UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO EN TELEINFORMÁTICA
ÁREA SISTEMAS TELEMÁTICOS
TEMA “DISEÑO DE UN SISTEMA PARA LA CAPTACIÓN
DE SEÑALES BIOLÓGICAS Y FÍSICAS MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE SENSORES ELECTRÓNICOS
DURANTE EPISODIOS DE CONVULSIONES EPILÉPTICAS EN NIÑOS”
AUTOR LEÓN ARELLANO ERNESTO GEOVANNY
DIRECTOR DEL TRABAJO
ING. COMP. PLAZA VARGAS ANGEL MARCEL,MSC
2017
GUAYAQUIL – ECUADOR
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me
corresponde exclusivamente; y el patrimonio Intelectual del mismo a la
Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil”
León Arellano Ernesto Geovanny C.C. 0927923052
iii
AGRADECIMIENTOS
Primeramente, a Dios por ser el pilar fundamental que me da fuerzas
y sabiduría en mi vida todos los días para poder alcanzar un objetivo más
en mi vida. A mis padres, mi hijo, mis dos hermanas, mis dos sobrinos, A
mis compañeros de aula y mis amistades en general los cuales ayudaron
mucho en este proceso de formación profesional y que compartieron
conmigo muchos problemas tanto en el aula como en lo personal.
Un agradecimiento especial al Ing. Plaza Vargas Ángel Marcel, Msc,
tutor de este trabajo de titulación, por su valioso apoyo y tiempo en
brindarme su ayuda en base a su experiencia y conocimiento.
y a todas las personas que con su apoyo formaron parte de la
culminación de este trabajo.
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DEDICATORIA
Este trabajo de Titulación como Ingeniero se lo dedico especialmente
a mis padres Mónica Arellano Hurel y Ernesto León Bustamante que día a
día de dan su amor y con sus experiencias me han enseñado que la
perseverancia es el motor de lucha para poder continuar y son quienes a lo
largo de toda mi vida han apoyado y motivado mi formación académica
creyendo en mí en todo momento y no dudaron de mis habilidades para
cumplir mis metas, a mi hijo Ernesto León Andrade ya que es uno de los
motivos por el cual cada día me da muchas fuerzas para salir adelante y
ser mejor en la vida, mis dos hermanas Astrid y Kenia que siempre me
acompañan y no permiten que decline y siempre están a mi lado
ayudándome en las buenas y en las malas, mis dos sobrinos Jeremías y
Miguel los cuales con sus travesuras y locuras acompañado de sus
sonrisas me demuestran su amor y ternura.
Para ellos es esta dedicatoria de tesis, pues gracias a ellos he
conseguido alcanzar culminar muchas metas en mi vida y son la fuente de
mi motivación.
Gracias a ellos y cada uno de sus consejos, con esfuerzo y dedicación
he podido culminar este proyecto que llena de satisfacción a mis seres
queridos, mis Padres.
v
N°
N°
1.1
1.2
1.3
1.3.1
1.4
1.4.1
1.4.2
1.5
1.5.1
1.5.2
1.6
1.6.1
1.6.2
1.6.2.1
1.6.2.1.1
1.6.2.1.2
1.6.2.1.3
1.6.2.1.4
1.6.2.2
1.6.2.2.1
1.6.2.2.2
1.6.2.2.3
1.6.2.3
1.6.2.3.1
Descripción
PRÓLOGO
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
Descripción
Introducción
Objeto de la investigación
Justificación de la investigación
Alcance
Objetivos
Objetivo general
Objetivos específicos
Delimitación del Problema
Campo
Área
Marco Teórico
Antecedentes Del Estudio
Fundamentación Teórica
La Epilepsia
Epidemiología
Fisiopatología
Crisis Convulsivas
Etiología
Tipos De Convulsiones
Crisis Parciales
Crisis Generalizada
Crisis Epilépticas No Clasificadas
Placas Embebidas
Placa Arduino Uno R3
Pág.
1
Pág.
3
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7
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16
18
20
20
vi
N°
1.6.2.3.2
1.6.2.4
1.6.2.4.1
1.6.2.4.2
1.6.2.5
1.6.2.5.1
1.6.2.5.2
1.6.2.6
1.6.2.6.1
1.6.2.6.2
1.6.2.7
1.6.2.7.1
1.6.2.7.2
1.6.2.7.3
1.6.3
N°
2.1
2.1.1
2.2
2.3
2.3.1
2.3.1.1
2.3.2
2.3.3
Descripción
Placa Raspberry Pi
Acelerómetro
Tipos de Acelerómetros
Módulo MMA7361
Sensor de Pulso Cardiaco
Modulo Sensor Electromuscular
EMG superficial
Tipos de Software utilizados
Arduino 1.8.1
Proteus 8.6
Tipos de transmisión y conectividad
RF (Radio Frecuencia)
Bluetooth
Wifi
Fundamentación Legal
CAPÍTULO II
METODOLOGÍA
Descripción
Diseño de la investigación
Enfoque de la Investigación
Modalidad de la Investigación
Tipos e instrumentos de la investigación
Tipo de Investigación
Investigación de Campo
Método de Investigación
Fuentes y Técnicas de la Investigación
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vii
N°
2.4
2.5
2.6
2.6.1
2.6.2
2.7
N°
3.1
3.2
3.2.1
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.4
3.4.1.
3.4.1.1
3.4.1.2
3.4.1.3
3.4.1.4
3.4.1.5
3.4.1.6
3.4.1.6.1
3.4.1.6.2
Descripción
Variable de la Investigación
Tipos de Variables a medir en la Investigación
Población y Muestra
Selección de la muestra
Recolección de Datos
Análisis de Variables de la Investigación
CAPÍTULO III
PROPUESTA Y CONCLUSIONES
Descripción
Propuesta
Objetivo general
Objetivos específicos
Elaboración de la propuesta
Estudios de Parámetros
Procesamiento de la Señal con el Acelerómetro
Adquisición de Datos con el Acelerómetro
Pre procesamiento de datos
Caracterización de la Señal
Desarrollo
Simulación
Generador de Pulsos Cardiacos
Etapa de Filtrado
Amplificación
Entrada de la señal de pulso a la placa Arduino
Modulo Transmisor de la señal
Diagnóstico del infante
Señal Cardiaca del niño en estado Natural
Pulsaciones por minutos del niño en estado Natural
Pág.
39
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Pág.
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67
67
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viii
N°
3.4.1.6.3
3.4.1.6.4
3.4.1.7
3.4.1.8
3.5
3.5.1
3.5.1.1
3.5.1.2
3.5.1.3
3.5.1.4
3.5.2
3.5.2.1
3.5.2.2
3.6
3.6.1
3.6.2
3.7
3.8
Descripción
Señal Cardiaca del niño en estado Alterado
Pulsaciones por minutos del niño en estado Alterado
Sistema de Recepción
Sistema terminado y funcionando
Análisis Presupuestario
Comparación de dispositivos y sistemas
Oximetro medidor de pulso portátil
Pulsera Embrace
Sistema Epi-Care
Bed Alarma sensor De Movimiento en camas
Análisis Presupuestario de otros Sistemas
Otros sistemas para la detección de epilepsia
Sistema propuesto en la Investigación
Impacto
impacto social
Impacto Tecnológico
Conclusiones
Recomendaciones
ANEXOS
BIBLIOGRAFÍA
Pág.
69
70
71
72
74
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ix
ÍNDICE DE TABLAS
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Descripción
Tasa De Incidencia Y Prevalencia De La Epilepsia
Incidencia De Epilepsia En América
Etiología Más Frecuentes De Las Crisis Convulsivas
Espectros De Radio Frecuencias
Datos Numéricos Y Porcentuales De Los Habitantes
Conocimientos Sobre Los Ataques Epilépticos
Lo Perjudicial Que Puede Ser La Epilepsia
Conoce A Alguien De Su Familia Con Epilepsia
Lo Incómodo Puede Ser Y Cuanto Sufren Los Niños
Creación De Un Sistema Para Detecta Epilepsia
Conoce Tipos De Sistema De Alerta De Epilepsia
Que Beneficioso Seria Tener Un Dispositivo Así
Si Conociera Un Sistema Lo Adquiriera
Cree Usted Necesario Tener Un Sistema Como Este
Tipos De Modo Del Acelerómetro
Frecuencia Cardiaca En Reposo
Listado De Comparación De Precios Entre Sistemas
Lista De Materiales Y Comparación Del Precio Final
Pág.
