Plataforma modular para docencia e investigación de señales biomédicas

Abstract

Desde hace algunos años, la Telemedicina está siendo incorporada de manera progresiva y creciente en el ámbito de la medicina, tanto en aplicaciones clínicas como en investigación. El empleo de las tecnologías inalámbricas y su incorporación a los sistemas de adquisición de señales biológicas, como el electrocardiograma, se convierten en herramientas eficaces para la monitorización y el cuidado de la salud, así como una solución a la optimización de recursos médicos. Por otra parte, la implementación de un sistema para monitorizar la actividad eléctrica del corazón utilizando un teléfono móvil puede ser de gran interés didáctico en enseñanzas de grado o postgrado dentro de la ingeniería de telecomunicación ya que cubre aspectos de la ingeniería biomédica, procesamiento de señal, comunicaciones inalámbricas y programación en terminales móviles. En este trabajo se ha desarrollado una plataforma de bajo coste e inalámbrica, con capacidad de transmisión de corto y largo alcance que adquiere y procesa la señal del ECG. En el diseño del sistema ha primado la modularidad, independizando las etapas de adquisición, procesamiento y comunicaciones. Gracias a esto, ha sido posible desarrollar un sistema para aplicaciones docentes y otro para ser utilizado como plataforma en proyectos de investigación cuyo objetivo es el desarrollo de instrumentación clínica de bajo coste. En ambos sistemas, las etapas de procesamiento y comunicaciones son las mismas, modificándose únicamente las etapas de adquisición. En el caso del sistema desarrollado con fines docentes, la etapa de adquisición se ha diseñado con las señales accesibles en cada una de las etapas básicas que definen un sistema de instrumentación: amplificación y filtrado. El sistema orientado a investigación se basa en un chip comercial, multiparamétrico, que permite la monitorización de las 12 derivaciones utilizadas en uso clínico. Se han diseñado, implementado y validado cada una de las partes que componen el sistema. Como tecnologías inalámbricas se han utilizado Bluetooth y GSM. También se ha desarrollado las aplicaciones que permiten la visualización del ECG en un terminal móvil, así como la recepción de SMS con los resultados del procesamiento de la señal del ECG. Los resultados del trabajo de este proyecto están siendo utilizados en otros proyectos actualmente en curso, como una plataforma modular para la adquisición y procesamiento de un electrocardiograma utilizando una FPGA o un sistema de adquisición y transmisión inalámbrica utilizando ZigBee, tecnología que ha sido homologada recientemente (noviembre de 2009) para aplicaciones médicas. Por otra parte, la plataforma con fines docentes e ha incorporado como material docente en la asignatura de Instrumentación Electrónica, asignatura de cuarto curso de la carrera de Ingeniería de Telecomunicación que se imparte en la Universidad Rey Juan Carlos.