Plataforma E-health Arduino. Sensores M茅dicos. Internet de las Cosas
Os vamos a mostrar todas las posibilidades de una Plataforma E-health Arduino. Sensores M茅dicos. Internet de las Cosas IoT. Para mejorar los diagn贸sticos desde cualquier lugar para teleasistencia y monitoreo remoto en tiempo real.
El paquete que utilizamos es una plataforma E-Health Sensor. Es totalmente compatible con Raspberry y nuevas y viejas versiones de Arduino USB, Duemilanove y Mega. Consta de:- Sensores m茅dicos invasivos y no invasivos
- Almacenamiento y uso de mediciones de glucosa.
- Monitorizaci贸n de la se帽al ECG.
- Supervisi贸n de se帽ales EMG.
- Control del flujo de aire del paciente.
- Datos de temperatura corporal.
- Medidas galv谩nicas de respuesta cut谩nea.
- Detecci贸n de la posici贸n del cuerpo.
- Funciones de pulso y ox铆geno.
- Dispositivo de control de la presi贸n sangu铆nea.
- M煤ltiples sistemas de visualizaci贸n de datos.
- Compatible con todos los dispositivos UART.
E-health Arduino.
Caracter铆sticas El茅ctricas
El escudo de e-Health puede ser alimentado por un PC o por una fuente de alimentaci贸n externa. Algunos de los puertos USB de los equipos no son capaces de dar toda la corriente que el m贸dulo necesita para funcionar, si el m贸dulo tiene problemas cuando funciona, puede utilizar una fuente de alimentaci贸n externa (12V – 2A) con el Arduino / RasberryPi.
Plataforma de Sensores E-health
Pulso y ox铆geno en sangre (SPO2)
La oximetr铆a de pulso es un m茅todo no invasivo para indicar la saturaci贸n arterial de ox铆geno de la hemoglobina funcional. La saturaci贸n de ox铆geno se define como la medida de la cantidad de ox铆geno disuelto en la sangre, basada en la detecci贸n de Hemoglobina y Deoxihemoglobina. E-health Arduino.
Se utilizan dos longitudes de onda de luz diferentes para medir la diferencia real en los espectros de absorci贸n de HbO2 y Hb. El flujo sangu铆neo se ve afectado por la concentraci贸n de HbO2 y Hb, y sus coeficientes de absorci贸n se miden utilizando dos longitudes de onda de 660 nm (espectro de luz roja) y 940 nm (espectro de luz infrarroja).
La hemoglobina desoxigenada y oxigenada absorbe diferentes longitudes de onda. La hemoglobina desoxigenada (Hb) tiene una mayor absorci贸n a 660 nm y la hemoglobina oxigenada (HbO2) tiene una mayor absorci贸n a 940 nm. Entonces un fotodetector percibe la luz no absorbida de los LEDs para calcular la saturaci贸n arterial de ox铆geno.
Un sensor de ox铆metro de pulso es 煤til en cualquier situaci贸n en la que la oxigenaci贸n del paciente sea inestable, incluyendo el cuidado intensivo, la operaci贸n, la recuperaci贸n, la emergencia y el hospital, los pilotos en aeronaves no presurizadas para evaluar la oxigenaci贸n de cualquier paciente y determinar la efectividad o necesidad de Ox铆geno suplementario.
Los rangos normales aceptables para los pacientes son del 95 al 99 por ciento, los que tienen un problema de unidad hip贸xica esperan valores entre 88 y 94 por ciento, los valores del 100 por ciento pueden indicar envenenamiento por mon贸xido de carbono.
El sensor debe estar conectado al Arduino o Raspberry Pi, y no usa bater铆a externa / interna.
Electrocardiograma (ECG)
Caracter铆sticas del sensor ECG
El electrocardiograma (ECG o EKG) es una herramienta de diagn贸stico que se utiliza rutinariamente para evaluar las funciones el茅ctricas y musculares del coraz贸n.