10
13
14
28
41
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45
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48
49
50
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57
61
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ÍNDICE DE FIGURAS
N°
1
2
3
4
5
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19
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28
29
Descripción
Placa Arduino Uno
Placa Raspberry Pi
Parte Interna Del Acelerómetro
Módulo Mma7361
Sensor De Pulso Cardiaco
Sensor Electromuscular
Pantalla De Arduino
Pantalla De Proteus
Transmisor De Rf
Modulo Bluetooth Hc-05
Modulo Wifi Esp8266
Conocimientos Sobre Los Ataques Epilépticos
Lo Perjudicial Que Puede Ser La Epilepsia
Conoce A Alguien De Su Familia Con Epilepsia
Lo Incómodo Puede Ser Y Cuanto Sufren Los Niños
Creación De Un Sistema Para Detectar la Epilepsia
Conoce Algún Tipo De Sistema De Alerta
Que Beneficioso Seria Tener Un Dispositivo Así
Si Conociera Un Sistema Lo Adquiriera
Cree Usted Necesario Tener Un Sistema Como Este
Diagrama En Bloque Del Sistema
Datos De Aceleración En Los Ejes (X,Y,Z)
Magnitud De Aceleración
Señal En Ausencia De Movimiento
Señal En Caso De Evento De Convulsión
Sensor De Pulso Cardiaco
Programación En Arduino
Software Simulador Proteus
Generador De Pulso Del Sistema
Pág.
20
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55
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xi
N°
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
Descripción
Etapa De Filtrado De La Señal
Etapa De Amplificación Y Rectificación De La Señal
Placa Arduino Donde Se Interpreta La Señal
Modulo Transmisor De Arduino
Señal De Pulso Cardiaco Normal
Pulsaciones Por Minuto En Estado Normal
Señal Del Pulso Cardiaco Alterado
Pulsaciones Por Minuto En Estado Alterado
Transmisión De La Señal De Alerta Al Dispositivo
Simulación Del Sistema Funcionando
Oximetro Portátil
Pulsera Embrace
Sistema Epi-Care
Sistema Bed Home Para Camas
Pág.
65
65
66
67
68
69
70
71
72
73
75
76
77
79
xii
ÍNDICE DE ANEXOS
N°
1
2
3
4
5
6
Descripción
Encuesta
Censo Poblacional En La Ciudad De Guayaquil
Proyección Poblacional Del 2010 Al 2020
Incidencia Especificas Por Edades De Epilepsia
Código De Programación En Arduino
Simulación Cuando Del Niño En Estado Epiléptico
Pág.
86
88
89
90
90
93
xiii
AUTOR: LEÓN ARELLANO ERNESTO GEOVANNY TÍTULO: DISEÑO DE UN SISTEMA PARA LA CAPTACIÓN DE
SEÑALES BIOLÓGICAS Y FÍSICAS MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE SENSORES ELECTRÓNICOS DURANTE
EPISODIOS DE CONVULSIONES EPILÉPTICAS EN NIÑOS.
DIRECTOR: ING. COMP. PLAZA VARGAS ANGEL MARCEL. MSC.
RESUMEN
El objetivo de este trabajo de titulación es determinar la factibilidad para la creación de diseño de un sistema para la captación de señales biológicas
y físicas mediante la utilización de sensores electrónicos durante episodios de convulsiones epilépticas en niños. Definiendo cada una de las
características y los elementos necesarios para la creación de este sistema, también encontrar los dispositivos predominantes en el mercado ecuatoriano y determinar cuál de todos los tipos de sensores de medición
serán los adecuados para usar el sistema y satisfacer al usuario. También se verificará el tiempo de respuesta de cada uno de los sensores si es la
adecuada para el correcto funcionamiento del sistema, además se presentará la simulación del funcionamiento del mismo. Para este trabajo de titulación, se utilizará una de las técnicas de investigación llamada como
encuesta, la cual ayudara a determinar mediante un grupo de preguntas si los familiares de los niños estarían dispuesto a la adquisición de este
sistema de aviso ante un ataque epiléptico y poder analizar el impacto que tendrá la existencia de este sistema para las personas que sufren de esta crisis epiléptica. Lo cual se presenta un estudio económico para justificar la
relación entre los costos que representa el sistema y los beneficios de crearla. De esta manera se puede concluir si es factible la implementación
de este sistema en el sector de la ciudad de Guayaquil.
PALABRAS CLAVES: Diseño, Señales, Biológicas, Físicas, Sensores,
Electrónicos, Convulsiones, Epilepsia,
Pulsaciones, Acelerómetro, Simulación.
León Arellano Ernesto Geovanny Ing. Comp. Plaza Vargas Angel Marcel, Msc. C.C.0927923052 Director del Trabajo
xiv
AUTHOR: LEÓN ARELLANO ERNESTO GEOVANNY TOPIC: DESIGN OF A SYSTEM FOR THE CAPTURE OF
BIOLOGICAL AND PHYSICAL SIGNALS THROUGH THE USE OF ELECTRONIC SENSORS DURING EPILEPTIC
SEIZURES IN CHILDREN DIRECTOR: COMP. ENG. PLAZA VARGAS ANGEL MARCEL. MSC.
ABSTRACT
The objective of this dissertation is to determine the feasibility of designing a system for the capture of biological and physical signals through
the use of electronic sensors during episodes of epileptic seizures in children. Defining each of the characteristics and elements necessary for
the creation of this system, this paper work tries to find the predominant devices in the Ecuadorian market and determine which of all types of measurement sensors will be suitable for using the system and satisfy the
user. The response time of each of the sensors will also be verified if it is adequate for the correct operation of the system, and the simulation of the
operation of it will be presented. For this titling thesis, one of the investigative techniques called as survey will be used, which will help to determine through a group of questions if the relatives of the children would
be willing to acquire this method warning before an epileptic attack and to analyze the impact that the existence of this system will have for people who
suffer from this neurological disorder. Due this, it is presented an economic study to justify the relationship between the costs of the system and the benefits of creating it. In this way, it is possible to conclude that the
implementation of this system in the sector of the city of Guayaquil is feasible.
KEY WORDS: Design, Signals, Biological, Physical, Sensors,
Electronic, Seizures, Epilepsy, Pulsations,
Accelerometer, Simulation.
León Arellano Ernesto Geovanny Comp. Eng. Plaza Vargas Angel Marcel, Msc.
C.C.0927923052 Director of Work
PRÓLOGO
La siguiente investigación trata sobre un sistema que se pueda
implementar para un grupo pequeño de personas que sufren de esta
enfermedad neuronal denomina epilepsia, lo cual uno de los inconvenientes
es detectar un poco antes del periodo de aparición de dicha crisis, ya que
se presenta sin avisar en cualquier lugar o circunstancia, pero con la
investigación realizada se podrá dar entender que si es posible alertar a la
persona unos segundos antes de que le aparezca esta crisis y se pueda
brindar ayuda al momento de que suceda
En el primer capítulo nombrado el problema se dará a conocer los
diferentes tipos de crisis epilépticas en general que se pueden encontrar en
las diferentes personas a diferentes edades, comenzando por una tan
simple como lo puede ser un leve síntoma de epilepsia como lo es la Parcial
como lo fuerte hasta el punto que se pueda desmayar y perder la conciencia
la persona con una Generalizada Crisis tónico-clónica. Y sobre los
diferentes tipos de sensores que se pueden emplear para llevar a cabo la
lectura de una señal pulsante y poder detectar su alteración.
En el segundo capítulo en el que se denomina metodología en el cual
se detalla la respectiva modalidad y el procedimiento de investigación
utilizado para llevar a cabo la investigación, incluyendo las delimitaciones
en la población y el cálculo para obtener la muestra sobre dicha población.
Como en este trabajo de investigación se utilizó el procedimiento nombrado
encuesta, se analizan todos los resultados conseguidos para poder dar sus
respectivas conclusiones.
En el tercer capítulo como es denominado análisis y resultados, aquí
es donde se plantea una propuesta en el que se basa a todos los resultados
Prólogo 2
obtenidos de las encuestas hechas, para dar a conocer las diferentes
conclusiones, junto con sus respectivas recomendaciones para hacer
válido el presente trabajo investigativo.
Al finalizar este trabajo de investigación se incluirá los anexos usados
para el desarrollo del sistema estudiado, y los distintos tipos de sensores
que se pueden utilizar para que el sistema establezca beneficios.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1. Introducción
Todo Progreso en un país depende de lo que innove y del tipo de
ingreso que se genere en base al avance tecnológico que se presente. El
uso de todos aquellos sistemas para la detección de estos eventos
epilépticos en niños es prácticamente uno de los más relevantes avances
en la salud y más aún si nos referimos a un niño, por brindar mayor
fiabilidad al recurso humano que lo utiliza.
