Plataforma E-health Arduino. Sensores Médicos. Internet de las Cosas
Os vamos a mostrar todas las posibilidades de una Plataforma E-health Arduino. Sensores Médicos. Internet de las Cosas IoT. Para mejorar los diagnósticos 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 médicos invasivos y no invasivos
- Almacenamiento y uso de mediciones de glucosa.
- Monitorización de la señal ECG.
- Supervisión de señales EMG.
- Control del flujo de aire del paciente.
- Datos de temperatura corporal.
- Medidas galvánicas de respuesta cutánea.
- Detección de la posición del cuerpo.
- Funciones de pulso y oxígeno.
- Dispositivo de control de la presión sanguínea.
- Múltiples sistemas de visualización de datos.
- Compatible con todos los dispositivos UART.
E-health Arduino.
Características Eléctricas
El escudo de e-Health puede ser alimentado por un PC o por una fuente de alimentación externa. Algunos de los puertos USB de los equipos no son capaces de dar toda la corriente que el módulo necesita para funcionar, si el módulo tiene problemas cuando funciona, puede utilizar una fuente de alimentación externa (12V – 2A) con el Arduino / RasberryPi.
Plataforma de Sensores E-health
Pulso y oxígeno en sangre (SPO2)
La oximetría de pulso es un método no invasivo para indicar la saturación arterial de oxígeno de la hemoglobina funcional. La saturación de oxígeno se define como la medida de la cantidad de oxígeno disuelto en la sangre, basada en la detección 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 absorción de HbO2 y Hb. El flujo sanguíneo se ve afectado por la concentración de HbO2 y Hb, y sus coeficientes de absorción 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 absorción a 660 nm y la hemoglobina oxigenada (HbO2) tiene una mayor absorción a 940 nm. Entonces un fotodetector percibe la luz no absorbida de los LEDs para calcular la saturación arterial de oxígeno.
Un sensor de oxímetro de pulso es útil en cualquier situación en la que la oxigenación del paciente sea inestable, incluyendo el cuidado intensivo, la operación, la recuperación, la emergencia y el hospital, los pilotos en aeronaves no presurizadas para evaluar la oxigenación de cualquier paciente y determinar la efectividad o necesidad de Oxígeno suplementario.
Los rangos normales aceptables para los pacientes son del 95 al 99 por ciento, los que tienen un problema de unidad hipóxica esperan valores entre 88 y 94 por ciento, los valores del 100 por ciento pueden indicar envenenamiento por monóxido de carbono.
El sensor debe estar conectado al Arduino o Raspberry Pi, y no usa batería externa / interna.
Electrocardiograma (ECG)
Características del sensor ECG
El electrocardiograma (ECG o EKG) es una herramienta de diagnóstico que se utiliza rutinariamente para evaluar las funciones eléctricas y musculares del corazón.
Electrocardiograma Sensor (ECG) ha crecido hasta convertirse en una de las pruebas médicas más utilizadas en la medicina moderna. Su utilidad en el diagnóstico de una miríada de patologías cardíacas que van desde la isquemia miocárdica y el infarto hasta el síncope y palpitaciones ha sido invaluable para los médicos durante décadas. E-health Arduino.
La precisión del ECG depende de la condición que se está probando. Un problema cardíaco no siempre aparece en el ECG. Algunas enfermedades del corazón nunca producen cambios específicos en el ECG.
Las derivaciones de ECG se fijan al cuerpo mientras que el paciente miente plano en una cama o una tabla.
¿Qué se mide o se puede detectar en el ECG (EKG)?
- La orientación del corazón (cómo se coloca) en la cavidad torácica.
- El aumento del grosor (hipertrofia) del músculo cardíaco.
- Daño a las diversas partes del músculo cardíaco.
- Evidencia de un flujo sanguíneo agudamente alterado en el músculo cardíaco.
- Patrones de actividad eléctrica anormal que pueden predisponer al paciente a trastornos anormales del ritmo cardiaco.
- La tasa subyacente y el mecanismo del ritmo del corazón.
Flujo de aire: respiración
Características del sensor de flujo de aire
Las tasas respiratorias anormales y los cambios en la frecuencia respiratoria son un indicador amplio de inestabilidad fisiológica 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 detrás de las orejas, y un conjunto de dos dientes que se colocan en las fosas nasales. La respiración se mide por estas púas. E-health Arduino.
La cánula / soporte específicamente diseñada permite que el sensor de termopar se coloque en la posición óptima para detectar con precisión los cambios de flujo de aire térmico oral / nasal, así como la temperatura de aire nasal.
Cómodo ajustable y fácil de instalar. Sensor de flujo de aire reutilizable oral o nasal de un solo canal. Mantener el sensor de posición 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
Características del sensor de temperatura
La temperatura corporal depende del lugar en el cuerpo en el que se realiza la medición, y la hora del día y el nivel de actividad de la persona.
