ABSTRACT
RESUMEN Introducción: Los avances tecnológicos experimentados por los teléfonos y tabletas con sistema operativo Android han permitido el desarrollo de innumerables aplicaciones en el área de la medicina. Hasta nuestro conocimiento, en nuestro sistema de salud, no se reporta el uso de un dispositivo portátil que permita al especialista, monitorear a distancia, de forma inalámbrica las señales biomédicas asociadas a un paciente. Objetivo: Desarrollar una aplicación Android (herramienta) que permita adaptarse a múltiples sistemas de monitorización inalámbrica con el fin de capturar, visualizar y almacenar señales biomédicas. Método: Se muestra la arquitectura general del sistema de comunicación inalámbrico que integra a la herramienta y se propone el diseño software de la herramienta y el diagrama de interacción de las cinco actividades que la componen: "Menú", "Pacientes", "Configuración", "Escáner", "Graficar". Resultados: Se mostraron las diferentes pantallas y funcionalidades de la aplicación, para dos dispositivos médicos cubanos (y modos): Sistema de Medición Biomédica para la Exploración Vestibular (Recepción) y Sistema de Monitoreo Electrocardiográfico Inalámbrico para dispositivos Android (opera en modo Transmisión/Recepción). Conclusiones: La aplicación proporciona una interfaz sencilla e intuitiva, lo que facilita la interacción con el usuario. Su evaluación cualitativa mediante pruebas pilotos mostró excelentes resultados en ambos casos.
ABSTRACT Introduction: Technological advances experienced by phones and tablets with Android operating system have enabled the development of countless applications in the field of medicine. As far as we know, there is not reported in our health system the use of a portable device that allows the specialist to wirelessly monitor remotely the biomedical signals associated with the patient. Objective: Development of an Android application (as a tool) that can be adapted to multiple wireless monitoring systems in order to capture, visualize and store biomedical signals. Method: The general architecture of the wireless communication system that integrates the tool is shown and the software design of the tool and the interaction diagram of the five activities that compose it are proposed: "Menu", "Patients", "Configuration", "Scanner", "Graph". Results: Different screens and functionalities of the application were shown, compatibles for two Cuban medical devices (and modes): Biomedical Measurement System for Vestibular Exploration (Reception) and the Wireless Electrocardiographic Monitoring System for Android devices (operates in Transmission/Reception mode). Conclusions: The application provides a simple and intuitive interface, which facilitates interaction with the user. Its qualitative evaluation through rapid tests showed excellent results in both cases.
RESUMO Introdução: Os avanços tecnológicos vivenciados pelos telefones e tablets com sistema operacional Android permitiram o desenvolvimento de inúmeras aplicações na área da Medicina. Até onde sabemos, em nosso sistema de saúde, não foi relatado o uso de um dispositivo portátil que permita ao especialista monitorar remotamente, sem fio, os sinais biomédicos associados a um paciente. Objetivo: Desenvolver um aplicativo Android (ferramenta) que possa ser adaptado a vários sistemas de monitoramento sem fio para capturar, exibir e armazenar sinais biomédicos. Método: Apresenta-se a arquitetura geral do sistema de comunicação sem fio que integra a ferramenta e propõe-se o desenho do software da ferramenta e o diagrama de interação das cinco atividades que a compõem: "Menu", "Pacientes", "Configuração", "Scanner", "Gráfico". Resultados: Foram mostradas as diferentes telas e funcionalidades do aplicativo para dois dispositivos médicos cubanos (e modos): Sistema de Medição Biomédica para Exame Vestibular (Recepção) e Sistema de Monitoramento Eletrocardiográfico Sem Fio para dispositivos Android (opera no modo Transmissão/Transmissão). Conclusões: O aplicativo oferece uma interface simples e intuitiva, o que facilita a interação com o usuário. Sua avaliação qualitativa por meio de testes pilotos apresentou excelentes resultados em ambos os casos.
ABSTRACT
An electrocardiogram records the electrical signals in the heart. It's a common and painless test used to quickly detect heart problems and monitor the heart's health. An electrocardiogram — also called ECG or EKG — is often done in a health care provider's office, a clinic or a hospital room. ECG machines are standard equipment in operating rooms and ambulances. Some personal devices, such as smartwatches, offer ECG monitoring. Ask your health care provider if this is an option for you.
ABSTRACT
Introducción: en un paciente bajo ventilación mecánica con resistencia aumentada de la vía aérea, la duración de la fase espiratoria es insuficiente para exhalar todo el volumen inspirado. Para mantener la oxigenación y reducir el trabajo de los músculos respiratorios, es común aplicar una presión positiva al final de la espiración (PEEP), que reduce la colapsabilidad del tejido, compensando el aumento de la resistencia. Diversos estudios han demostrado la utilidad de la electromiografía de superficie (EMGS) para cuantificar el trabajo respiratorio. Objetivo: evaluar el efecto de la PEEP en la actividad muscular respiratoria mediante EMGS en individuos sanos bajo ventilación mecánica no invasiva. Metodología: estudio de la actividad muscular en 10 hombres voluntarios sanos ventilados de manera no invasiva con variaciones de la PEEP desde 0 hasta 5 cm H2O en pasos de 1 cm H2O, cada 30 segundos. Resultados: los biopotenciales del diafragma y el esternocleidomastoideo permitieron detectar diferentes respuestas ante el estímulo incremental: 1) aumento del trabajo de los dos músculos durante la inspiración y la espiración; 2) aumento de la actividad en solo uno de los músculos; 3) aumento del trabajo muscular exclusivamente durante la espiración. Conclusión: en individuos ventilados de forma no invasiva, la EMGS relaciona cuantitativamente el nivel de PEEP con el cambio en la actividad del diafragma y el esternocleidomastoideo.