Es importante también comprender la funcionalidad del sistema para
así poder conocer los posibles errores que puedan surgir, tanto en la
marcha habitual del mismo, así mismo ante posibles eventualidades de
riesgo, como también debilidades que presente manipulaciones o
vulnerabilidades mal intencionadas del sistema.
En países Europeos y de los Estados Americanos están aplicadas en
su mayoría todo tipo de tecnología de punta, a su diferencia que en otros
países Latinoamericanos se ha avanzado poco a poco sobre este tema
pudiendo llamarse de seguridad y control hacia un menor que tenga
eventualidades de crisis epiléptica, siendo limitadas las ciudades con varios
estudios y ejecuciones con tecnologías aplicadas con sistemas como este
en los hogares.
Lo que se plantea en esta propuesta de investigación, es diseñar este
sistema de sensores para los menores que padecen de crisis epilépticas
durante su periodo de descanso. Con la asistencia de la tecnología actual
se intentará lograr que este sistema emita una alerta para poder avisar y
El Problema 4
tener una respuesta de parte del familiar acerca de la ocurrencia de un
dificultad de estas características al niño mediante aparatos electrónicos de
transmisión de datos, recibir una alerta de dichos cambios de ritmos
cardiacos o movimientos provocados por el niño en el lugar de descanso,
y todo esto podrá ser monitoreado mediante sensores y dar una alerta en
un periodo efectivo de lo que está sucediendo en el lugar donde se
encuentre y acudir a brindarle auxilio hasta que se tranquilice y pase esta
crisis neuronal.
Ya que ha ocurrido temas de individuos que sufren estos ataques
neuronales y por no brindarle el auxilio oportuno han tenido consecuencias
graves todo por desconocer cómo o cuando ayudar a los menores que
soportan estas crisis epilépticas.
Este sistema está basado para los infantes que padecen de estos
ataques neuronales que estén dentro del rango de edad desde los 2 hasta
los 8 años, pero no obstante también poder ser implementado en personas
de diferentes edades que sufran este ejemplo de desorden neurológico, sin
importar el peso o estatura.
En este dispositivo lo único que se haces es calibrar los sensores del
sistema, para que de este modo se adapte a los chicos en este rango de
edad que padezcan este tipo de crisis neuronal y lo puedan usar en el lapso
del espacio que descanse.
Así mismo este sistema es capaz de desactivarse cuando la persona
esté en inactividad para impedir que se accione con cualquier movimiento
involuntario provocado por otras personas.
1.2. Objeto De La Investigación
La actual labor de titulación pretende dar a conocer el beneficio que
brinda este sistema que puede captar señales biológicas y físicas mediante
El Problema 5
el uso de sensores electrónicos durante episodios de convulsiones
epilépticas en niños.
Esta investigación y análisis está dirigido para los menores que sufren
convulsiones epilépticas. Este sistema está comprendido por una cantidad
de sensores extremadamente finos ante el niño y que no se sienta
incómodo al momento de tomar un descanso. Este dispositivo servirá para
monitorear y emitir una señal que ira al receptor, de tal manera que el
cuidador pueda tomar acciones pertinentes a fin de minimizar el peligro en
el niño afectado
1.3. Justificación
La necesidad de contribuir con la disminución de los riesgos físicos
del menor en la urbe de Guayaquil, es un factor que a la larga tiende a
repercutir en la factibilidad de vida de los infantes perecientes de este
desorden neuronal.
Esta investigación nace debido a las medidas que trae la epilepsia en
los niños ya que algunos padecen de convulsiones que los perjudican
demasiado. Según la Revista Médicos Ecuador, importantes estudios
epidemiológicos descriptivos de epilepsia que se realizaron en el Ecuador
en la actual década arrojando como resultado de cada 1000 menores entre
los periodos de 2 a 8 años, esta altura de incidencia es entre los 5 o 6 niños
que padecen esta crisis neuronal.
Este sistema de monitoreo de conmociones epilépticas ayudará en
auxiliar rápidamente al individuo que sufra este ejemplo de crisis neuronal,
y de cualquier forma poder prevenir daños en su físico ya sea por golpes o
caídas y evitar posibles ahogamientos en sus partes vocales que impidan
la continua salida de aire para su correcta respiración, y mantenerlo estable
hasta que el periodo de este entorno acabe y pueda ser normalizada.
El Problema 6
Todo esto se llevará a cabo con el apoyo de una suma de sensores que
ayudará a monitorear e indicará que tipo de actividad existe en ese
momento y evaluará parámetros específicos para enviar la respectiva señal
de alerta. De esta condición las personas que utilicen este sistema sin
importar edad, estatura o peso podrán sentirse respaldada y tranquila en el
tiempo de sufrir una crisis epiléptica
1.3.1 Alcances
El alcance de este medio está limitado a menores entre los períodos
de 2 a 8 años de edad.
El diseño de este medio está orientado a personas con problemas
epilépticos con crisis generalizada Tonico-Clonicas.
Este sistema poseerá como límite dos parámetros a medir ya sean
biológicos o físicos.
El Sistema será simulado en un software comercial para probar su
efectividad en un caso real de epilepsia.
1.4. Objetivos
1.4.1 Objetivo General
Diseñar un medio para la captación de señales mediante el uso de
sensores electrónicos durante episodios de convulsiones epilépticas en
niños.
1.4.2 Objetivos Específicos
Determinar los parámetros medibles corporales o físicos asociados a
los ataques epilépticos en niños.
El Problema 7
Analizar las varias tipologías de sensores, dependiendo de sus
características para que puedan ser los más viables en el monitoreo y
obtener una oportuna detección de convulsiones neuronales en niños.
Simular en un software comercial y libre el desempeño del sistema
para detección de señales de convulsiones epilépticas en niños.
1.5 Delimitación Del Problema
1.5.1 Campo
Modelo sistemático para la ayuda en niños que sufran ataques
epilépticos
1.5.2 Área
Sistemas Telemáticos
1.6 Marco Teórico
1.6.1 Antecedentes Del Estudio
En la Tesis de diseño e implementación de un sistema para monitoreo
de convulsiones tónico clónicas en pacientes con epilepsia con los autores
Crespo Lemache, Doris Abigail, Paredes Jara, Estefanía Elizabeth se dice
que ellos se encargaron de implementar un sistema en el cual puedan
monitorear las crisis convulsivas tónico clónicas para personas que sufran
epilepsia mediante una aplicación móvil mediante la utilización del
acelerómetro incorporado en el celular, lo cual esta se faculta de activar
una alerta por el movimiento del teléfono celular y así poder detectar el
movimiento brusco del individuo, mientras está sufriendo una dificultad de
epilepsia.
De igual manera en el artículo científico del sistema de monitoreo de
convulsiones tónico-clónicas para sufridos con epilepsia con las autoras
El Problema 8
Estefanía Paredes Y Doris Crespo determinan en este artículo que conoce
de un estudio que hicieron sobre el ejemplo de crisis epiléptica Tónico-
Clónica la cual pueden detectar cuando están sufriendo las personas la
crisis anteriormente mencionada y se conoce del análisis en el que
interviene un acelerómetro como sensor físico de medición de movimiento
en que se mida la actividad de la individuo precedentemente, durante y
posteriormente de dicha actividad epiléptica mediante un previo análisis de
actividad normal y se lo compara cuando ocurre el cambio.
Así mismo en la tesis de análisis epidemiológico de la ataque en
pacientes pediátricos tratados en los hospitales de la junta de beneficencia
de Guayaquil durante el año 2014 con la autora Norma Echeverria
Maridueña se aclara conque tipo de frecuencia y la cantidad de niños
afectados con este desorden neurológico y de qué manera se los puede
diagnosticar y brindar ayuda en el periodo que se efectue este suceso ya
que dicho evento puede ser intermitente y breve que puede durar desde
segundos hasta minutos asociados con sintomas conductuales del niño.
Similar que la publicación de la publicación via web Backyard Brains,
usando señales emg para controlar máquinas aquí lo que demuestra en
este experimento publicado en dicha página es una experiencia en el cual
se usa un ejemplo de sensor electromuscular en la que revela la actividad
frecuente cuando se encuentra en contracción el musculo y mandas una
señal de aviso a una placa receptora y envía una alerta de dicha actividad.
1.6.2 Fundamentación Teórica
1.6.2.1 La Epilepsia
La epilepsia fue definida en 1970 por el eminente neurólogo inglés
Hughlings Jackson, como un trastorno intermitente del sistema nervioso
que es causa de una descarga desordenada del tejido cerebral en los
músculos.
