jueves, 21 de septiembre de 2023

Programación

  

Programación


#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <splash.h>

#include <Adafruit_GFX.h>

#include <Adafruit_GrayOLED.h>

#include <Adafruit_SPITFT.h>

#include <Adafruit_SPITFT_Macros.h>

#include <gfxfont.h>

#include <SPI.h>

#include <Wire.h>

#define OLED_RESET 13

//Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);  

Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &Wire);

#define SSD1306_128_64


int sensor = A0;

int lecturasensor = 0;


byte data[128] ;

byte indexs = 0 ;

byte anterior;



long rango = 5;

long ultimamedicion;

int ciclo = 0;

int cambiodeciclo = 0;

int picodetension;

int valledetension = 1023;

long contadorciclo;


boolean estadoBPM = true;

boolean estadoLed = true;

int intervaloEncendido = 100;

int IntervaloApagado = 100;


int IntervaloBPM = 10000;

int IntervaloBPM2 = 1;

 

unsigned long tiempoAnteriorEncendido = 0;

unsigned long tiempoAnteriorApagado = 0;

unsigned long tiempoAnteriorBPM = 0;

unsigned long tiempoAnteriorBPM2 = 0;


int pulsos = 0;

int pulsos2 = 0;

int senal = 0;



int buzzer=7;


void setup()

{

  Serial.begin(9600);


  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

  display.clearDisplay();

  display.setTextSize (2);

  display.setTextColor(WHITE);

  pinMode (buzzer, OUTPUT);

  pinMode (8, OUTPUT);

  display.clearDisplay();

  for (int i = 0 ; i < 128 ; i++)

    data[i] = 0 ;

}


void loop()

{

  display.clearDisplay();

  indexs = indexs % 128;

  lecturasensor = analogRead (sensor);

  Serial.println(lecturasensor);

  //data [indexs] = 64 lecturasensor / 1024;

  indexs++;

  byte i = indexs;


  for (int x = 0; x < 128; x++)

  {


    i = i % 128;


    display.drawLine(x, data[i], x, anterior, 1);

    anterior = data[i];

    i++;

    if (x == 0)

    {

      display.clearDisplay();

    }

  }


  display.setCursor(0,5);

  display.print("F:RESP=");


display.setCursor (90,5);

  display.print (lecturasensor);

  display.display();



    senal-lecturasensor;


   if (senal >= ( ultimamedicion+100) )

   {

 ultimamedicion = senal;  

     ciclo=1;

     if (senal>picodetension)

     {

     picodetension=senal; //

     }

   }


   if (senal<= ( ultimamedicion-100))

   {

     ultimamedicion = senal;

     ciclo=0;

     if (senal<valledetension)

     {

     valledetension=senal;

     }

   }


  if(millis()-tiempoAnteriorBPM-IntervaloBPM) {

     lecturasensor=analogRead(sensor);

   estadoBPM=false;

   pulsos2=pulsos;

    tiempoAnteriorBPM=millis();

   pulsos=0;

  }

  if (millis()-tiempoAnteriorBPM2>=IntervaloBPM2) {

       lecturasensor=analogRead(sensor);

     estadoBPM=true;



     tiempoAnteriorBPM2=millis();

  }


  if((millis()-tiempoAnteriorEncendido>=intervaloEncendido)&&estadoLed==true && ciclo==0)

  {


    estadoLed=false;

    picodetension=senal;  

    valledetension=senal;

    digitalWrite(8,HIGH);

    tone(buzzer, 2500);

    tiempoAnteriorApagado=millis();

  }


  if((millis()-tiempoAnteriorApagado>=IntervaloApagado) &&estadoLed==false && ciclo==1)

  {


   pulsos++;

   picodetension=senal;

   valledetension=senal;

   estadoLed=true;


 noTone(buzzer);

   digitalWrite (8,LOW);


   tiempoAnteriorEncendido=millis();

 }


 display.display();


}

viernes, 24 de marzo de 2023

Análisis Químico

 Led verde

El LED verde del sensor de frecuencia respiratoria cumple la función de indicar cuándo se ha recibido una señal de medición correcta del paciente. Este sensor utiliza la tecnología de fotopletismografía (PPG) para medir la frecuencia respiratoria del paciente. La activación del LED verde indica que el sensor está detectando el flujo sanguíneo y que está funcionando de manera adecuada.

