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26/07/2010 #1


Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Hola a todos,

Primero de todo saludaros a todos, daros las gracias por adelantado y tened paciencia conmigo que es la primera vez que publico en este foro

Bueno, al lío: para mi tesis estoy buscando un sensor que me sirva para medir las vibraciones que sufre un paciente tumbado sobre una camilla durante su traslado. En concreto las vibraciones que sufre en la zona de la columna vertebral.
La idea es tener algún sistema poco intrusivo de fácil colocación que dé una información de las vibraciones que sufre un paciente al ser transportado al hospital en ambulancia y analizar hasta qué punto el trayecto afecta en el estado del paciente.
Para saber dichas vibraciones lo he planteado midiendo aceleración o presión/fuerza. Mi preferencia inicial era medir fuerza que ejerce el cuerpo tumbado sobre algún sensor, pero estoy topando desesperadamente una y otra vez con restricciones que me van haciendo descartar sensores:

Inicialmente me centré en los sensores táctiles de presión, pero empresas como tekscan (www.tekscan.com) o xsensor o pressure profile system tienen unas mantas fantásticas con matrices de sensores que no te venden si no compras una solución completa con su adquisición y software. Además estas empresas aseguran que sus mantas sensóricas sólo funcionan con sus sistemas de adquisición y software.
La solución de Sensingtex es de circuitos integrados impresos sobre tela, pero su margen dinámico es de poco ancho de banda, con lo que no me sirve (sólo pido 20Hz de BW a 3dB)

La opción de hacer yo mismo dicha manta lo hace bastante complicado a priori, ya que hacerlo con sensores táctiles discretos como el Flexiforce de Tekscan no dan la sensibilidad suficiente y es muy frágil la manta, se podría romper el sistema por las soldaduras si se hace demasiada presión (como apoyarse con el codo o algo así). Lo mismo pasa con las galgas, pero más difícil todavía.

Los sensores piezoeléctricos son carísimos y abultan tanto que sería una cama de faquir para el paciente. O la opción de insertar estos sensores dentro del colchón de la camilla, lo que hace el sistema poco adaptable a lo existente hoy en día.

Medir aceleraciones es complicado, al tener que pegar acelerómetros al pecho del paciente, y en algunos casos, el paciente puede ir muy dañado como para ir adosándole sensores. Pero es una opción a plantearse, sería algo tipo los terminales para electrocardiograma, pero con acelerómetros.

Me he planteado hacer medidas indirectas, es decir, medir la respuesta del colchón de la camilla a una serie de vibraciones, hacer un modelado de su función de transferencia y a partir de ahí medir vibraciones en la base de la camilla (con acelerómetros) e intuir lo que le estará pasando al paciente después de que estas aceleraciones pasen a través del colchón de la camilla. Pero primero quisiera plantearme la opción de hacer medidas directas con el paciente.

Después de todo esto... la pregunta es: ¿Conocéis de alguna empresa que venda lo que sería una manta sensórica que mida fuerza y que ésta manta pueda integrarse en un sistema de adquisición cualquiera?
La otra pregunta es si conocéis de acelerómetros para pegar en el cuerpo. Sobre acelerómetros de placa conozco el triaxial ADXL3xx, que tiene buena pinta y es barato, pero no lo veo yo muy como para pegar al cuerpo.

Os agredecería enormemente cualquier ayuda o sugerencia que me pudierais dar.

Un saludo!
26/07/2010 #2
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Bienvenido al foro.

Albert81 dijo: Ver Mensaje
Me he planteado hacer medidas indirectas...
Esa me parece la mejor opción, porque podés montar todos los sensores en la misma ambulancia y no modificás la camilla, que tiene que ir de acá para allá.
Ahí podés hacer unos soportecitos para calzar las ruedas de la camilla y medís la presión en esos 4 puntos (o más, según cuántos apoyos tenga la camilla) con lo que se te ocurra, que no importa si es grande, chico, duro o blando.

Más aún, el paciente va a ir bien sujeto a la camilla, así que su movimiento será solidario al de esta... Y ambos estarán regidos por el de la ambulancia.
Medís cuánto se mueve la ambulancia y los sensores de la camilla pueden decirte cuánto de lo que se mueve el vehículo se transfiere a la camilla (y al paciente, en definitiva).

Descarto los posibles movimientos que haya en el traslado a pie (desde que lo ponene en la camilla hasta la ambulancia y desde esta hasta la sala del hospital) porque no creo que sean tan importantes.