El Problema 9
También conocida como Crisis Comiciales, esta es una enfermedad
neurológica que es caracteriza por la presencia de una descarga anormal
de neuronas intracerebrales, esta enfermedad cualquier persona puede
padecerla ya sea por un alto síntoma de fiebre ya sea en un niño o en el
adulto provocado por un trastorno hidroeléctrico sanguíneo, sin embargo,
hay que sufrir varias crisis simultaneas para que sea estimado como una
persona epiléptica.
La epilepsia no es entidad única en sí, sino que presenta trastornos
diferentes bienes definidos que se manifiestan en la existencia de crisis
epilépticas o convulsiones, los cuales pueden ser: pérdida instantánea de
la intuición, ya que son alteraciones del conocimiento, perturbación de la
función mental, movimientos involuntarios (paroxismo intenso de
calambres musculares repetitivas involuntarias), alteración en los efectos o
alguna composición de estos fenómenos.
La presencia de una crisis perturbadora indica que existe afectación
en la corteza intelectual y en caso de repetición cada varios minutos logran
poner en riesgo la vida del paciente. Las crisis pueden tener distintas
causas como una alteración metabólica aguda, infección o traumatismo
craneal o resultado de una contusión cerebral anterior, sin embargo, en la
generalidad de asuntos no se puede establecer el motivo de la crisis.
Lo cual, durante este ataque, algunas células cerebrales envían
señales extrañas lo cual afectan al cerebro y estas células no funcionaran
correctamente, y debido a esta anormalidad pueden causar cambios
temporales en el comportamiento, los movimientos y sobretodo en la
conciencia, este ejemplo de crisis convulsivas es más común en personas
a anticipada edad al parejo que en una etapa mayor. Sin embargo, esta
enfermedad puede presentarse en individuos de cualquier edad sin
importar el peso o la talla, existen casos de personas que se les presenta
El Problema 10
esta crisis cuando quedan en su periodo de descanso, pero en cambio otras
la presentan solo cuando están despiertos y tienes emociones muy fuertes,
y en el peor de los asuntos existen personas que sufren de esta crisis en
ambos casos
1.6.2.1.1 Epidemiología
Esta enfermedad es bastante frecuente, no obstante, definir su regla
de incidencia resulta confuso debido a los distintos criterios de exclusión,
métodos de determinación de los temas y diferencias regionales. Aun así,
se definen las derechos de incidencia y prevalencia como lo muestra en el
cuadro 1.
TABLA N° 1
TASA DE INCIDENCIA Y TASA DE PREVALENCIA DE LA
CONVULSIÓN
Fuente: Epilepsia En Ecuador, Revista De Neurología Elaborado por: Ernesto León Arrellano
La epilepsia es la variación neurológica más usual en la población
ordinaria después de la cefalea. Se computa que aproximadamente 50
millones de individuos en el mundo soportan la epilepsia, los cuales el 75%
se encuentran en los estados en vía de desarrollo. Prevalecen en estos
países y se ha deducido entre 15-20 por 1.000 habitantes,
El Problema 11
Claramente la mayor incidencia y prevalencia se presenta en países
en caminos de desarrollo, esto se debe a varios factores como: malas
condiciones de salud, lesiones al nacer, altos niveles en empleo de alcohol
y exigencia de sustancias, los cuales contribuyen indirectamente al
episodio de la epilepsia.
En cuanto a la época de incidencia, esta es mayor para los infantes
menores de un año, con un descenso posterior durante la niñez de
personas y disminuyendo su probabilidad desde los rangos de 20 y 30 años
de existencia.
Las convulsiones son manifestaciones clínicas de la epilepsia, se
clasifican de diversas maneras. La primera conocida como "Clasificación
internacional de convulsiones epilépticas", fue propuesta por Gastaut en
1970, la cual ha sido modificada en varias ocasiones por la Delegación de
clasificación y técnicas de la “Liga Internacional contra la Epilepsia” (ILAE).
La clasificación antes mencionada, está asentada en la forma
departamental de las crisis 9 convulsivas y sus aspectos
electroencefalográficos EEG, a continuación, se muestra la última versión
publicada en el lapso 2010. (ILAE, 2010)
1.6.2.1.2 Fisiopatología
Las crisis resultan de una descarga eléctrica anormal y rápida de
neuronas cerebrales, que explican un estímulo eléctrico excitatorio y no
inhibitorio, que concluye con un control del episodio. Clínicamente se
declaran como alteraciones impensadas, de la conciencia con acción
motora. Durante el suceso hay una considerable utilización de oxígeno,
glucosa y sustratos de voluntad como ATP y fosfocreatina.
El Problema 12
Se poseen dos etapas en pacientes que muestran EME: en los
iniciales 25 minutos, se muestra un aumento de la presión arterial con
repetición de crisis epiléptica, la acción motriz se torna más viva y agranda
la glucosa y la acidosis. Treinta minutos luego hay una indemnización
hemodinámica digno a que hay baja de la presión arterial, un desequilibrio
respiratorio y aparece hipertermia. Posteriormente se presenta una
desunión entre los eventos motores y las descargas cerebrales
1.6.2.1.3 Crisis Convulsivas
Las crisis temblorosas son un suceso limitado en el tiempo, en que
producen contracciones musculares a consecuencia de descargas
eléctricas anormales de las neuronas de la cortezuela cerebral,
convirtiéndose en una frecuente motivación de junta pediátrica
En 1929 Berger descubre las señales eléctricas de la cáscara cerebral
mediante la electroencefalografía. Aún actualmente y a pesar de las
ventajas en el tratamiento y en la unificación social, las dificultades
epilépticas todavía ocasionan un significativo estigma para quien las sufre.
(Engel, 1992).
Según lo expuesto la crisis convulsiva se describe como una
alteración paroxística e involuntaria de la ocupación cerebral que logra
manifestarse por una pérdida o variación de la razón, acción motora
anormal, conductas anormales, variación de la sensibilidad o disfunción
vegetativa. Mientras que el ataque es la presencia de crisis convulsivas
recurrentes, que no guardan relación con la calentura ni con lesiones
cerebrales agudas. (Daoud 2003).
La prevalencia de las dificultades epilépticas es igual en todos los
estados industrializados y es de alrededor de 7-12casos cada 1000
habitantes. El suceso de las crisis cada año es de 50 casos cada 100.000
habitantes
El Problema 13
TABLA N° 2
INCIDENCIA DE ATAQUE DE EPILEPSIA EN AMÉRICA
Fuente: Perfil De Ataques En Ecuador, Revista De Neurología. 2001 Elaborado por: Ernesto León Arrellano
1.6.2.1.4 Etiología
La etiología de las dificultades perturbadoras es muy variada y puede
ocurrir por varios factores de unión con la edad. Desde un espacio de vista
conocedor, unas cifras significativas de las crisis se conciernen con la
fiebre.
TABLA N° 3
ETIOLOGÍA MÁS FRECUENTES DE LAS DIFICULTADES
CONVULSIVAS EN RELACIÓN CON EL LAPSO DE PRESENTACIÓN
Fuente: Actuación en Urgencias ante una Dificultad convulsivas en Niños Emergencias 2006 Elaborado por: Ernesto León Arrellano
El Problema 14
1.6.2.2 Tipos De Convulsiones
En la década de 1980, después de extensos debates en el hueco de
la Liga Universal Contra la Epilepsia (ILAE), se desarrollaron las
codificaciones de las dificultades y de los síndromes epilépticos.
Esta clasificación está basada en dos dicotomías muy controvertidas:
Crisis Generalizadas y Parciales (Focales) (TABLA N°. 3)
Las crisis convulsivas pueden ser:
• Parciales - solo implica una parte local del cerebro
• Generales – encierra en su mayoría al cerebro
1.6.2.2.1 Crisis Parciales
Estas se logran partir en simples y complejas.
Las simples son aquellas convulsiones que no causan la interrupción de la
cognición, aunque pueden causar pequeñas distorsiones sensoriales u
otras sensaciones
• Con síntomas somato sensoriales o sensoriales especiales
• Con síntomas autónomos
• Psíquica
Las complejas dan paso a la interrupción de la cognición en distintos
grados, aunque esto no simboliza que la persona convulsione quedando
inconsciente.
• Inician como crisis arbitrarias simples seguido de variaciones de la
conciencia
• Sin otras manifestaciones
• Con manifestaciones de crisis arbitrarias simples
• Con automatismos
El Problema 15
• Con variación del conocimiento al inicio
• Con expresiones de crisis arbitrarias simples
• Con automatismos
• Crisis parciales que evolucionan a crisis secundariamente
generalizadas
• Crisis arbitrarias simples que desarrollan a crisis extensivas
• Crisis arbitrarias complejas que desarrollan a crisis extensivas
• Crisis arbitrarias simples que desarrollan a crisis arbitrarias
complicadas y a crisis extensivas
1.6.2.2.2 Crisis Generalizada
En el ejemplo de convulsiones se pueden sub-clasificar en:
Convulsiones de ausencia, es el ejemplo de ataque lo cual consiste en la
interrupción de la razón donde la persona experimenta pérdida de memoria
en una fase de tiempo.