Cuando el paciente inhala y exhala, la cantidad de sangre que fluye a través de los vasos sanguíneos varía, y el sensor de PPG detecta estos cambios. Si el sensor está colocado correctamente y no hay interferencias externas, el LED verde debería permanecer encendido de manera continua para indicar que se está recibiendo una señal adecuada. Si el LED parpadea o no se enciende, esto podría ser una indicación de que el sensor no funciona correctamente o de que el paciente ha desplazado el sensor de su posición adecuada.

La frecuencia respiratoria es un signo vital al que a menudo no se le ha dado la importancia necesaria. Los métodos de medición son bastante simples y no justifican una dedicación adicional a la medición. De hecho, los estudios demuestran que es la variable respiratoria más fácil de medir durante el ejercicio. En la actualidad, existen varios dispositivos portátiles en el mercado que miden el ritmo respiratorio de diversas formas, ya sea de manera directa o indirecta.

La medición directa de la frecuencia respiratoria se puede realizar con sensores de flujo colocados en la boca, aunque esto requiere el uso de una máscara o dispositivo, que puede ser algo obstructivo durante el ejercicio. Sin embargo, estos sensores son altamente precisos y se utilizan a menudo para validar los métodos indirectos, que generalmente son menos intrusivos. En general, cuando se mide el ritmo respiratorio de forma indirecta, se tiene en cuenta la expansión y contracción del tórax en cada respiración.

La mayoría de los dispositivos disponibles comercialmente miden la frecuencia respiratoria de esta manera. También existen otros métodos, como la fotopletismografía (PPG), el electrocardiograma, la medición de dióxido de carbono exhalado, la temperatura y/o humedad del aire, y sensores de sonido colocados en el tórax o cerca de la nariz y la boca. Para medir la deformación en el tórax, existen diferentes enfoques, como el uso de un magnetómetro de inducción, que mide las variaciones en un flujo magnético cuando un sensor de inducción se mueve dentro de una bobina, un movimiento generado en cada respiración.

Otro método de medición implica sensores de deformación colocados en el torso, ya sea directamente sobre la piel o incorporados en chalecos o camisetas. Además de estos métodos, la frecuencia respiratoria se puede medir mediante un acelerómetro colocado en el abdomen, midiendo el movimiento generado en cada respiración. Estos avances tecnológicos en la medición de la frecuencia respiratoria permiten un monitoreo más preciso y cómodo de este importante signo vital.

Fuentes Bibliográficas

BioMakers Industries [@BioMakers]. (2019, junio 29). Frecuencia Respiratoria Arduino #1 [Sensor Micrófono - OLED monitor]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=lxnNzrpLQOM

Individual, P. (s/f). Desarrollo de un sistema de medición de frecuencia respiratoria de bajo costo. Edu.co. Recuperado el 24 de marzo de 2023, de https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/59288/Desarrollo%20de%20un%20sistema%20de%20medici%C3%B3n%20de%20frecuencia%20respiratoria%20de%20bajo%20costo.pdf?sequence=3&isAllowed=y


Problemática


¿Cuál es la problemática?

La problemática en torno a los sensores de frecuencia respiratoria engloba desafíos graves y complejos que van desde la precisión y la calibración de los dispositivos hasta la accesibilidad económica para los usuarios, pasando por cuestiones de comodidad, confiabilidad y privacidad de los datos. Estos sensores son fundamentales en la monitorización y el diagnóstico de diversas condiciones médicas, y su adecuado funcionamiento y acceso equitativo son esenciales para garantizar la atención médica de calidad y la gestión de la salud de la población. Se busca indagar y crear políticas y programas que aborden las barreras económicas y tecnológicas, es esencial para superar estos desafíos y aprovechar al máximo el potencial de los sensores de frecuencia respiratoria en la atención médica moderna y promover un servicio que pueda restaurar y mejorar la salud de muchas personas que tienen problemas económicos y de confiabilidad, que no solo crean una desigualdad, sino que también un error en la meta del sensor de frecuencia respiratoria.