Saludos
26/07/2010 #3


Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Realmente puede ser una opción interesante, lo de medidas indirectas, y me lo estoy planteando seriamente, ya que parece que las medidas directas no son triviales, pero la esperanza es lo último que se pierde Las medidas indirectas, eso sí, no me permitirían saber exactamente cómo sufre la columna vertebral. La otra opción, menos bonita, es la de hacer una simulación de la respuesta de los sensores. "Suponiendo que tengo este conjunto de sensores que me dan estas medidas...", y hacer una placa con potenciómetros digitales controlados por algún software tipo labview y que tras diseñar un patrón de vibraciones, que actúe sobre dichos potenciómetros, capturar estos valores y procesarlos con un microcontrolador, etc. Pero esta opción es menos bonita y no permite ponerlo en práctica con algún dummy.
26/07/2010 #4
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Pero es que partís de que el paciente está atado y bien sujeto a la camilla. Lo que se sacuda la camilla es lo que se sacude el paciente.

En todo caso tendrías que desarrollar un prototipo de medición indirecta y ponerlo a prueba contra uno directo (alguien debe tener una de esas mantas carísimas). Si los resultados son consistentes, estás hecho

Además, al hacerlo indirecto podés usar casi cualquier camilla y los datos los tenés en la ambulancia. Si fuera directo tendrías que llevar y traer la manta (cara) de sensores, deberías conectarla a la PC y demás. De esta otra forma, todo queda en la ambulancia, no se desplaza equipo caro, no necesitás conectarlo a nada (está siempre conectado)...
Se me hace mucho más conveniente.


Saludos
26/07/2010 #5

Avatar de elbrujo

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Cacho dijo: Ver Mensaje
Bienvenido al foro.


Esa me parece la mejor opción, porque podés montar todos los sensores en la misma ambulancia y no modificás la camilla, que tiene que ir de acá para allá.
Ahí podés hacer unos soportecitos para calzar las ruedas de la camilla y medís la presión en esos 4 puntos (o más, según cuántos apoyos tenga la camilla) con lo que se te ocurra, que no importa si es grande, chico, duro o blando.

Más aún, el paciente va a ir bien sujeto a la camilla, así que su movimiento será solidario al de esta... Y ambos estarán regidos por el de la ambulancia.
Medís cuánto se mueve la ambulancia y los sensores de la camilla pueden decirte cuánto de lo que se mueve el vehículo se transfiere a la camilla (y al paciente, en definitiva).

Descarto los posibles movimientos que haya en el traslado a pie (desde que lo ponene en la camilla hasta la ambulancia y desde esta hasta la sala del hospital) porque no creo que sean tan importantes.

Saludos
Me parece que la presion es relativa ya que la ambulancia absorve las vibraciones y lo que mediria seria los rebotes donde las dos fuerzas de abajo para arriba se encuentre con la de arriba para abajo.

Si abajo estuviera solidario al piso, si tenemos la presion/peso de la camilla+persona..

No te parece?
26/07/2010 #6
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Sí. Eso es lo que planteo.

Los sensores en donde se pone la camilla (bueno, las ruedas) te dan el movimiento de la camilla con respecto a la ambulancia (esto es cuánto se mueve el paciente, en definitiva) y uno (opcional) en la ambulancia te dice cuánto se mueve.
Con ambos datos podés sacar inclusive cuánto del movimiento de la ambulancia se transfiere al conjunto camilla-paciente.

A eso apuntaba mi comentario.
27/07/2010 #7

Avatar de elbrujo

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Me parece que la correcta medicion seria con acelerometros asi se puede medir en todos los ejes. Simplemente para abajo se supone que esta apoyado. Si hablamos de proteccion de columna, un latigazo horizontal le hace mas daño que para abajo que esta apoyado.. un pozo de un solo lado o un lomo de burro. Por otro lado, estamos claros que te interesa medir la vibracion, y tienes el dato a partir de cuanto es perjudicial?
27/07/2010 #8


Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Hola elbrujo y Cacho, me parece muy interesante lo que comentáis.

De hecho, el proyecto está planteado para medir vibraciones perpendiculares al suelo, pero en realidad estudios de fisiopatología del transporte sanitario dicen que las aceleraciones más dañinas son las que van en la dirección de la marcha y transversalmente (vaivenes) que pueden producir alteraciones cardiovasculares, etc. Las vibraciones perpendiculares al suelo son en gran medida absorbidas por colchones de vacío y demás accesorios de protección del paciente. Pero el proyecto es en sí es sobre las vibraciones, así que he de intentar medir este dato.

