Diseño e Implementación de un Sistema de Control Automático para Oxigenoterapia Respiratoria No Invasiva de Alto Flujo.

Abstract

En oxigenoterapia, según el estado del paciente, cuadro clínico, y dependiendo de las causas de la hipoxemia, se determina el método de administración de oxígeno; el mismo que siempre dependerá de la asistencia de un profesional especializado. Con este antecedente parte la idea de realizar un sistema de control automático que pueda emplearse en ambientes no hospitalarios, cuya función sea la de ajustar la fracción de inspiración de oxígeno, FiO2, dependiendo la condición del paciente. Para esto se deben adquirir parámetros fisiológicos, ya que son indicadores del funcionamiento de órganos y sistemas de un ser vivo, tales como la frecuencia cardiaca y saturación de oxigeno (SpO2), que se obtienen mediante oximetría de pulso, cuyo principio es la fotopletismografía, y conocer su relación con la FiO2 requerida. Para esto se diseñó el sistema de control automático mediante válvulas neumáticas, las mismas que son controladas por modulación de ancho de pulso, PWM. El módulo de control empleado es una Raspberry Pi 3 B+ que recibe los datos obtenidos por el oxímetro de pulso y por la celda de oxígeno y a su vez, genera señales PWM, indicadores y alarma. Los resultados obtenidos, con la programación realizada, dan a conocer que la FiO2 generada por las válvulas, se ajustan correctamente a lo requerido por un paciente, ya que la lectura de la celda de oxígeno coincide, con un error menor al 4%, a los parámetros configurados. Este dispositivo podría ser utilizado en ambientes no hospitalarios, siempre y cuando haya sido probado en pacientes patológicos. Los parámetros fisiológicos SpO2, ritmo cardiaco y la FiO2 entregada, mediante la plataforma Thingsboard, pueden ser transmitidos a un médico y/o centro de salud para que puedan ser monitorizados remotamente, es decir, Telemonitorización.