Crisis tónico-clónicas, este ejemplar de ataque consiste en una
contracción de la musculatura que puedan implicar morderse la lengua,
incontinencia urinaria o contracciones musculares rítmicas.
Convulsiones mioclónicas, involucran la contracción musculosa
esporádica y pueden dar parte a espontáneos movimientos rápidos a
grupos de músculos.
Convulsiones atónicas, este caso es la pérdida del sentido muscular,
haciendo que el individuo se desmaye al suelo y esto se denomina como
crisis de caída.
• Crisis de separación
• Compromiso de ausencia atípicas
• Dificultad mioclónicas
• Compromiso clónico
El Problema 16
• Aprieto tónicas
• Dificultad tónico-clónicas
• Dificultades atónicas
• Trance de ausencia atípicas
Previamente se tomaba este término para episodios caracterizados
por convulsiones en partes del cuerpo, más adelante gracias al avance de
los métodos y la tecnología se ha diferenciado aquellas crisis originadas de
aquellas sintomáticas, por ejemplo, existen crisis mioclónicas que causan
con crisis generalizadas idiopáticas.
Crisis tónico clónicas generalizadas
Es la más frecuente, se conocía como crisis del gran mal. La
manifestación clínica en estas crisis se dividen en cinco fases, no todas se
presentan necesariamente en varios de los pacientes.
Fase de premonición
Se determina por una sensación de inminencia de la crisis, el paciente
puede sentirse apático, deprimido, irritable, o muy rara vez extasiado.
Además, pueden presentarse pequeños movimientos mioclónicas de la
parte media de las extremidades, lo cual anuncia que más adelante en el
día se presentará una crisis.
Fase pretonicoclónica inmediata
Se producen algunos espasmos mioclónicos o breves crisis clónicas,
con crisis generalizadas primarias o en transición de otro tipo de crisis.
Dependiendo del paciente pueden darse movimientos oculares bruscos y
descarrío de cabeza.
El Problema 17
Fase tónica
Corresponde a una contracción tónica súbita de la carnosidad axial,
junto con desviación ocular hacia arriba y aumento pupilar. A continuación,
se causa una convulsión tónica de los miembros. La respiración se
interrumpe, la epidermis y mucosas se vuelven cianóticas ya que los
músculos respiratorios se encuentran en un espasmo tónico. Se pueden
dar lesiones en la boca debido a contractura de la musculatura
mandibulares. Esta puede durar de 10 a 20 segundos. (Adams, 2013)
Fase clónica
La actividad clónica inicia gradualmente, con una frecuencia
relativamente rápida de 8 Hz por segundo, a continuación, esta aumenta
de amplitud y disminuye su frecuencia llegando a 4 Hz, con una duración
de aproximadamente 30
segundos. Finalmente, las contracciones clónicas se interrumpen hasta su
cese con una relajación de la parte de los músculos. Puede producirse por
lo tanto incontinencia de necesidades y a veces de heces.
Fase postictal
El sufrido se localiza completamente relajado y quieto, las pupilas
comienzan a contraerse ante el contacto con la luz y la respiración se
normaliza. Este puede durar algunos minutos, tras lo cual el individuo abre
los ojos y empieza a mirar a su alrededor, se siente aturdido, confuso y
agitado. Cuando el sufrido no se duerme permanece en un estado letárgico.
Se pueden dar cefaleas generalizadas y mialgias.
Una vez que el sufrido se recupera no recuerda ninguna porción de la
crisis, pero los músculos adoloridos y factores externos le indican que algo
El Problema 18
ocurrió. En asunto que las contracciones hayan sido intensas pueden
ocasionar aplastamiento de un cuerpo vertebral o una lesión seria como
fracturas, hematoma o una quemadura durante una caída.
Estas convulsiones se dan de manera solitaria o en su defecto en
grupos de dos o tres, se presentan tanto cuando el sufrido está dormido
como cuando está despierto o activo. El estado epiléptico convulsivo se da
cuando un paciente sufre una serie prolongada la dificultad sin recuperar
por acabado la etapa de conciencia, y requiere atención inmediata.
1.6.2.2.3 Crisis Epilépticas No Clasificadas
Se debe recalcar que no todas las dificultades epilépticas se ajustan
claramente a la división básica entre crisis inicuas o generalizadas, además
varios individuos tienen múltiples tipos de crisis. Con frecuencia estos no
se producen aleatoriamente, sino que depende mucho de la condición del
paciente pueden evolucionar a otra patología. Por este motivo se presenta
una segunda clasificación.
Cómo Actuar Ante Una Dificultad Epiléptica
• Tranquilizar al entorno y conservar la calma en todo momento.
• Si se registran los signos y da lapso, se puede ayudar al individuo a
sentarse anteriormente de que inicie la crisis.
• Hay que saber que el individuo que sufre el ataque no suele tener
conciencia de que está sucediendo.
• Acostar al individuo y girarlo hacia un lado. Así se evita la pretensión
de náuseas o saliva.
• Aflojar las ropas, eliminar cosas duros o afilados con los que logre
lastimarse.
• No introducir los índices ni objetos firmes entre los molares.
• No embutir objetos en su entrada bucal ni intentar disponer
El Problema 19
• Controlar, pero permitir, todo ejemplar de movimiento tembloroso.
• No querer el alivio de la persona, salvo en temas originales que así
lo adviertan.
• Después de la dificultad dejarle reposar acostado. De esta forma si
tiene náuseas, saliva o mucosidades no saltarán a sus pulmones.
1.6.2.3 Placas Embebidas
1.6.2.3.1 Placa Arduino Uno R3
El Arduino con una plataforma computacional física open-source
basada en una simple tarjeta de I/O y un ambiente de desarrollo que realiza
el lenguaje de programación Processing/Wiring. El Arduino Uno R3 logra
ser traído para desplegar objetos participativos o puede ser acoplado a
software de tu computador (ejemplo, Flash, Processing, MaxMSP). El IDE
open-source puede ser descargado gratuitamente (actualmente para Mac
OS X, Windows y Linux).
FIGURA N° 1
PLACA ARDUINO UNO
Fuente: www.Arduino.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 20
Arduino puede ser traído para desplegar cosas autónomas e
interactivos, como prototipos o interactuar con software instalado en el
computador. Dada su vertiginosa curva de arrastre y su precio barato es
perfecta para educadores, creadores y cualquier interesado en la
electrónica y la robótica.
1.6.2.3.2 Placa Raspberry Pi
A discrepancia de la Arduino, Raspberry Pi nunca fue diseñada a
modo de una plataforma para makers. Pero el infame precio ha fundado
unos grandes compradores para las placas de ordenadores de la noche a
la mañana.
Fue delineada desde la iniciación como una plataforma de soez costo
para los infantes y aprendieran programación, una herramienta educativa
barata. Pese a eso, crecidamente que a origen de ello.
miles de planes creativos de computación embebidos se están
edificando entorno a la tarjeta. Al parejo que con el Arduino, es la floreciente
comunidad de Pi lo que la ha hecho exitosa.
FIGURA N° 2
PLACA RASPBERRY PI
Fuente: www.raspberry.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 21
1.6.2.4 Acelerómetro
El acelerómetro junto con el GPS y las pantallas táctiles, lideran en el
actual mundo de los teléfonos inteligentes, al punto que es poco común que
un receptor de gama alta no lo incorpore.
A continuación, se explicará que son exactamente estas invisibles
piezas de hardware y cómo funcionan.
En técnicas de hardware, los acelerómetros corresponden a la clase
de los MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems), un tipo de terminales
electromecánicas construidos universalmente a base de silicio policristalino
esculpido y que se calculan en micrómetros (Lemache, 2014).
Su edificación es suficientemente simple, un acelerómetro se
localiza constituido por una sucesión de distribuciones similares a las
manecillas, que detectan el meneo y pueden transmitir estos datos a un
perímetro mayor que las maneja y las registra, porque es un dispositivo
muy macizo que logra ser incrustado entre un chip.
FIGURA N° 3
PARTE INTERNA DEL ACELERÓMETRO
Fuente: www.electronicaart.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 22
1.6.2.4.1 Tipos de Acelerómetros
1.6.2.4.2 Modulo MMA7361 (Acelerómetro)
Este sensor (MMA7361) es un acelerómetro analógico de 3 ejes
(x,y,z).Este tiene una plataforma de acondicionamiento de señal.