Respecto a usar fuerza o aceleración, creo que utilizar el sistema de medidas indirectas con medidas en la base de la ambulancia (para medir el input de señal) y en las patas de la camilla (para medir lo que absorbe la unión ambulancia-camilla) sería más sencillo con acelerómetros triaxiales como apunta elbrujo (que además luego te da información de todos los ejes).

Independientemente de esto creo que habría que colocar sensores de aceleración adosados a un posible paciente (o dummy), para medir la absorción del colchón (sólo haría falta hacerlo la primera vez) y aplicar siempre esa función de transferencia a las medidas de las patas de la camilla con pacientes reales.

Gracias a los dos por las sugerencias. Intentaré reorientar mi proyecto hacia las medidas indirectas, a ver qué tal, ya os contaré cómo va.

Un saludo.
27/07/2010 #9

Avatar de elbrujo

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Al ser un movimiento dinamico no tienes una sola fuerza, sino un conjunto de ellas. Para obtener las fuerzas netas deberias restar las del movimiento de la ambulancia.. donde te metiste..
27/07/2010 #10


Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
elbrujo dijo: Ver Mensaje
Al ser un movimiento dinamico no tienes una sola fuerza, sino un conjunto de ellas. Para obtener las fuerzas netas deberias restar las del movimiento de la ambulancia.. donde te metiste..
Pero las aceleraciones de la ambulancia son precisamente las que me interesan, no debería restarlas, ¿no?, es decir, a mi me interesa saber qué vibraciones le llegan al paciente cuando el ambulanciero pisa un bache con la ambulancia para luego valorar si el paciente llegó más dañado por conducir por un "camino de cabras" o no. De hecho, estoy pensando si sería necesario saber la vibración de la ambulancia o sólo la de la base de la camilla, porque realmente la vibración que me interesa es la que absorbe el paciente, pero como no puedo medirla directamente, he de medirla de algún sitio, en este caso sería de la base de la camilla, a la que luego le aplicaría la función de transferencia del colchón de la camilla, así sabría la vibración recibida por el paciente.

Uy, qué lío ¿no?, esto es como lo de los memorables hermanos Marx: "...la parte contratante de la primera parte, será considerada como la parte contratante de la primera parte..."

Un saludo.
27/07/2010 #11


Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Yo utilizacia un accelerometro de freescale digital mas un pic pequeñito tipo pic12f683 y una memoria tipo 24c64 o mayor y alimentado directamente con una pila cr2032 de ordenador.

Con placa de doble cara deberia ser suficiente compacto para ponerlo donde quieras.


Si la camilla dispone de un colchon puedes utilizar un simple sensor de presion. Aunque no sea hermetico simple habra un aumento de presion respecto al exterior.

Otra solucion es hacer un colchon sensor, yo utilizaria metodos capacitativos utilizando papel de plata o algun tipo de pintura EMC siendo la superficie aislante espuma y la parte exterior cosido con ropa.
Utilizando varias placas puedes monotorizar las presiones y ademas hacer calculos diferenciales para compensar posibles problemas. La gracia estaria en utilizar varios condensadores para tener los valores absolutos y diferenciales.
27/07/2010 #12
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Sensores para medir vibración aplicada al cuerpo humano
Es que el sensado de los movimientos de la ambulancia y los de la camilla te permiten (además) determinar el origen

Si la ambulancia se mueve hacia arriba, la presión en los sensores debajo de las ruedas de la camilla debería aumentar (es simple), y sólo debería aumentar en ese caso.
Si hay aumento de presión sin que la ambulancia se "eleve" (o próximo en el tiempo a una de esas sacudidas), entonces el tortazo se lo dio uno de los camilleros que va al lado del paciente y sacudió la camilla.

Inclusive podés saber si le hicieron resucitación cardíaca en el trayecto y cada cuántos masajes fueron las respiraciones. Serán X golpes rítmicos y una pausa (insuflan ahí) y otros X golpes y así...

También sabiendo la dirección en la que acelera la ambulancia podés predecir qué cambios de presión esperar en los apoyos de las ruedas. Y con este último dato podés calcular cuánto se zarandea el paciente

Al final del asunto deberías hacer la pruebe (para calibrar todo) con tus sensores y una de esas mantas con sensores, para saber cuánto amortiguan entre el colchón y esas cosas y restarlo del número que te den los sensores.

Saludos
Respuesta
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