Diseño de un Monitor de Parámetros Ambientales para Unidades de Cuidados

dx.doi.org/10.24254/CNIB.17.7[pic 1]

Diseño de un Monitor de Parámetros Ambientales para Unidades de Cuidados

Intensivos Neonatales.

L. Hernández1, L. R. Barriere2

1Escuela de Ingeniería Biomédica, Universidad Don Bosco, San Salvador, El Salvador

2Escuela de Ingeniería Biomédica, Universidad Don Bosco, San Salvador, El Salvador

Resumen— La atención a los recién nacidos es una prioridad para los sistemas de salud a nivel mundial, en El Salvador nacen aproximadamente 350 neonatos al día, con un índice de mortalidad al nacer de 7%. La mortalidad en los recién nacidos es causada principalmente por la prematuridad, siendo un neonato prematuro si nace antes de 37 semanas de gestación. La Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales es el área de un hospital donde se da la atención médica a los neonatos prematuros o con alto riesgo de morir, y debe estar adecuadamente diseñada, equipada y atendida por personal médico calificado. El objetivo del presente trabajo es diseñar y construir un monitor de parámetros ambientales para esta área hospitalaria, que mida en tiempo real cuatro parámetros: Temperatura, Humedad Relativa, Intensidad Luminosa e Intensidad Sonora. Además el monitor indicará si los parámetros medidos están dentro de los rangos recomendados por estándares internacionales.

Palabras clave— Arduino, Neonatos, Estándares, LabVIEW, Monitoreo, Parámetros

1. INTRODUCCIÓN

De acuerdo a los datos estadísticos más actualizados de El Salvador registrados por la UNICEF [1], nacen 128,000 personas anualmente, esto significa que aproximadamente

350 nuevos salvadoreños se incorporan a la población diariamente. El informe de UNICEF del año 2015 también refleja que del total de estos nacimientos, 84% son atendidos en instituciones de salud pública o privada, demandando una cantidad de recursos clínicos considerables, tales como instalaciones adecuadas para la atención de partos, equipos e insumos médicos, personal de salud especializado, entre otros.

Una de las situaciones que comprometen en gran medida la salud de los neonatos es nacer antes del tiempo de gestación natural del ser humano, que está entre las 37 y las 40 semanas. Según la OMS, un niño es prematuro cuando nace antes de haberse completado 37 semanas de gestación.

La Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN) es un área especial dentro del Hospital donde se brinda atención médica especializada, para mantener y potenciar la vida de los neonatos de alto riesgo.

Es de vital importancia que esta área cumpla ciertas condiciones ambientales óptimas, como la temperatura, la humedad relativa, la iluminación y los niveles de sonido ambiental adecuados, entre otros.

Se conoce que los ruidos excesivos mayores de 65 dB pueden provocar problemas permanentes de hipoacusia por rotura de tímpano [2], [3]. Igualmente la iluminación excesiva que sobrepase los 600 lux, puede causar daños en la retina [4]. La temperatura y humedad relativa excesivas o muy bajas, afectan el funcionamiento de las incubadoras neonatales y cunas térmicas, además de afectar el bienestar del personal de atención [5].

En El Salvador no se cuenta con normativas específicas para los aspectos arquitectónicos y de diseño para este importante servicio del hospital. Esto deja al país en una posición desventajosa, en el sentido que no hay una regla clara en cuanto a la ambientación y climatización de la misma.

Por tanto, surge la necesidad de constatar que los valores de los parámetros ambientales mencionados estén dentro de los rangos permitidos y asegurar que no se afectarán los frágiles sentidos y sistema nerviosos del paciente, pudiéndose implementar un sistema que mida en tiempo real cada parámetro, e indique si está sobrepasando los límites permitidos, establecidos en los estándares y normativas internacionales.

1. METODOLOGÍA

Una manera de garantizar que los parámetros ambientales de una UCIN permanezcan dentro de los valores permitidos según estándares internacionales, es la medición continua en tiempo real de los mismos. Para ello se plantean en el presente trabajo dos metodologías:

1. Diseño de un monitor de parámetros ambientales para la UCIN: Para solucionar la falta de monitoreo de parámetros ambientales en una UCIN, se implementa el diseño de un monitor electrónico de parámetros ambientales, el cual mediante señales provenientes de sensores mide en tiempo real los parámetros ambientales de temperatura, humedad relativa, iluminación y sonido ambiental. El monitor cuenta con alarmas visibles que indican si los valores medidos han sobrepasado los límites permitidos por los estándares internacionales.
2. Diseño de interfaces para el monitor de parámetros ambientales de la UCIN: Además de las alarmas visibles del monitor y la interfaz de monitoreo serial de datos que ya posee el circuito embebido Arduino, se diseña una interfaz de lectura de datos adicional en el programa LabVIEW.

1. RESULTADOS

1. Implementación del monitor de parámetros ambientales

Se construye el monitor electrónico de parámetros ambientales utilizando el circuito embebido Arduino-Uno como procesador del mismo, un sensor DHT11 para medir Temperatura y Humedad Relativa Ambiente, un sensor KY- 018 para medir iluminación ambiental y un sensor KY-038 el cual es un micrófono para medir intensidad sonora en el ambiente.

Con base a los estándares recomendados para el diseño de la UCIN establecidos en Clearwater Beach, Florida, Estados Unidos en el año 2012 [6], el Ministerio de Sanidad de España [7], y la Academia Americana de Pediatría, los valores ideales para este ambiente son los establecidos en la Tabla I.

TABLA I

VALORES LÍMITE DE PARÁMETROS AMBIENTALES EN LA UCIN, SEGÚN ESTÁNDARES DE EEUU Y ESPAÑA

Parámetro        Valores Límite

[pic 2]

Temperatura        De 22° a 26°C

Humedad Relativa        De 30 a 60%

Iluminación        600 Lux (Máximo)

   Ruido Ambiental        65 dB (Máximo)        

El circuito embebido Arduino-Uno, debe ser cargado previamente con un código que regirá mediante instrucciones lógicas la lectura de los datos de cada sensor y su procesamiento matemático. El resultado será en primer lugar, el control de las alarmas visibles que alertarán al personal de la UCIN si los límites establecidos para cada parámetro sobrepasan lo establecido en los valores indicados por las normativas internacionales antes mencionadas. Además el circuito proporcionará datos de los valores medidos en tiempo real.

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