Diferentes partes del cuerpo tienen diferentes temperaturas. La temperatura media del cuerpo comúnmente 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 día, con temperaturas más bajas por la mañana y temperaturas más altas por la tarde y por la noche, a medida que cambian las necesidades y actividades del cuerpo.
Es de gran importancia médica medir la temperatura corporal. La razón es que una serie de enfermedades se acompañan de cambios característicos 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 médico. E-health Arduino.
Presión sanguínea
Características del sensor de presión arterial
La presión arterial es la presión de la sangre en las arterias, ya que es bombeada alrededor del cuerpo por el corazón. Cuando su corazón late, se contrae y empuja la sangre a través de las arterias al resto de su cuerpo.
Esta fuerza crea presión sobre las arterias. La presión arterial se registra como dos números:
- La presión sistólica (como el corazón late) sobre la presión diastólica (como el corazón se relaja entre latidos).
El monitoreo de la presión arterial en el hogar es importante para muchas personas, especialmente si tiene presión arterial alta. La presión arterial no permanece igual todo el tiempo.
Cambia para satisfacer las necesidades de su cuerpo. Es afectado por varios factores incluyendo la posición del cuerpo, la respiración o el estado emocional, el ejercicio y el sueño. Es mejor medir la presión arterial cuando estás relajado y sentado o acostado.
Posición del paciente
El Sensor de Posición del Paciente (Acelerómetro) 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 sueño y el síndrome de piernas inquietas).
Analizar los movimientos durante el sueño también ayuda a determinar la calidad del sueño y los patrones de sueño irregulares. El sensor de posición corporal también podría ayudar a detectar desmayos o caídas de personas mayores o discapacitadas.
EHealth Body Position Sensor utiliza un acelerómetro de triple eje para obtener la posición del paciente.
Características E-health Arduino:
- Tensión de alimentación de 1,95 V a 3,6 V
- Voltaje de interfaz de 1,6 V a 3,6 V ± 2g / ± 4g / ± 8g seleccionable dinámicamente a escala completa
- Este acelerómetro está empaquetado con funciones integradas con opciones flexibles programables por el usuario, configurables para dos pines de interrupción.
- El acelerómetro tiene escalas completas seleccionables por el usuario de ± 2g / ± 4g / ± 8g con datos filtrados de paso alto, así como datos no filtrados disponibles en tiempo real.
Respuesta galvánica de la piel (RSG)
Características del sensor GSR
La conductancia de la piel, también conocida como respuesta galvánica de la piel (GSR), es un método para medir la conductancia eléctrica de la piel, que varía con su nivel de humedad.
Esto es de interés porque las glándulas sudoríparas son controladas por el sistema nervioso simpático, por lo que momentos de fuerte emoción, cambian la resistencia eléctrica de la piel.
La conductancia de la piel se utiliza como una indicación de la excitación psicológica o fisiológica, el sensor de respuesta de la piel galvánica (GSR – sudoración) mide la conductancia eléctrica entre 2 puntos, y es esencialmente un tipo de ohmímetro.
En el método de respuesta de conductancia de la piel, la conductividad de la piel se mide en los dedos de la palma. El principio o teoría detrás del funcionamiento del sensor de respuesta galvánica es medir la resistencia eléctrica de la piel basada en el sudor producido por el cuerpo.
Cuando se produce un nivel elevado de sudoración, la resistencia eléctrica de la piel disminuye. Una piel seca registra mucha mayor resistencia.
El sensor de respuesta de conductancia de la piel mide el psico reflejo galvánico del cuerpo. Emociones como la excitación, estrés, choque, etc puede resultar en la fluctuación de la conductividad de la piel. E-health Arduino.
La medición de la conductancia de la piel es un componente de los dispositivos de polígrafo y se utiliza en la investigación científica de excitación emocional o fisiológica.
Glucómetro
Características del sensor del glucómetro
El glucómetro es un dispositivo médico para determinar la concentración aproximada de glucosa en la sangre.
Una pequeña 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 después de comer, el nivel de glucosa en la sangre puede aumentar, en los no diabéticos, temporalmente hasta 7,8 mmol / L (140 mg / dl) o un poco más.
Electromiograma (EMG)
Características del sensor EMG
Un electromiograma (EMG) mide la actividad eléctrica de los músculos en reposo y durante la contracción. La electromiografía (EMG) es una técnica para evaluar y registrar la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos.
EMG se realiza utilizando un instrumento llamado electromiografía, para producir un registro llamado electromiograma. Un electromiógrafo detecta el potencial eléctrico generado por las células musculares cuando estas células están activadas eléctricamente o neurológicamente. E-health Arduino.
