Sistema de adquisición de señales respiratorias

Abstract

Realizar un chequeo del sistema respiratorio permite detectar afecciones fisiológicas restrictivas y obstructivas provenientes de diferentes causas. Para ello, una forma es medir el volumen pulmonar y su caudal de ingreso y egreso de oxígeno en la parte superior del sistema respiratorio o vía aérea, estudio conocido como espirometría. Existen espirómetros de caudal y de volumen basados en diferentes métodos. Se evaluaron varios métodos empleados por espirómetros comerciales y finalmente se optó por utilizar un sensor de presión diferencial. El método consiste en exhalar a través de una boquilla unida a una tubería, la cual posee una restricción mecánica en su punto medio y medir la diferencia de presión generada por el flujo de aire sobre dicha restricción. Mediante un modelo matemático que caracteriza al sistema neumático anterior es posible medir el caudal de aire que circula a través de la tubería. A su vez, conocer qué cantidad del oxígeno ingresado por vía aérea llega efectivamente al organismo a través del sistema circulatorio es esencial para detectar insuficiencias respiratorias. Para ello se propone medir el porcentaje de saturación de oxígeno en sangre (SpO2). Por lo general, esta magnitud se mide en la zona capilar periférica como, por ejemplo, los dedos de la mano. El método por excelencia utilizado para medir SpO2 se conoce como fotopletismografía y se basa en el uso de emisores y receptores de luz de diferente longitud de onda que permiten medir, a partir de la cantidad de luz reflejada, el grado de oxigenación de la hemoglobina. Es un método no invasivo y seguro para los pacientes. Por último, se requiere de una correcta representación y visualización de los resultados obtenidos a través de una interfaz amigable al usuario. Se dotó al dispositivo de opciones de visualización locales y remotas, convirtiendolo en un proyecto perteneciente al campo IoT o “Internet Of Things”, un paradigma que gana terreno día a día en infinidad de aplicaciones. Este proyecto surge a partir de una necesidad puntual del Laboratorio de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Mar del Plata, y es presentado como proyecto final de la carrera de Ingeniería Electrónica. Fue desarrollado en el periodo comprendido entre abril del año 2022 y mayo de 2023. Mail del autor Agustin Borgato <agustin_12alejo@outlook.com>