Electrocardiograma Sensor (ECG) ha crecido hasta convertirse en una de las pruebas m茅dicas m谩s utilizadas en la medicina moderna. Su utilidad en el diagn贸stico de una mir铆ada de patolog铆as card铆acas que van desde la isquemia mioc谩rdica y el infarto hasta el s铆ncope y palpitaciones ha sido invaluable para los m茅dicos durante d茅cadas. E-health Arduino.
La precisi贸n del ECG depende de la condici贸n que se est谩 probando. Un problema card铆aco no siempre aparece en el ECG. Algunas enfermedades del coraz贸n nunca producen cambios espec铆ficos en el ECG.
Las derivaciones de ECG se fijan al cuerpo mientras que el paciente miente plano en una cama o una tabla.
¿Qu茅 se mide o se puede detectar en el ECG (EKG)?
- La orientaci贸n del coraz贸n (c贸mo se coloca) en la cavidad tor谩cica.
- El aumento del grosor (hipertrofia) del m煤sculo card铆aco.
- Da帽o a las diversas partes del m煤sculo card铆aco.
- Evidencia de un flujo sangu铆neo agudamente alterado en el m煤sculo card铆aco.
- Patrones de actividad el茅ctrica anormal que pueden predisponer al paciente a trastornos anormales del ritmo cardiaco.
- La tasa subyacente y el mecanismo del ritmo del coraz贸n.
Flujo de aire: respiraci贸n
Caracter铆sticas del sensor de flujo de aire
Las tasas respiratorias anormales y los cambios en la frecuencia respiratoria son un indicador amplio de inestabilidad fisiol贸gica importante y, en muchos casos, la frecuencia respiratoria es uno de los primeros indicadores de esta inestabilidad.
Por lo tanto, es fundamental para controlar la frecuencia respiratoria como un indicador del estado del paciente.
El sensor AirFlow puede proporcionar una alerta temprana de hipoxemia y apnea. El sensor de flujo de aire nasal / boca es un dispositivo utilizado para medir la frecuencia respiratoria en un paciente que necesita ayuda respiratoria o persona.
Este dispositivo consiste en un hilo flexible que encaja detr谩s de las orejas, y un conjunto de dos dientes que se colocan en las fosas nasales. La respiraci贸n se mide por estas p煤as. E-health Arduino.
La c谩nula / soporte espec铆ficamente dise帽ada permite que el sensor de termopar se coloque en la posici贸n 贸ptima para detectar con precisi贸n los cambios de flujo de aire t茅rmico oral / nasal, as铆 como la temperatura de aire nasal.
C贸modo ajustable y f谩cil de instalar. Sensor de flujo de aire reutilizable oral o nasal de un solo canal. Mantener el sensor de posici贸n de los dientes en la trayectoria del flujo de aire. Un ser humano adulto normal tiene una frecuencia respiratoria de 15-30 respiraciones por minuto.
Temperatura corporal
Caracter铆sticas del sensor de temperatura
La temperatura corporal depende del lugar en el cuerpo en el que se realiza la medici贸n, y la hora del d铆a y el nivel de actividad de la persona.
Diferentes partes del cuerpo tienen diferentes temperaturas. La temperatura media del cuerpo com煤nmente aceptada (tomada internamente) es 37.0 ° C (98.6 ° F).
En los adultos sanos, la temperatura corporal oscila alrededor de 0,5 ° C durante todo el d铆a, con temperaturas m谩s bajas por la ma帽ana y temperaturas m谩s altas por la tarde y por la noche, a medida que cambian las necesidades y actividades del cuerpo.
Es de gran importancia m茅dica medir la temperatura corporal. La raz贸n es que una serie de enfermedades se acompa帽an de cambios caracter铆sticos en la temperatura corporal. Del mismo modo, el curso de ciertas enfermedades se puede controlar midiendo la temperatura corporal, y la eficacia de un tratamiento iniciado puede ser evaluado por el m茅dico. E-health Arduino.