Especificaciones del sensor MMA7361:
• Mínimo empleo de corriente: 400 μA.
• Cualidad de espera: 3 μA.
• Mínimo Voltaje de la trabajo: 2,2 V – 3,6 V.
• Máxima sensibilidad ( 800 mV / [email protected]).
• Sensibilidad ajustable (± 1,5 g, ± 6 g).
• Encendido ligero en Tiempo de calentamiento (0.5 ms Turno de
Respuesta Activada). 0g- caída libre.
• Activación inmediata
• Preparación de señales con filtro paso bajo.
• Diseño robusto, a supervivencia.
FIGURA N° 4
MODULO MMA7361
Fuente: www.arduino.com
Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 23
1.6.2.5 Sensor de pulso Cardiaco
El sensor de pulsación es un terminal de plug-and-play para tu
Arduino. Puede ser utilizado por cualquiera persona con conocimientos
leves en electrónica, si puedes enlazar un encoder entonces puedes
vincular este sensor.
El sensor marcha con un sensor de cadencia cardiaca óptica, una
etapa de aumento y un filtro para el eco, lo cual hace que la señal de salida
que exista se muy confiable y firme. El derroche de corriente es bajo
habiendo 4mA con un sustento de 5V.
Para su labor solo debes de poner en unión el sensor con tu cuerpo,
y sostener a una fuente de 3V a 5V y ya estas a punto para tomar las
medidas de tu cadencia cardiaca. El cable de 60cm tiene conectores
machos para que sea fácil su conexión a un protoboard o una placa
específica, no es necesaria ninguna soldadura.
FIGURA N° 5
SENSOR DE LATIDOS CARDIACOS
Fuente: www.arduino.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 24
1.6.2.5.1 Modulo Sensor Electromuscular Emg Con 3 Electrodos
Este es un módulo el cual se encargará de recibir los choques
eléctricos musculares que produce el ser humano en cualquier lugar del
cuerpo y estos podrán ser receptados mediante electrodos, por lo tanto esta
información recopilada será recibida al módulo Emg en el que se
encuentran conectados los electrodos a través de un conector macho de
3.5mm
FIGURA N° 6
SENSOR ELECTROMUSCULAR
Fuente: www.arduino.com
Elaborado por: Ernesto León Arellano
1.6.2.5.2 EMG superficial
La Electromiografía (abreviado EMG) es una técnica para medir la
actividad de las corrientes eléctricas de los músculos esqueléticos. Gracias
a esta pericia los médicos alcanzan diagnosticar enfermedades
neuromusculares y desórdenes en el control motor.
Para practicar una EMG se necesita un Electromiógrafo. Los
terminales más simples constituyen de dos electrodos: un emisor y
un GND, que miden la conductividad de la parte externa del músculo. Se
suelen utilizar tres electrodos para eliminar ruido: dos emisores y un GND.
Posteriormente, la señal de los electrodos se resuelve: inicial se amplifica y
luego le aplica un filtro de paso alto para eliminar interferencias.
El Problema 25
1.6.2.6 Tipos de Software utilizados
1.6.2.6.1 Arduino 1.8.1
El código abierto Arduino Software (IDE) hace que sea fácil de escribir
código y subirlo a la junta. Se ejecuta en Windows y en sus distintos
sistemas operativos, al igual que Mac OS X y Linux. El medio está escrito
en Java y asentadas en el proceso y otro software de compilación abierta.
Este software puede ser utilizado con cualquier placa embebida de
Arduino. Lo cual se orienta en aproximar y proporcionar el uso de la
electrónica y ordenamiento de sistemas embebidos en planes
multifacéticos. En Todas aquellas plataformas, tanto para sus dispositivos
de hardware al igual que en software, son salvados con licencia de código
abierto que consiente libertad de camino a ellos.
FIGURA N° 7
PANTALLA DE ARDUINO
Fuente: www.arduino.com
Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 26
1.6.2.6.2 Proteus 8.6
Proteus Design Suite es software de automatización de proyecto
electrónico, elaborado por Labcenter Electronics Ltd., que consta de los dos
softwares principales: Ares e Isis, y los modelos VSM y Electra.
Se conoce como uno de los packs de materiales electrónicas más
consumados del mercado ya que en su adaptación 8.5 (la más nueva de
todas) permite fundar desde nuestra computadora todo tipo de placas
electrónica de PCBs o placas de circuito impreso trayendo casi 800
microcontroladores diferentes, y simular su trabajo real verdaderamente
desde la vista reducida del circuito.
Y a manera no lograba ser de otra forma, con los lapsos que corren,
completa instrumentos con las que bosquejar y simular dentro del ambiente
Arduino, una de los sistemas embebidas más populares del momento.
FIGURA N° 8
PANTALLA DE PROTEUS
Fuente: www.labcenterelectronic.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 27
1.6.2.7 Tipos de transmisión y conectividad
1.6.2.7.1 RF (Radio Frecuencia)
Entendemos por radiofrecuencia al conjunto de frecuencias situado
entre los 3hz hasta los 300ghz que pertenecen a la parte menos energética
del espectro electromagnético.
La frecuencia es aquella que mide la cifra en veces que una señal se
repite en una unidad de tiempo y su unidad es el Hertz “Hz” y el ancho de
onda es la distancia en que la señal viaja en el intervalo de lapso
interpretado entre dos máximos consecutivos en inversamente conveniente
a la frecuencia de la señal.
La transmisión por radiofrecuencia puede ser útil para introducir las
identificaciones en el sistema de información
TABLA N° 4
ESPECTROS DE RADIO FRECUENCIAS
Fuente: Espectro Radioeléctrico Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 28
Modulo transmisor RF433 Mhz
Este módulo de radiofrecuencia con 433MHz es un transmisor de
identificaciones en UHF para montaje en circuito impreso (PCB).
Cuando se labora con el receptor de 433MHz que lo perfecciona,
consintiendo una técnica TX/RX, permite la culminación de relaciones con
datos de radiofrecuencia de forma muy simple, alcanzando distancias de
hasta 80 metros dentro de edificaciones o 350 metros en campo abierto
cuando opera con una alimentación de 12V.
FIGURA N° 9
TRANSMISOR DE RF
Fuente: www.arduino.com
Elaborado por: Ernesto León Arellano
Especificaciones técnicas:
• Señal de radiofrecuencia: Modulación ASK (Modulación por
Desplazamiento de Amplitud)
• Fuente de alimentación: 12V (también utilizable en de 3V y 5V)
• Gasto de corriente: <16 mA
• Potencia de transferencia: 13 dBm
• Desorientación de frecuencia: +- 75kHz
El Problema 29
1.6.2.7.2 Bluetooth
Es un conjunto de técnicas de comunicación que permite una
comunicación entre dispositivos, es parte técnica de red personal
inalámbrica. Actualmente se puede estar a la mira como la mayoría de los
dispositivos inteligentes que pueden ser controlados a través de esta
tecnología como es el caso de: escuchar música por medio de auriculares
bluetooth, transferencias de archivos y la recolección de datos con distintos
tipos de sensores.
Esta clase de tecnología opera entre los rangos de 2.4 y 2.48 ghz, full
dúplex, con una potencia de salida para distancias máximas de 10 metros,
esta tecnología fue planteada para proporcionar la comunicación entre
dispositivos móviles y poder excluir cables y conectores y obtener un bajo
gasto hablando de la energía.
Modulo Bluetooth HC-05
FIGURA N° 20
MODULO BLUETOOTH HC-05
Fuente: www.arduino.com Elaborado por: Ernesto León Arellano
El Problema 30
Características:
• Voltaje de alimentación 3.3 / 5 v.
• Consumo de corriente: 50 mA
• Frecuencia: 2.4 GHz
• Chip BC417143
• Alcance 5 a 10 mts
• Nivel TTL
• 1200bps a 1.3Mbps
• Modelo montado en placa con aparato que regule el voltaje y 6 pines
suministrando acceso a VCC, GND, TXD, RXD, KEY.
• Seguridad: Autenticación y encriptación (Password por defecto:
1234)
1.6.2.7.3 Wifi
El wifi es un mecanismo de unión de terminales electrónicos de
manera inalámbrica. Y todos aquellos terminales autorizados con wifi como
Arduino, pueden enlazarse a la red de internet a través de un sitio de
acceso inalámbrico, con una eficacia en los primeros 20m en interiores por
el simple hecho de haber paredes que no permiten la correcta conexión y
algo un poco mejor o superior en exteriores en las localidades abiertas ya
sean calles.
