Diseño de un sistema de instrumentación vestible para la medida de la frecuencia respiratoria en pacientes con EPOC

Abstract

Se describe el desarrollo de un sistema de instrumentación vestible para el monitoreo de la frecuencia respiratoria en pacientes con EPOC. Los requerimientos de diseño solicitados por el usuario son: diseñar un sistema vestible con equipo electrónico para la adecuación y adquisición digital de la señal generada por la aceleración en el diafragma del paciente por medio del uso de un acelerómetro; diseñar una interfaz gráfica de usuario (GUI) local para la visualización y monitoreo de la frecuencia respiratoria del paciente a partir de las lecturas del acelerómetro, que incluya una alerta en caso de presentarse lecturas de frecuencias respiratorias consideradas anormales; validar el circuito electrónico a través de simulaciones previas al montaje físico del sistema mediante el uso del software adecuado; y validar el sistema diseñado a través de pruebas con pacientes. La elección de tecnologías, realizada siguiendo los criterios de diseño y selección, hicieron que en los resultados de este proyecto se evidenciara de manera exitosa, en una interfaz gráfica, la visualización de la señal de aceleración del diafragma y el número de respiraciones por minuto del paciente.

This article describes the development of a wearable instrumentation system for monitoring the respiratory rate in patients with COPD. The design requirements solicited by the user are: to design a wearable system with electronic equipment for the adequation and digital acquisition of the signal generated by the acceleration in the diaphragm of the patient by using an accelerometer; to design a local graphical user interface (GUI) to visualize and monitor the patient's respiratory rate from the accelerometer readings, that also includes an alert in the event of abnormal respiratory rate readings; to validate the electronic circuit through simulations prior to the physical assembly of the system by using the appropriate software; and to validate the designed system through tests with patients. The choosing of technologies, carried out following the design criteria and selection, were determinant for the results of this project to show successfully, in a graphic user interface, the visualization of the acceleration signal of the diaphragm and the number of breaths per minute of the patient.