Presi贸n sangu铆nea
Caracter铆sticas del sensor de presi贸n arterial
La presi贸n arterial es la presi贸n de la sangre en las arterias, ya que es bombeada alrededor del cuerpo por el coraz贸n. Cuando su coraz贸n late, se contrae y empuja la sangre a trav茅s de las arterias al resto de su cuerpo.
Esta fuerza crea presi贸n sobre las arterias. La presi贸n arterial se registra como dos n煤meros:
- La presi贸n sist贸lica (como el coraz贸n late) sobre la presi贸n diast贸lica (como el coraz贸n se relaja entre latidos).
El monitoreo de la presi贸n arterial en el hogar es importante para muchas personas, especialmente si tiene presi贸n arterial alta. La presi贸n arterial no permanece igual todo el tiempo.
Cambia para satisfacer las necesidades de su cuerpo. Es afectado por varios factores incluyendo la posici贸n del cuerpo, la respiraci贸n o el estado emocional, el ejercicio y el sue帽o. Es mejor medir la presi贸n arterial cuando est谩s relajado y sentado o acostado.
Posici贸n del paciente
El Sensor de Posici贸n del Paciente (Aceler贸metro) monitorea cinco posiciones diferentes del paciente (de pie / sentado, supino, propenso, izquierdo y derecho).
En muchos casos, es necesario vigilar las posiciones del cuerpo y los movimientos realizados debido a sus relaciones con enfermedades particulares (es decir, la apnea del sue帽o y el s铆ndrome de piernas inquietas).
Analizar los movimientos durante el sue帽o tambi茅n ayuda a determinar la calidad del sue帽o y los patrones de sue帽o irregulares. El sensor de posici贸n corporal tambi茅n podr铆a ayudar a detectar desmayos o ca铆das de personas mayores o discapacitadas.
EHealth Body Position Sensor utiliza un aceler贸metro de triple eje para obtener la posici贸n del paciente.
Caracter铆sticas E-health Arduino:
- Tensi贸n de alimentaci贸n de 1,95 V a 3,6 V
- Voltaje de interfaz de 1,6 V a 3,6 V ± 2g / ± 4g / ± 8g seleccionable din谩micamente a escala completa
- Este aceler贸metro est谩 empaquetado con funciones integradas con opciones flexibles programables por el usuario, configurables para dos pines de interrupci贸n.
- El aceler贸metro tiene escalas completas seleccionables por el usuario de ± 2g / ± 4g / ± 8g con datos filtrados de paso alto, as铆 como datos no filtrados disponibles en tiempo real.
Respuesta galv谩nica de la piel (RSG)
Caracter铆sticas del sensor GSR
La conductancia de la piel, tambi茅n conocida como respuesta galv谩nica de la piel (GSR), es un m茅todo para medir la conductancia el茅ctrica de la piel, que var铆a con su nivel de humedad.
Esto es de inter茅s porque las gl谩ndulas sudor铆paras son controladas por el sistema nervioso simp谩tico, por lo que momentos de fuerte emoci贸n, cambian la resistencia el茅ctrica de la piel.
La conductancia de la piel se utiliza como una indicaci贸n de la excitaci贸n psicol贸gica o fisiol贸gica, el sensor de respuesta de la piel galv谩nica (GSR – sudoraci贸n) mide la conductancia el茅ctrica entre 2 puntos, y es esencialmente un tipo de ohm铆metro.
En el m茅todo de respuesta de conductancia de la piel, la conductividad de la piel se mide en los dedos de la palma. El principio o teor铆a detr谩s del funcionamiento del sensor de respuesta galv谩nica es medir la resistencia el茅ctrica de la piel basada en el sudor producido por el cuerpo.
Cuando se produce un nivel elevado de sudoraci贸n, la resistencia el茅ctrica de la piel disminuye. Una piel seca registra mucha mayor resistencia.