Modulo wifi ESP8266
El Modelo Wifi Serial brinda una solución perfeccionada y mucho más
económica para alcanzar y poder enlazar tu microcontrolador de Arduino a
la cualquier trama Wifi que se encuentre dentro del rango. Y se podrá enviar
y recibir datos de desde un socket TCP/IP de manera transparente a través
de los pines, así también es capaz de funcionar como “adaptador de red”
en técnicas basadas en microcontroladores que se anuncian.
El Problema 31
FIGURA N° 11
MODULO WIFI ESP8266
Fuente: www.arduino.com
Elaborado por: Ernesto León Arellano
Características
• Wi-Fi Direct (P2p), Soft Access Point
• Stack TCP/IP integrado
• Potencia de salida: +19.5dBm en modo 802.11b
• Sensor de calentura integrado
• Consumo en cualidad de baja energía: <10 uA
• Procesador integrado de 32 bits, puede ser utilizado como procesador
de aplicaciones
1.6.3 Fundamentación Legal
ASAMBLEA CONSTITUYENTE DE LA REPUBLICA DEL ECUADOR, 2008:
De acuerdo a lo determinado en la Constitución del Gobierno del
Ecuador vigente desde el año 2008 se garantiza a los y las ciudadanas, el
derecho a la educación de forma autónoma, este derecho rige que
académicamente se tenga libertad de pensamiento sin restricción ni
discriminación con principios transparentes de manera gubernamental y no
político.
Artículo 3.- de la Constitución de la República del Ecuador, se estipula
que uno de las obligaciones primordiales del Estado es garantizar sin
El Problema 32
ninguna discriminación el goce de las retribuciones tales como: la
educación, la alimentación, la salud, la seguridad social y el agua para su
población.
Artículo 16.- numeral dos de la Complexión de la República del
Ecuador, cualesquiera de las personas tienen derecho a utilizar tecnología
universal y de comunicación.
Los estudiantes universitarios que destacan su sumario de formación
estudiosa y profesional presentan un trabajo de titulación de carácter
académico, científico y humanista, con el propósito de crecer en
conocimiento el mismo que será revertido a la sociedad.
Articulo 350.- del cuerpo legal antes citado, el método de instrucción
superior posee como principal objetivo la alineación correcta y profesional
con una enfoque humanista y científica, con analogía a los equitativos del
régimen de desarrollo.
Articulo 363.- numeral cuatro dice Responder las prácticas de
inmunidad ancestral y elección mediante la afirmación, rendición y
promoción del uso de sus erudiciones, medicinas e instrumentos.
Artículo 403.- El Estado no se enredará en acuerdos de cooperación
que encierren cláusulas que perjudiquen la subsistencia y el manejo
defendible de la biodiversidad, la salud caritativa y los derechos colectivos
y de la naturaleza.
Articulo 424 y 425.- de la Complexión del Gobierno del Ecuador,
estipulan la supremacía y el orden jerárquico de aplicación de las normas.
CAPÍTULO II
METODOLOGÍA
El propósito y único de los objetivos de este segundo capítulo es dar
detalles de repetición uno de los pasos y procedimientos a seguir para
llegar y alcanzar la observación del problema anteriormente formulado.
Martínez (2015) “El diseño de exploración constituye el plan ordinario
del intelectual para obtener consultas a sus incógnitas o comprobar las
suposiciones de la exploración”.
2.1 Diseño de la investigación
La exploración es descriptiva, para tener un diagnóstico y poder
realizar un estudio del análisis en las bases de datos y estadísticas el cual
es brindado por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC” para
de este modo poder tener una población aproximada de niños de 2 a 9 años
en su edad en la provincia del guayas que sufren este ideal de crisis
epilépticas, Además el técnica de exploración a utilizar es el deductivo,
puesto que se llevará la información obtenida desde lo ordinario a lo
especifico, determinando la existencia de la dificultad de estudio, de similar
modo se podrán establecer las causas y propuestas de solución.
2.1.1 Enfoque de la investigación
Este trabajo de estudio está siendo enfocado en una de las técnicas
de exploración que son cualitativa y cuantitativa con métodos
computacionales. Como el problema, los objetivos y todos aquellos datos
que sean necesarios a recoger y que tengan las tipologías de las que se
desea conocer en viabilidad del estudio de un sistemas para la captación
Metodología 34
de señales biológicas y físicas mediante la utilización de sensores
electrónicos durante episodios de convulsiones epilépticas en niños.
Cualitativo
En su gran parte la información se adquirió de forma documental,
bibliográfica, y en distintos contenidos de páginas web.
Cuantitativo
Se realizó la encuesta formulada previamente a trescientas ochenta y
cuatro personas, entre las que constan: personas de alta, media y baja
clase social y económica dentro del espacio de la urbe de Guayaquil
La Exploración de caso está basado en encuestas, con un tipo de
exploración aplicada mayoritariamente cuantitativa según a la altura de
medios en el análisis, basados en la averiguación de caso (encuesta) con
el método computacional
Según el ambiente del objetivo puede ser descriptiva y correlacional,
según el lapso en que se efectúa es un sondeo sincrónico según el
ambiente de la información que se recoge en esta indagación basada en
una investigación de caso.
2.2 Modalidad de la investigación
Para realizar esta investigación de un sistema para la captación de
señales biológicas y físicas mediante el uso de sensores electrónicos
durante episodios de convulsiones epilépticas en infantes en la ciudad de
Guayaquil, se utilizaron distintos tipos de metodologías y en base al
proyecto de estudio se lograría acomodar en el avance*del trabajo de
investigación. Es considerable destacar que sería un gran adelanto en el
Metodología 35
plan*de*investigación, básicamente se alterna de ampliar un análisis
minucioso que muestre el modelo que brinde un ofrecimiento de salida al
problema diseñado.
Cabe recalcar que se analizaron fuentes*primarias*al igual que
las*secundarias siendo estas dos juntas una referencia estable que facilitan
los fundamentos requeridos en esta investigación. Sin embargo, la
metodología para este análisis se dirigirá a ser muy puntual para repetición
de uno de los parámetros ya establecidos anteriormente y de este modo se
deben de efectuar para poder conseguir los efectos ansiados de la
indagación propuesta.
Para aquello se realiza una investigación de campo mediante un
formulario de encuestas lo cual serán realizadas en la urbe de Guayaquil
para poder recopilar la información necesaria de la línea en investigación.
2.3 Tipos e instrumentales de la exploración que va a utilizar
en su trabajo de titulación.
El tipo de instrumento que se manejara para producir a cabo en esta
indagación será la encuesta para de este modo poder recopilar la encuesta
en la ciudad de Guayaquil de la cantidad poblacional en los domicilios con
niños que sufran este ejemplar de ataques epilépticos que estén dentro del
rango de 1 año hasta los 9 años vida en la provincia del Guayas, lo cual
esta cifra es cogida desde sitio web en internet del Instituto Nacional de
Estadísticas y Censos “INEC”
2.3.1 Tipo de Investigación
Para este compromiso se aplica el tipo de exploración *de campo
ayudando en metodologías descriptiva
Metodología 36
2.3.1.1 Investigación de Campo
Se*basó en los primeros datos que fueron adquiridos en la cifra de
incidencias de personas que sufran ataques epilépticos, la cual fue
establecida directamente de la fuente para verificar la condición actual de
los individuos que vivan dentro de la localidad en Guayaquil.
De la siguiente*manera permite estudiar*una situación*para poder
diagnosticar la cantidad de niños existentes en ese sitio donde se efectuó
el estudio.
Investigación Descriptiva
En esta parte se indica las peculiaridades del objeto en estudio, sus
procesos y reside en llegar y echar de ver las situaciones, hábitos y
actitudes sobresalientes a través del diseño exacto de las acciones, cosas,
técnicas e individuos.
El objetivo principal es saber por qué y para qué se está realizando,
siendo una herramienta fundamental de este tipo de indagación, la gráfica
estadística. (Ana Henriquez Orrego, 2014)
El término investigación descriptiva se relata al tipo de pregunta de
investigación, diseño y análisis de datos que se aplicará a un tema
determinado. Aquí es donde se describe la manera que en la moda se
efectúan los procesos.
Siendo el carácter más sencillo para su implementación, con un
hardware básico y un método de software sencillo, que va a acceder
examinar las mejores formas para la detección inmediata de estos ataques
epilépticos a los infantes que vivan dentro de la urbe guayaquileña.
Metodología 37
2.3.2 Método de Investigación
2.3.2.1 Método Deductivo.
Este método parte de lo corriente de una observación, en lo particular
de dar una alternativa de medida al problema diseñado realizando un
esquema de uso del sistema con los antecedentes que se poseen
estudiado. (EcuRed, Conocimiento para todos.)
