Desafíos de la capa física para el monitoreo y control remoto de pacientes

Abstract

En la actualidad existe una gran necesidad de monitorear pacientes en forma remota dado que hay capacidades limitadas en centros médicos, tanto de profesionales como de instrumental e insumos. Más allá de esto, respecto al electrocardiograma en particular, se utiliza un método en el cual se coloca doce electrodos en el cuerpo del paciente, además de filtrar los datos con máquinas bastante grandes, lo que se traduce en incomodidad para el sujeto y una maquinaria costosa que puede ser reemplazada. Este trabajo se enfoca en el desarrollo de un sistema de amplificación y filtrado simplificado para un electrocardiograma utilizando el método de Einthoven, y en la implementación de electrodos de una composición química diferente, denominados PEDOT:PSS. Se trabaja con éstos como reemplazo de los comúnmente utilizados dado que son hidrofílicos, lavables y no producen irritación, por lo cual son considerados un avance respecto al ámbito invasivo de la detección. La amplificación sin ruido es una parte crítica en el diseño del circuito, por lo tanto es imperativo obtener el filtrado necesario. Se diseñan circuitos para la inversión de voltaje necesaria, el amplificador y los filtros pasa bajos de 150 Hz, pasa altos de 0.1 Hz y notch de 50 Hz a utilizar. Los resultados obtenidos se pueden organizar de la siguiente forma: inicialmente se obtiene una señal alimentando con 3 y 5 V, con y sin filtro notch, en una prueba con sensores comunes, midiendo con osciloscopio Rigol. Luego se analiza el mismo circuito alimentado con baterías y medido con el DSO Nano V3 y finalmente se examina con un electrodo PEDOT:PSS. Se opta por una alimentación independiente ya que se disminuye el ruido y se tiene un sistema aislado de la red. Se describe la construcción de los nuevos electrodos y se presentan los experimentos realizados con éstos. Se concluye por medio de una prueba de concepto que es posible obtener un sistema ECG no invasivo, pero que al tener una fuente dependiente de la red eléctrica existe una alta filtración de ruido de 50 Hz. La señal obtenida con el circuito y el electrodo PEDOT:PSS es satisfactoria y similar a la representación con electrodos convencionales, alimentando con un voltaje independiente de la red. Se indica los trabajos futuros respecto a esta memoria.