Problemáticas principales:

Precisión y fiabilidad: Los sensores de frecuencia respiratoria deben ser precisos y confiables para proporcionar mediciones exactas de la respiración. Errores en las mediciones pueden llevar a diagnósticos incorrectos o a una atención médica inadecuada. Estos sensores tienen mala calibración debido a errores de fabricación o un incorrecto mantenimiento del dispositivo. También pueden estar sujetos a interferencias ambientales o al desgaste por el tiempo. Por ende, se busca propiciar una mayor seguridad en el uso y la efectividad del dispositivo a precios bajos.

Incomodidad para el usuario: En algunos casos, los sensores de frecuencia respiratoria pueden resultar incómodos o intrusivos para los usuarios, lo que puede llevar a la resistencia por parte de los pacientes a utilizar estos dispositivos de forma regular. Se busca implementar formas más cómodas para los pacientes, como el uso de simples mascarillas o cables más largos para facilitar el alcance y el movimiento del dispositivo.

Interferencias y ruido: En entornos donde existen interferencias electromagnéticas o ruido, los sensores pueden proporcionar lecturas incorrectas o inconsistentes, lo que puede afectar negativamente la calidad de las mediciones. Esto se debe a su mala calibración, por lo tanto, el dispositivo tiene dificultades para medir con precisión la frecuencia respiratoria. Además, existen factores externos como las interferencias ambientales que también contribuyen a este problema. Por ello, se deben implementar una buena programación y medidas directas para tratar de minimizar la ineficacia del dispositivo.

Costo: Algunos sensores de alta precisión pueden ser costosos. La falta de recursos económicos para utilizar dispositivos médicos puede ser una problemática significativa que afecta a individuos, comunidades y sistemas de atención médica en todo el mundo. Diversos factores contribuyen a la amplificación de esta problemática, como el acceso limitado a la atención médica y, por ende, la dificultad para informarse sobre su afección. Esto crea dificultades para el autoseguimiento debido a la falta de recursos económicos, lo que también genera desigualdades en la atención médica. El uso de dispositivos, terapias y ejercicios médicos costosos es inaccesible para muchas personas. Esto impacta gravemente en la salud pública, ya que las personas con dificultades económicas no pueden acceder a una atención médica de calidad ni utilizar el dispositivo, lo que afecta seriamente su salud y el propósito de estos instrumentos.

Fuente biliografica

Dezube, R. (s/f). Dificultad respiratoria. Manual MSD versión para público general. Recuperado el 22 de septiembre de 2023, de https://www.msdmanuals.com/es-co/hogar/trastornos-del-pulm%C3%B3n-y-las-v%C3%ADas-respiratorias/s%C3%ADntomas-de-los-trastornos-pulmonares/dificultad-respiratoria

 



Análisis Físico

El sensor adhesivo acústico respiratorio (RAS) funciona detectando las señales acústicas generadas por el flujo de aire turbulento en las vías respiratorias superiores durante la inhalación y exhalación. Estas señales son luego procesadas por algoritmos de procesamiento de señales, que transforman los patrones acústicos en ciclos respiratorios para calcular la frecuencia respiratoria.

La unidad de medida utilizada para expresar la frecuencia respiratoria detectada por el sensor es el RPM (Respiraciones Por Minuto). Esto significa que el sensor mide cuantas veces una persona respira en un minuto. La frecuencia respiratoria puede variar según la edad y otros factores. A continuación, se presenta una tabla que ilustra las diferentes tasas de respiración por minuto en función de la edad de una persona:

EdadFrecuencia Respiratoria (RPM)
niños20-30 RPM
Adolescentes12-20 RPM
Adultos12-20 RPM
adultos mayores12-18 RPM
Esta tabla demuestra cómo la frecuencia respiratoria varía en diferentes grupos de edad, siendo un indicador crucial de la salud y el bienestar respiratorio de una persona.
Bibliografías

Maria, Á. (2015, April 12). Asignatura de Pediatría: Félix Lorente Toledano Respiratorio Las enfermedades respiratorias en el niño constit. Slideplayer.Es; SlidePlayer. https://slideplayer.es/amp/3207743/

(N.d.). Openai.com. Retrieved September 22, 2023, from https://chat.openai.com/c/1c6e900d-1f32-461f-913b-f8d69cd6c06c


Analisis Biologico

¿Qué es el flujo sanguíneo? 