El sensor de respuesta de conductancia de la piel mide el psico reflejo galv谩nico del cuerpo. Emociones como la excitaci贸n, estr茅s, choque, etc puede resultar en la fluctuaci贸n de la conductividad de la piel. E-health Arduino.
La medici贸n de la conductancia de la piel es un componente de los dispositivos de pol铆grafo y se utiliza en la investigaci贸n cient铆fica de excitaci贸n emocional o fisiol贸gica.
Gluc贸metro
Caracter铆sticas del sensor del gluc贸metro
El gluc贸metro es un dispositivo m茅dico para determinar la concentraci贸n aproximada de glucosa en la sangre.
Una peque帽a gota de sangre, obtenida pinchando la piel con una lanceta, se coloca en una tira de prueba desechable que el medidor lee y usa para calcular el nivel de glucosa en sangre.
El medidor muestra entonces el nivel en mg / dl o mmol / l. A pesar de los intervalos muy variables entre las comidas o el consumo ocasional de comidas con una carga sustancial de hidratos de carbono, los niveles de glucosa en la sangre tienden a permanecer dentro del rango normal. E-health Arduino.
Sin embargo, poco despu茅s de comer, el nivel de glucosa en la sangre puede aumentar, en los no diab茅ticos, temporalmente hasta 7,8 mmol / L (140 mg / dl) o un poco m谩s.
Electromiograma (EMG)
Caracter铆sticas del sensor EMG
Un electromiograma (EMG) mide la actividad el茅ctrica de los m煤sculos en reposo y durante la contracci贸n. La electromiograf铆a (EMG) es una t茅cnica para evaluar y registrar la actividad el茅ctrica producida por los m煤sculos esquel茅ticos.
EMG se realiza utilizando un instrumento llamado electromiograf铆a, para producir un registro llamado electromiograma. Un electromi贸grafo detecta el potencial el茅ctrico generado por las c茅lulas musculares cuando estas c茅lulas est谩n activadas el茅ctricamente o neurol贸gicamente. E-health Arduino.
Las se帽ales pueden ser analizadas para detectar anormalidades m茅dicas, nivel de activaci贸n, orden de reclutamiento o para analizar la biomec谩nica del movimiento humano o animal. Las se帽ales EMG se utilizan en muchas aplicaciones cl铆nicas y biom茅dicas.
EMG se utiliza como una herramienta de diagn贸stico para la identificaci贸n de enfermedades neuromusculares, la evaluaci贸n de dolor lumbar, cinesiolog铆a, y los trastornos del control motor.
Las se帽ales EMG tambi茅n se usan como una se帽al de control para dispositivos prot茅sicos tales como manos prot茅sicas, brazos y extremidades inferiores.
Este sensor medir谩 la actividad el茅ctrica filtrada y rectificada de un m煤sculo, dependiendo de la cantidad de actividad en el m煤sculo seleccionado. caracteristicas:
- Ganancia ajustable
- Factor de Forma Peque帽a
- Completo integrado
Usa tus m煤sculos para controlar cualquier tipo de actuador (motores, servos, luces …). Interactuar con el medio ambiente con sus propios m煤sculos. Este sensor viene con todo lo que necesita para comenzar a detectar la actividad muscular con su Arduino o Frambuesa Pi. E-health Arduino.
KST: Visualizaci贸n y trazado de datos en tiempo real
KST es la herramienta m谩s r谩pida de visualizaci贸n y trazado de datos de gran tama帽o en tiempo real disponible (puede estar interesado en algunos puntos de referencia) y tiene funcionalidad de an谩lisis de datos incorporada.
Es muy f谩cil de usar y contiene muchas potentes funciones incorporadas. Ademas es ampliable con complementos y extensiones. KST est谩 licenciado bajo la GPL. Como tal est谩 libremente disponible para cualquier persona.
Adem谩s, a partir de 2.0.x est谩 disponible en todas las plataformas siguientes: Microsoft Windows, Linux, Mac OSX. E-health Arduino.
