energía. La misma opera
alimentada por una batería de 12V, debido a
que el equipo funciona en forma independiente
de la línea de 220V, pero posee un cargador
para su conexión a la red eléctrica, el que
posibilita la carga de la batería.
Protección
Para
la
protección
de
entrada
del
electrocardiógrafo se ha considerado que el
mismo
pueda
soportar
descargas
momentáneas de 2000V como máximo,
debido a que en algunas situaciones el
paciente que está siendo monitoreado puede
recibir ante un accidente cardiovascular una
descarga de un equipo de electroshock.
Multiplexación
Referencias
C. del Aguila - “Electromedicina” – Hasa - 1994
(Argentina)
Se ha logrado una muy eficiente etapa de
multiplexación. Mediante la conexión de cinco
derivaciones al paciente se logra, a través de
un conmutador digital manejado por el médico,
la adquisición de las tres derivaciones
bipolares, tres derivaciones unipolares, y las 6
precordiales (estas últimas deben ser
desplazadas por el profesional).
A.
Sanches
Fonseca
Sobrinho,
W.
Germanovix – “Sistema de Adquisiçáo de
ECG” – Universidad Estatal de Londrina,
Londrina (Brasil)
Adquisición
C. Centeno, I. Trento – “Monitor de Pulsos
Cardíacos con Interfaz a PC” – Laboratorio de
Bioelectrónica,
Universidad
Tecnológica
Nacional,
Facultad
Regional
Córdoba
(Argentina)
Para la adquisición se ha trabajado con el
amplificador de instrumentación AD620, por
sus elevadas prestaciones y su bajo costo.
Luego se han implementado filtros pasabajos
y un filtro notch a 50 Hz.
Aislación
Dicha etapa es la encargada de aislar al
paciente de la línea de alimentación de red.
Debido al elevado costo de los amplificadores
aisladores integrados se ha optado por su
implementación discreta. La misma utiliza un
PWM que es controlado por la señal
electrocardiográfica, el cual modula a un
optoacoplador. Ello se debe a que los diodos
emisores de luz son alineales, por lo que se lo
hace trabajar al corte y saturación, entre un
10% y un 90%, para evitar distorsiones en la
señal de salida. A la salida del optoacoplador
se introduce un filtro pasabajos pasivo de
primer orden con 100 Hz de frecuencia de
corte, para poder recomponer la señal de
entrada.
Digitalización
Esta es una de las etapas más importantes del
equipo, ya que es la encargada de recibir la
señal
electrocardiográfica
previamente
amplificada y filtrada, de digitalizarla, y de
enviarla a través de un canal de
comunicaciones. Debido a los estándares
internacionales,
se
requiere
que
el
microcontrolador que maneje esta etapa debe
tener un ADC de por lo menos 10 bits, y la
posibilidad de transmitir los datos a través de
puertos serie y USB. En base a ello se está
analizando la utilización del microcontrolador
de Microchip P18F4550, el cual cumple con
dichos requisitos. Pero en la actualidad se
está gestionando su adquisición.
R. Gonzalez, J Martinez, A. Fernandez, H.
Garrido, J. Rodriguez – “Diseño de un
Electrocardiógrafo Portátil” – Instituto Central
de Investigación Digital, La Habana (Cuba)
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“Software para Análise do ECG em Alta
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M. Laborde – “Medida de la Saturación de
Oxígeno por Medio Óptico” – XIII Seminario de
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(Uruguay)
M. Vigil Velis, R. Kobashicawa Chinen, E. Ruiz
de la Cruz, F. del Campo Pellana, F. Corrales
Vizcarra - “Desarrollo de un Equipo de
Monitoreo de Pulso Arterial utilizando Técnicas
de
Fotopletismografía”
–
Grupo
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Investigación y Desarrollo de Equipos Médicos
y Sistemas (GIDEMS), Pontificia Universidad
Católica del Perú
P. Shaltis, S. Rhee, H. Asada –
“Implementation and Validation of a PowerEfficient, High-Speed Modulation Design for
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H. Juri, A. Sassatelli – “Telemedicina” –
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Sisteró, C. Scavuzzo – “Programa de
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Universidad Nacional de Córdoba (Argentina)
A. Cherniz, L. Cian, S. Escobar, C. Tabernig –
“Sistema de Adquisición Multicanal para el
Registro de Señales Electrofisiológicas” –
Facultad
de
Ingeniería,
Bioingeniería,
Universidad
Nacional
de
Entre
Ríos
(Argentina)
Y. Jasemian, E. Toft, L. Arendt-Nielsen - “Realtime Remote Monitoring Cardiac Patients at
Distance” – Aalborg University, Aalborg
Hospital – 2004 (Dinamarca)
S. Gambino, J. Iniesta, G. Mercado, C. Perez,
L. Sturba - “Health over IP” – Grupo de
Investigación
Codarec
–
Telemedicina,
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad
Regional Mendoza – 2004 (Argentina)
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Distancia de Señales Biológicas Vitales a
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Proyectos médicos
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