Desde una perspectiva técnica, el flujo sanguíneo se define como la cantidad de sangre que circula por puntos específicos en el sistema circulatorio en un período de tiempo determinado. Para cuantificarlo, se emplean diversas unidades de flujo, según la conveniencia y el contexto.

En un adulto en estado de reposo, el flujo sanguíneo normal se sitúa alrededor de los 5 ml por minuto. Esta cifra se considera equivalente a la cantidad que el corazón bombea hacia la aorta en cada minuto. Sin embargo, en esta área de estudio, se distinguen principalmente dos tipos de flujo: el laminar y el turbulento.

El flujo laminar se caracteriza por un movimiento uniforme del aire que avanza en un mismo volumen y dirección a través de una zona de ambiente controlado. De manera más sencilla, cuando el flujo es lento, todas las partículas de aire avanzan en conjunto y siguen un mismo patrón de desplazamiento. En entornos como las salas limpias, los flujos laminarés cumplen una función esencial al eliminar los contaminantes transportados por el aire. Además, los tipos de flujo laminar se identifican según factores tales como la velocidad, la viscosidad, el diámetro y la densidad del fluido. Se consideran laminarés cuando las partículas mantienen trayectorias constantes en cuanto a velocidad y destino.

Por otro lado, el flujo turbulento se presenta cuando se observan fluctuaciones notables en el flujo. Para determinar si un flujo se torna turbulento, se recurre al número de Reynolds, un parámetro adimensional que relaciona las fuerzas viscosas con las inerciales. Cuando las fuerzas inerciales, reflejadas en el numerador de la ecuación, superan con creces a las fuerzas viscosas representadas en el denominador, se experimenta un flujo turbulento. Esto se traduce en movimientos caóticos y desordenados del fluido, siendo característico de un número de Reynolds alto.


Fuentes Bibliográficas

Flujo_sanguíneo. (s/f). Quimica.es. Recuperado el 24 de marzo de 2023, de https://www.quimica.es/enciclopedia/Flujo_sangu%C3%ADneo.html

Flujos laminares. (s/f). ECOFRED. Recuperado el 24 de marzo de 2023, de https://ecofred.com/es/soluciones/flujos-laminares

Kessler, M. (2016, octubre 18). Flujo turbulento: análisis y simulación mediante CFD. ESSS. https://www.esss.co/es/blog/flujo-turbulento/

Artedinamico. (s/f). QUE ES Y CARACTERISTICAS DE UN FLUJO TURBULENTO. Recuperado el 24 de marzo de 2023, de https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/que-es-y-caracteristicas-de-un-flujo-turbulento

Flujos laminares: tipos y características. (2014, diciembre 16). Ingeniería de salas blancas - Consultoría Farmacéutica - Ingelyt. https://ingelyt.com/wiki/flujos-unidireccionales-flujos-laminares-o-cabinas-de-flujo-laminar/










Análisis Estadistico

Tabla Estadística


En la tabla de frecuencia respiratoria presentada, se puede observar cómo la frecuencia de la respiración varía según la edad de cada individuo, ya sea niño, adulto o adulto mayor. Esta tabla categoriza la frecuencia respiratoria en cinco niveles distintos: baja, media, óptima, alta y riesgosa. Cada uno de estos niveles representa un rango específico de respiraciones por minuto que se considera adecuado para la respectiva edad. Esta clasificación es de suma importancia, ya que permite a los espectadores comprender cómo este sensor puede desempeñar un papel fundamental en la identificación y prevención de enfermedades respiratorias.

Para los niños, la tabla indica el rango de frecuencia respiratoria óptima que es vital para su salud y bienestar. En el caso de los adultos, se muestra un valor considerado normal para mantener un funcionamiento respiratorio adecuado. Mientras que para los adultos mayores, se presentan los niveles de frecuencia respiratoria que, si se exceden o no se alcanzan, pueden indicar posibles problemas respiratorios. Esta información brinda una valiosa herramienta para que tanto profesionales de la salud como individuos puedan monitorear y tomar medidas preventivas en relación con la salud respiratoria en función de la edad.

