Instituto Politécnico Nacional Centro de Investigación en Computación   Red de sensores corporales basado en un dispositivo móvil que captura bio-señales para monitoreo y análisis en pacientes con problemas cardiacos    Cristian Eduardo Villegas López DIRECTOR DE TESIS: M. en C. Sergio Sandoval Reyes MEXICO, D.F. Diciembre de 2012

Contenido Introducción Planteamiento del problema Propuesta de solución Objetivos Objetivo general Objetivos específicos Justificación Índice tentativo de la tesis Plan de trabajo Cronograma

Introducción

Planteamiento del problema La utilidad clínica de un Holter (electrocardiograma ambulatorio) radica en su capacidad para registrar, durante un periodo de tiempo específico y de forma ininterrumpida, la actividad (eléctrica) cardiaca de un paciente, sin alterar sus actividades cotidianas. El registro de esta actividad ayuda al médico en el diagnóstico de enfermedades cardiacas que, en principio, son difíciles de detectar por medio de un electrocardiograma tradicional, en ambientes hospitalarios. Para que la información registrada por un Holter tenga éxito en un diagnóstico médico confiable, ésta se complementa con un registro de la actividad física y la sintomatología del paciente. Labor que normalmente se realiza de forma manual, a través de un diario proporcionado al paciente por el médico.

Propuesta de solución Automatizar dicho control , registrando de forma automática la actividad física del paciente; reemplazando de ésta manera el registro manual, además de mejorar e incrementar la información para el médico, porque tendrá a su disposición: la temperatura corporal, ritmo cardiaco y de respiración, mediante la adquisición de un mayor número de bio-señales. Esta red de sensores se conecta a un teléfono inteligente desde el cual se realiza un pre-procesamiento de los signos vitales, agregando así la posibilidad de alertar al usuario y personal médico (SMS y/o correo electrónico), en el caso de que se detecte una anomalía en el transcurso de la prueba, con el fin de que ambas partes puedan tomar acciones al respecto. Con el fin de proteger la información recabada se realizará el cifrado de los datos, a manera de asegurar la confidencialidad de los mismos, debido que se trata de información personal, respetando uno de los derechos del paciente.

Objetivo general Implementar una red de sensores que permita detectar, registrar y clasificar la actividad física de un paciente, grabar las bio-señales adquiridas por los sensores en un teléfono inteligente; realizar un pre-análisis de estas señales para la detección de una anomalía, en caso de que se presente alguna alertar al usuario y avisar al personal médico por medio de un SMS y/o correo electrónico. Cifrar la información personal recolectada para asegurar la confidencialidad de los datos de cada usuario. Al finalizar el periodo de prueba establecido se enviará la información recolectada al personal médico, para su análisis más exhaustivo.

Objetivos específicos Automatizar el registro y clasificación de la actividad física del usuario empleando un acelerómetro conectado a la red de sensores o bien el incorporado en el teléfono inteligente. Almacenar la información obtenida en el teléfono inteligente, como lo son la señal del electrocardiograma, ritmo cardiaco y respiratorio, temperatura corporal y la señal del acelerómetro. Desarrollar una interfaz gráfica para desplegar la información de las bio- señales recolectadas por los sensores. Analizar y procesar la información en forma periódica de modo que al detectar alguna anomalía en los signos vitales del usuario, el teléfono inteligente producirá una señal audible que alerte al usuario, de forma simultánea, se envía información respecto a la anomalía al personal médico competente, por medio de un SMS y/o correo electrónico. Cifrar la información recolectada por la red de sensores con el fin de asegurar la confidencialidad de los datos personales obtenidos. Enviar la información recolectada vía Wi-Fi o empleando la red de datos del operador telefónico al personal médico competente, con el fin de que realice un análisis extenso de los datos recolectados.

Justificación El empleo de una red de sensores aumenta la cantidad de información que tiene el personal médico para realizar un diagnóstico más confiable y preciso, de forma que no solo cuentan con el registro de la señal de ECG, sino que se le agregan otros signos vitales aunado al registro de actividad física donde se observa en qué condiciones se desenvuelve el usuario en su vida diaria

Índice tentativo de la tesis Capítulo 1. Introducción. Capítulo 2. Estado del arte. Antecedentes. Capítulo 3. Marco Teórico. Planteamiento del problema. Propuesta de solución. Capítulo 4. Desarrollo. Diseño de algoritmos para el clasificación de la actividad física y el reconocimiento de anomalías en los signos vitales del usuario. Desarrollo del software para el S.O. Android. Implementación de un algoritmo criptográfico para asegurar la confidencialidad de los datos. Capítulo 4. Experimentos y resultados. Validación y aplicación práctica. Capítulo 5. Conclusiones y trabajos futuros.

Actividades o acciones a desarrollar Plan de trabajo Consecutivo Actividades o acciones a desarrollar Productos esperados Semestre 1 Estudio del estado del arte.   A13 2 Marco teórico específico. Conocimientos en el funcionamiento del corazón, acelerómetros, para el desarrollo de los algoritmos de detección de anomalías en los signos vitales y la actividad física del usuario. 3 Desarrollo de algoritmos para la detección de anomalías en signos vitales y detección de actividad física. Metodología y algoritmos de la detección de anomalías en signos vitales y reconocimiento de actividad física. A13 – B13 4 Implementación de algoritmos en el teléfono inteligente Programación del software en un teléfono inteligente B13 5 Implementación de un algoritmo para el cifrado de los datos personales del paciente. Cifrado de datos para asegurar confidencialidad de la información adquirida. 6 Pruebas Reporte de pruebas. A14 7 Redacción de tesis y reportes de avances semestrales. Documento de tesis y reportes. 8 Presentación de examen de revisión y examen de grado. A13 - A14

Cronograma PRIMER AÑO SEGUNDO AÑO Actividad ene feb mzo abr may jun   PRIMER AÑO SEGUNDO AÑO Actividad ene feb mzo abr may jun jul ago sep oct nov dic 1 2 3 4 5 6  7 8

Instituto Politécnico Nacional Gracias por su atención. Centro de Investigación en Computación   Gracias por su atención. Red de sensores corporales basado en un dispositivo móvil que captura bio-señales para monitoreo y análisis en pacientes con problemas cardiacos    Cristian Eduardo Villegas López DIRECTOR DE TESIS: M. en C. Sergio Sandoval Reyes MEXICO, D.F. Diciembre de 2012