Las señales pueden ser analizadas para detectar anormalidades médicas, nivel de activación, orden de reclutamiento o para analizar la biomecánica del movimiento humano o animal. Las señales EMG se utilizan en muchas aplicaciones clínicas y biomédicas.
EMG se utiliza como una herramienta de diagnóstico para la identificación de enfermedades neuromusculares, la evaluación de dolor lumbar, cinesiología, y los trastornos del control motor.
Las señales EMG también se usan como una señal de control para dispositivos protésicos tales como manos protésicas, brazos y extremidades inferiores.
Este sensor medirá la actividad eléctrica filtrada y rectificada de un músculo, dependiendo de la cantidad de actividad en el músculo seleccionado. caracteristicas:
- Ganancia ajustable
- Factor de Forma Pequeña
- Completo integrado
Usa tus músculos para controlar cualquier tipo de actuador (motores, servos, luces …). Interactuar con el medio ambiente con sus propios músculos. 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: Visualización y trazado de datos en tiempo real
KST es la herramienta más rápida de visualización y trazado de datos de gran tamaño en tiempo real disponible (puede estar interesado en algunos puntos de referencia) y tiene funcionalidad de análisis de datos incorporada.
Es muy fácil de usar y contiene muchas potentes funciones incorporadas. Ademas es ampliable con complementos y extensiones. KST está licenciado bajo la GPL. Como tal está libremente disponible para cualquier persona.
Además, a partir de 2.0.x está disponible en todas las plataformas siguientes: Microsoft Windows, Linux, Mac OSX. E-health Arduino.
Aplicación SmartPhone
El módulo wifi puede realizar comunicaciones directas con dispositivos iPhone y Android sin necesidad de un enrutador intermedio mediante la creación de una red Adhoc entre ellos.
Se ha desarrollado la aplicación e-Health Sensor Plattform. Así tanto para plataformas iPhone como Android y Web.
La aplicación también se puede descargar desde los mercados oficiales de Apps. E-health Arduino.
Envío de los datos a la nube
La telemedicina es el uso de las telecomunicaciones y las tecnologías de la información con el fin de proporcionar atención médica clínica a distancia. Ayuda a eliminar las barreras a la distancia y puede mejorar el acceso a servicios médicos que a menudo no estarían disponibles en comunidades rurales distantes.
También se utiliza para salvar vidas en situaciones críticas de atención y emergencia. Aunque había precursores lejanos de la telemedicina, es esencialmente un producto de las tecnologías de las telecomunicaciones y de la información del siglo XXI.
Estas tecnologías permiten la comunicación entre el paciente y el personal médico con conveniencia y fidelidad. Así como la transmisión de datos médicos, de imágenes y de informática de salud de un sitio a otro. E-health Arduino.
La plataforma eHealth Sensor permite compartir datos médicos con la nube y realizar diagnósticos en tiempo real. Gracias a muchos módulos de comunicaciones por lo tanto se pueden enviar datos a través de varios protocolos de transmisión.
Wifi
Vamos a utilizar el módulo wifi Roving RN-171. Este módulo se ajusta en el zócalo XBee de nuestro escudo de comunicación y por lo tanto permite conectar su escudo Arduino / RasberryPi a una red WiFi.
Bluetooth
Los módulos Bluetooth para Arduino / RasberryPi se pueden conectar al XBee Shield. Y obtener así una comunicación serie entre el ordenador y una tarjeta Arduino / RasberryPi a través del protocolo Bluetooth. E-health Arduino.
Zigbee / 802.15.4
El escudo Arduino Xbee permite que su tarjeta Arduino / RasberryPi se comunique de forma inalámbrica con Zigbee.
GPRS
Módulo GPRS Quadband para Arduino /RasberryPi (SIM900) ofrece conexión GPRS a su tarjeta Arduino / RasberryPi. Puede enviar sus datos por SMS o hacer llamadas perdidas desde su Arduino a dispositivos móviles. O a otro Arduino / RasberryPi conectado a este módulo. 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 creación del siguiente nivel de proyectos de interactividad a nivel mundial. Dentro de la nueva era de Internet de las Cosas.
Cámara para el diagnóstico con imágenes
Este módulo permite conectar una cámara para la grabación de vídeo y tomar fotos. Una vez guardado, el archivo de video o imagen se puede enviar a FTP o FTPS.
Cámara para el escudo 3G.
El Siguiente Nivel. Machine Learning – Inteligencia Artificial
Una vez que tenemos toda esta información de salud. Ademas de accesible desde cual quier lugar y en tiempo real. El próximo 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, medicación y diagnósticos. E-health Arduino.
La inteligencia artificial nos abre un nuevo camino de futuro donde las posibilidades son increíbles.
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