Gráficas de los niveles de frecuencia respiratoria





La gráfica presentada refleja de manera destacada los niveles de gravedad que pueden experimentar las personas en función de su edad. Esta representación gráfica permite identificar con claridad qué rangos de edad se consideran estables y cuáles podrían indicar problemas de salud potenciales. La información presentada en la tabla previa se refleja en esta gráfica de una manera visual y comprensible.

La clave de esta representación radica en proporcionar al espectador un entendimiento más profundo de las cuestiones de salud que afectan a los ciudadanos en diferentes etapas de la vida. Al analizar la gráfica, es evidente cómo las variaciones en la gravedad de las condiciones de salud están estrechamente relacionadas con la edad de las personas. Este recurso gráfico es invaluable tanto para profesionales de la salud como para el público en general, ya que ayuda a identificar tendencias y patrones relacionados con la salud en distintos grupos de edad. En última instancia, esta información puede ser fundamental para la detección temprana y la prevención de problemas de salud en personas de diferentes edades.

Diagrama Tallo y Hojas


Hombres
Mujeres

0 0 0 0 0 1 1 2 3 4 600 0 0 1 2 3 7

210

2 3 4 8 920 0 4 5

3 3 5 630 0

6 8 200942 5 5 6

Mediante el previamente presentado Diagrama de tallo y hojas, se realizó una encuesta a ciudadanos de todas las edades y se les preguntó si alguna vez en el transcurso de su vida habían utilizado una máscara de gas o un sensor de frecuencia respiratoria. Algunas experiencias han resultado exitosas y positivas, pero otras dejan mucho que desear. Así podemos darnos cuenta de en qué aspectos podemos mejorar en base a la programación y construcción del dispositivo. Esto nos permite crear una ayuda universal para abordar las dificultades que las personas enfrentan al usar el dispositivo y su experiencia al someterse a él. Estos datos nos ayudan a desarrollar estrategias para mejorar la prevención de problemas de salud y proporcionar un mejor servicio a las personas que utilizan el dispositivo.


lunes, 13 de marzo de 2023

Sensor de frecuencia respiratoria.

  • Un sensor adhesivo acústico respiratorio detecta las señales acústicas producidas por el flujo de aire turbulento en las vías respiratorias superiores que se generan durante la inhalación y exhalación. Los algoritmos de procesamiento de señales convierten los patrones acústicos en ciclos respiratorios para calcular la frecuencia respiratoria. La señal acústica se difunde técnicamente mediante un dispositivo de medición apropiado y no incluirá intervenciones de voz humana o sintética. Estas señales se emiten de inmediato, lo que permite abarcar grandes extensiones.

    Este sensor mide la cantidad de respiraciones que un organismo realiza en un tiempo específico. Estas se dividen en niveles de respiración que pueden indicar si el individuo posee una buena capacidad pulmonar o si está en riesgo. Estos niveles de respiración varían según la edad del individuo.

    Las variables que mide el sensor son las siguientes:


                       
 
  • Preadolescentes: 20-30 respiraciones por minuto
  • Adolescentes: 18-26 respiraciones por minuto

El instrumento que estamos construyendo está dirigido a personas de bajos recursos que no pueden acceder a este dispositivo y que tienen problemas respiratorios. Este dispositivo beneficiaría a las personas al permitirles conocer el estado de su respiración y si tienen alguna afección en sus pulmones.

 
  El sensor mq 135 
Pines
 
Cómo se conectan:

El sensor en sí está contenido en dos capas de malla de acero inoxidable que aseguran que el elemento calentador interno no cause explosiones, ya que en su entorno de trabajo puede haber presencia de gases inflamables. Además, filtra las partículas suspendidas para que solo los gases puedan acceder a la cámara. En su interior, encontramos una bobina de níquel-cromo que forma el sistema de calefacción, y un revestimiento de dióxido de estaño (sensible a gases combustibles) forma el sistema de detección.

Una vez que el dióxido de estaño se calienta, absorbe el oxígeno (del aire limpio) en su superficie. A su vez, el oxígeno atrae electrones del dióxido de estaño, lo que dificulta el flujo de corriente a través de este. En presencia de gases, la densidad de oxígeno absorbido por el sensor disminuye, liberando electrones y permitiendo que la corriente fluya con mayor libertad a través del sensor.


    

Programación

   Programación #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <splash.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_GrayOLED...