Desarrollo de un prototipo mecatrónico IoT para el monitoreo de los signos vitales en pacientes oncológicos

Abstract

Las tecnologías de la información y la comunicación han permitido el desarrollo de sistemas avanzados para la transmisión, recepción y análisis de señales biológicas. Estos sistemas facilitan la monitorización continua de parámetros fisiológicos, lo que contribuye a la detección temprana de alteraciones en la salud del paciente.

Algunos pacientes, como aquellos que enfrentan tratamientos oncológicos, requieren una atención médica continua que no siempre puede brindarse fuera del entorno hospitalario. Estos tratamientos pueden generar efectos secundarios que, si no se supervisan, representan un riesgo en momentos críticos. Por ello, es fundamental contar con mecanismos que permitan su monitoreo constante.

El presente trabajo de investigación y desarrollo tecnológico propone el diseño y construcción de un prototipo con la capacidad para tomar los valores de los parámetros fisiológicos (saturación de oxígeno, frecuencia cardiaca, presión arterial y temperatura corporal), la cual será de ayuda para la monitorización continua y remota de los signos vitales mencionados.

El prototipo está compuesto por sensores de bajo costo y tamaño reducido para una mejor portabilidad del dispositivo. Los valores de estos sensores son captados y procesados por la placa NODEMCU ESP32 de Adafruit, la cual ha sido programada utilizando el entorno Arduino IDE a través de la extensión PlatformIO en Visual Studio Code. La placa está equipada con un módulo Wi-Fi el cual permite la transmisión de datos a través del protocolo MQTT a la plataforma de gestión en la nube UBIDOTS. A través de la plataforma, los signos vitales monitorizados se pueden ver desde cualquier dispositivo con conexión a internet. Las alertas son configuradas en Ubidots, donde se establecen umbrales para cada signo vital. Cuando un valor supera o cae por debajo del rango permitido, se envía un mensaje de texto al personal médico o cuidador asignado.

Las pruebas de verificación del prototipo se realizan a un grupo personas adultas, esto con el fin de obtener resultados de comparación y funcionamiento en contraste con instrumentos médicos de toma de signos vitales y así generar tablas comparativas de márgenes de error en cada toma de signo vital y poder establecer el grado de funcionalidad del dispositivo.

Los resultados sugieren que el dispositivo puede ser útil como herramienta adicional de monitoreo remoto de signos vitales. La implementación de tecnologías IoT permite la recolección y visualización de datos fisiológicos, lo que facilita el seguimiento del estado del paciente y apoyo a una atención médica más oportuna.