Aplicaci贸n SmartPhone
El m贸dulo wifi puede realizar comunicaciones directas con dispositivos iPhone y Android sin necesidad de un enrutador intermedio mediante la creaci贸n de una red Adhoc entre ellos.
Se ha desarrollado la aplicaci贸n e-Health Sensor Plattform. As铆 tanto para plataformas iPhone como Android y Web.
La aplicaci贸n tambi茅n se puede descargar desde los mercados oficiales de Apps. E-health Arduino.
Env铆o de los datos a la nube
La telemedicina es el uso de las telecomunicaciones y las tecnolog铆as de la informaci贸n con el fin de proporcionar atenci贸n m茅dica cl铆nica a distancia. Ayuda a eliminar las barreras a la distancia y puede mejorar el acceso a servicios m茅dicos que a menudo no estar铆an disponibles en comunidades rurales distantes.
Tambi茅n se utiliza para salvar vidas en situaciones cr铆ticas de atenci贸n y emergencia. Aunque hab铆a precursores lejanos de la telemedicina, es esencialmente un producto de las tecnolog铆as de las telecomunicaciones y de la informaci贸n del siglo XXI.
Estas tecnolog铆as permiten la comunicaci贸n entre el paciente y el personal m茅dico con conveniencia y fidelidad. As铆 como la transmisi贸n de datos m茅dicos, de im谩genes y de inform谩tica de salud de un sitio a otro. E-health Arduino.
La plataforma eHealth Sensor permite compartir datos m茅dicos con la nube y realizar diagn贸sticos en tiempo real. Gracias a muchos m贸dulos de comunicaciones por lo tanto se pueden enviar datos a trav茅s de varios protocolos de transmisi贸n.
Wifi
Vamos a utilizar el m贸dulo wifi Roving RN-171. Este m贸dulo se ajusta en el z贸calo XBee de nuestro escudo de comunicaci贸n y por lo tanto permite conectar su escudo Arduino / RasberryPi a una red WiFi.
Bluetooth
Los m贸dulos Bluetooth para Arduino / RasberryPi se pueden conectar al XBee Shield. Y obtener as铆 una comunicaci贸n serie entre el ordenador y una tarjeta Arduino / RasberryPi a trav茅s del protocolo Bluetooth. E-health Arduino.
Zigbee / 802.15.4
El escudo Arduino Xbee permite que su tarjeta Arduino / RasberryPi se comunique de forma inal谩mbrica con Zigbee.
GPRS
M贸dulo GPRS Quadband para Arduino /RasberryPi (SIM900) ofrece conexi贸n GPRS a su tarjeta Arduino / RasberryPi. Puede enviar sus datos por SMS o hacer llamadas perdidas desde su Arduino a dispositivos m贸viles. O a otro Arduino / RasberryPi conectado a este m贸dulo. E-health Arduino.
3G
El nuevo escudo 3G para Arduino / Raspberry permite la conectividad a redes celulares WCDMA y HSPA de alta velocidad. Para posibilitar la creaci贸n del siguiente nivel de proyectos de interactividad a nivel mundial. Dentro de la nueva era de Internet de las Cosas.
C谩mara para el diagn贸stico con im谩genes
Este m贸dulo permite conectar una c谩mara para la grabaci贸n de v铆deo y tomar fotos. Una vez guardado, el archivo de video o imagen se puede enviar a FTP o FTPS.
C谩mara para el escudo 3G.
El Siguiente Nivel. Machine Learning – Inteligencia Artificial
Una vez que tenemos toda esta informaci贸n de salud. Ademas de accesible desde cual quier lugar y en tiempo real. El pr贸ximo gran reto y salto cualitativo es alimentar un sistema de machine learning – inteligencia artificial para que nos ayude a detectar patrones y puntos de esta manera en los que realizar cambios para mejorar los tratamientos, cuidados, medicaci贸n y diagn贸sticos. E-health Arduino.
La inteligencia artificial nos abre un nuevo camino de futuro donde las posibilidades son incre铆bles.
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