Introduction: In a mechanically ventilated patient with increased airway resistance, the expiratory time span is insufficient to exhale all the inspired volume. In order to maintain oxygenation and to reduce the workload of respiratory muscles, it is common to apply an extrinsic positive end-expiratory pressure (PEEP) that reduces tissue collapsibility, counterbalancing the increased resistance. Several studies have shown the usefulness of surface electromyography (sEMG) to quantify the work of breathing (WOB), particularly in patients with obstructive diseases. Objective: To assess the effect of incremental PEEP in the respiratory muscle activity through sEMG in healthy volunteers noninvasively ventilated. Methods: Study of muscle activity in 10 healthy male volunteers, noninvasively ventilated for 20 minutes. The extrinsic PEEP was applied from 0 to 5 cm H2O in steps of 1 cm H2O at 30 seconds intervals. Results: The bio-potentials of diaphragm and sternocleidomastoid muscles revealed different breathing patterns in response to incremental PEEP: 1) increase in the workload of both muscles during inspiration and expiration; 2) increase in the workload of only one muscle; 3) a remarkable increase in muscle activity only in expiration. Conclusion: In noninvasively ventilated volunteers, sEMG quantitatively relates the PEEP level with changes in sternocleidomastoid and diaphragm activity.
Introdução: Num paciente sob ventilação mecânica com resistência aumentada da via aérea, a duração da fase respiratória é insuficiente para exalar todo o volume inspirado. Para manter a oxigenação e reduzir o trabalho dos músculos respiratórios, é comum aplicar uma pressão positiva no final da respiração (PEEP), que reduz a colapsabilidade do tecido, compensando o aumento da resistência. Diversos estudos demostraram a utilidade da eletromiografia de superfície (EMGS) para quantificar o trabalho respiratório. Objetivo: avaliar o efeito da PEEP na atividade muscular respiratória mediante EMGS em indivíduos saudáveis sob ventilação mecânica não invasiva. Metodologia: estudo da atividade muscular em 10 homens voluntários saudáveis ventilados de maneira não invasiva com variações da PEEP desde 0 até 5 cm H2O em passos de 1 cm H2O, cada 30 segundos. Resultados: os biopotenciais do diafragma e o esternocleidomastoideo permitiram detectar diferentes respostas ante o estímulo incremental: 1) aumento do trabalho dos dois músculos durante a inspiração e a espiração; 2) aumento da atividade em só um dos músculos; 3) aumento do trabalho muscular exclusivamente durante a espiração. Conclusão: em indivíduos ventilados de forma não invasiva, a EMGS relaciona quantitativamente o nível de PEEP com o câmbio na atividade do diafragma e oesternocleidomastoideo.
Subject(s)
Male , Electromyography , Positive-Pressure Respiration , Ventilation , Oxygenation , Respiration, ArtificialABSTRACT
El monitoreo constante del nivel de saturación de oxígeno y la producción de CO2 es de vital importancia para la supervisión del estado respiratorio del paciente. Este artículo presenta el diseño de un sistema de oximetría de pulso y capnografía que tiene como unidad de procesamiento un chip programable de señales mixtas denominado PSoC (Programable-System-On-Chip), el cual incorpora bloques análogos y digitales configurables, permitiendo que la adecuación de las señales suministradas por los sensores y el procesamiento digital de señales se lleve a cabo en el mismo chip. Se realizó una aplicación en Android para la visualización y registro de las señales biomédicas en una base de datos local, compatible con dispositivos móviles con conectividad wifi. El sistema fue verificado usando un simulador de SpO2 (Saturación parcial de oxígeno), que permitió la calibración de frecuencias cardiacas desde 55 BPM (Beats per Minute) a 145 BPM, así como la curva R con valores de 75% a 100% de SpO2. Se encontró que el error de medición de la frecuencia cardiaca es 1,81%, y 1.33% para la SpO2.
Constant monitoring of oxygen saturation level and CO2 production is vital for monitoring the patient's respiratory status. This paper presents the design of a pulse-oximetric and capnographic system, which core consists of a mixed signal programmable chip, PSoC (Programmable-System-On-Chip), which incorporates a whole analog and digital configurable block system, in order to adequate and process the signals from the sensors all in a single chip. An Android application was also developed, which can display biomedical signals in mobile devices with wireless connectivity, as well as to store information from these signals in a local user database. The microsystem was verified using a SpO2 (oxygen partial saturation) simulator, and heart rates of 55 BPM to 145 BPM were calibrated, as well as the R curve with values of 75% to 100% SpO2. The heart rate measurement error found is 1,81% and 1,33% for the SpO2.
O monitoramento constante do nível de saturação de oxigênio e produção de CO2 é fundamental para monitorar o estado respiratório do paciente. Este artigo apresenta o projeto de um sistema de oximetria de pulso e capnografia cuja unidade de processamento um chips de sinal misto programável chamado PSoC (Programmable-System-On-Chip), o qual incorpora blocos analógicos e digitais configuráveis, permitindo a adaptação dos sinais fornecidos pelos sensores e o processamento digital de sinais será executada no mesmo chip. Foi realizada una aplicação Android para visualização e gravação de sinais biomédicos em um banco de dados local, compatível com dispositivos móveis com conectividade sem fio. O sistema foi testado usando um simulador de SpO2 (saturação de oxigênio parcial), permitindo a calibração da freqüência cardíaca de 55 BPM (batidas por minuto) a 145 BPM, assim como a curva R com valores de 75% a 100% SpO2 . Verificou-se que o erro de medição do ritmo cardíaco é 1,81% e 1,33% para o SpO2.