Vinculando este método a esta investigación realizada, nos basamos
en la observación que se posee de los individuos de manera general en
base a la escasez de si un sistema para la atracción de señales biológicas
y físicas mediante el uso de sensores electrónicos durante episodios de
sacudidas epilépticas en niños dentro de la localidad de Guayaquil.
2.3.3 Fuentes y Técnicas de la Exploración
Las encuestas: es una técnica allegada de antecedentes mediante el
estudio de un cuestionario a un modelo de personas. A través de
igualdades se pueden conocer: (Luis Jesús Galindo Cáceres, 1998)
• Las Opiniones: Una opinión es un juicio que trata sobre algo que
pueda ser cuestionable, que se cuenta a algo o alguien. Sin embargo,
toda opinión admite el suceso de un error o en su defecto de un acierto
ya antes cuestionado.
• En este sentido, la opinión se considera como una afirmación con
menor evidencia de la realidad y se puede convertir en una duda. Las
cantidades de opiniones expuestas en los encuestados en relación a
las preguntas enunciadas nos brindan a tener una idea más clara del
conocimiento que tienen las personas acerca de los progresos que
espera a futuro en el entorno en que habita, utilizando sistemas
avanzados y de con mayor tecnología, que facilite la atracción de
Metodología 38
señales biológicas y físicas mediante el uso de sensores electrónicos
durante episodios de convulsiones epilépticas en niños.
En cualquier encuesta se ejecutan una serie de interrogaciones sobre
uno o diferentes temas a un modelo de individuos seleccionadas
persiguiendo una serie de reglas probadas que hacen que esa muestra sea,
en su conjunto, representativa de la cantidad general de la que procede
esta exploración, al recopilar la información de ciertos grupos de personas,
las principales superioridades de la técnica de la indagación: (Luis Jesús
Galindo Cáceres, 1998)
2.4 Variable de la Investigación.
Como variable principal se tiene al sistema que detecte de toda
aquella señal física o biológica que sea emitida por el niño mientras esté en
su periodo de descansando, y será procesada para poder monitorear y
comprobar si en realidad está sucediendo una eventualidad epiléptica.
Mientras las secundarias serán todos aquellos variables que se vaya
a ser tomada en cuenta y poder tenerla como referencia y utilizarla como
referencia de la encuesta recopilada para luego ser monitoreado y
comparado estos datos para luego ser enviado al sistema y ser transmitido
a la etapa receptora del otro sistema de respuesta inmediata.
2.5 Tipos de Variables a medir en la Exploración
Variable independiente
Frecuencia Cardiaca, Presión Arterial, Aceleración y Movimiento.
Variable dependiente
Señal de Activación.
Metodología 39
2.6 Población y Muestra
Según Hueso & Cascant (2012) “La población es el ligado de todos
los sujetos, sobre los que pretendemos conocer cierta información
relacionada con el raro que se estudia”.
A continuación, se muestra un cuadro de encuesta de la cantidad de
personas que encierran la localidad en la ciudad Guayaquileña, tomando
como objeto de investigación el número niños que existen entre las edades
de 2 a 9 años de vida en la urbe de porteña.
La ciudad que se recogió en consideración para realizar este proyecto
investigativo, fue el total de individuos que vivan dentro de la urbe de
Guayaquil, y se efectuaron los cálculos con un gran nivel de confiabilidad
del 95% que son equivalentes a 1.96, intervalo de confiabilidad o un límite
de error aceptado del 5% que valen 0.05.
Según Hueso & Cascant (2012) “La muestra es el subconjunto de la
urbe que se selecciona para el estudio, esperando que lo averiguado en la
muestra nos dé una idea sobre la localidad en su conjunto”.
Entonces se puede definir al modelo como una parte que se puede
figurar cuando no es posible tomar en balance el general de la población,
entonces es posible seleccionar la parte que represente en su generalidad
a la misma.
Se tomará en su totalidad como referencia de estadística del sitio web
de internet del Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC” y saber
la cantidad exacta de hogares en la urbe de Guayaquil que tengan la
responsabilidad con familiares o niños allegadas con este ejemplo de crisis
epilépticas.
Metodología 40
TABLA N° 5
DATOS NUMÉRICOS Y PORCENTUALES DE LOS HABITANTES EN
LA GUAYAQUIL
Fuente: Datos Estadísticos del INEC Elaborado por: Ernesto León Arellano
Una vez obteniendo la población y poder tomar una muestra, el
ejemplo de instrumento que utilizaremos será la encuesta para ver reflejado
en las estadísticas los resultados para estar al tanto qué tan factible será la
implementación y la introducción de este sistema en el mercado.
2.6.1 Selección de la muestra
Para establecer la aceptación de este beneficio en el mercado,
tomando como reseña una encuesta para mediante de esto sacar el
tamaño de la muestra que se realizara la encuestas en la localidad de la
urbe de Guayaquil.
Para esto segmentaremos el mercado para establecer el conjunto de
hogares en la urbe de Guayaquil con niños que sufran de esta enfermedad
neuronal. Según el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC” En
la localidad de Guayaquil existen 3.645.483 de habitantes para esto se
estratificará y sacar la cuantía de hogares que existen en la ciudad de
Guayaquil.
Lo cual refleja en el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC”
son 598.858 hogares y entre estos tenemos que existe una población de
Metodología 41
406.462 niños lo cual consta así en el sitio de internet en la web del Instituto
Nacional de Estadísticas y Censos “INEC”, para la selección de la ejemplar
es necesario que se haga uso de una formula muestral para sacar el
conjunto de hogares donde vivan los niños, y saber a cuantos hogares
deben de ser encuestados.
Calculo de la dimensión de la muestra conociendo el bulto de la población
Donde la simbología de la ecuación representa los siguientes parámetros.
• n = Tamaño de la muestra
• N= Tamaño de la población (406.462 niños)
• Z= Nivel de confiabilidad (95%) = 1.96
• p= Probabilidad de éxito = (0.5)
• q= Probabilidad de fracaso 1-p = (0.5)
• d= es el mínimo de error aceptado (5%) =0.05
• p x q= Constante de varianza poblacional (0.25)
n = 383,80 = 384 encuestas
Metodología 42
Se aplicará 384 encuestas a los distintos hogares en la urbe de
Guayaquil, lo cual consten con familiares o niños allegados que padezcan
este ejemplo de crisis epilepsia
2.6.2 Recolección de Datos
Persona a persona se acudirá a realizar al círculo de estudio la
investigación, es decir que se realizara de manera presencial, generando
una mejor relación y asociarse el encuestador y el encuestado.
Después de la cogida de antecedentes se realizará el proceso de los
idénticos mediante la herramienta informática Excel, la cual refleja los
gráficos para desarrollar un análisis cualitativo.
Los datos fueron archivados en un documento de Excel una
herramienta de office y luego se efectuó para cada pregunta un gráfico
pastel con su respectivo análisis por capas.
verificando cada pregunta y por último se efectuó una conclusión entre
los resultados arrojados de las tres diferentes capas con el fin de llegar a
dar tramitación a la dificultad de investigación.
Metodología 43
1. Tiene conocimientos sobre los ataques epilépticos
TABLA N° 6
CONOCIMIENTOS SOBRE LOS ATAQUES EPILÉPTICOS
Descripción Frecuencia %
Si 321 84%
Creo que si, no lo recuerdo 56 15%
No 7 2%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 12
CONOCIMIENTOS SOBRE LOS ATAQUES EPILÉPTICOS
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con relación al resultado podemos ver que el 84% tiene
conocimientos sobre la epilepsia y un 14% cree que si, pero no se acuerda
y un 2% no tiene conocimientos, de convenio con estos resultados
podemos observar en el grafico en pastel que nos arroja demuestra que la
mayoría de las personas en los hogares encuestados tienen conocimiento
de este padecimiento neuronal llamada epilepsia
Si84%
Creo que si, no lo recuerdo
14%
No2%
Si Creo que si, no lo recuerdo No
Metodología 44
2. Sabe usted lo perjudicial que logra ser un evento de epilepsia y
no poder ser ayudado en su momento.
TABLA N° 7
CONOCIMIENTO DE LO PERJUDICIAL QUE PUEDE SER LA
EPILEPSIA
Descripción Frecuencia %
Si 312 81%
pocos conocimientos 46 12%
No 26 7%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 13
CONOCIMIENTO DE LO PERJUDICIAL QUE PUEDE SER LA
EPILEPSIA
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
En relación a los efectos podemos observar que el 81% saben que es
perjudicial este ejemplo de crisis para los niños, el 12% tiene pocos
conocimientos en lo perjudicial que es la epilepsia y el 7% no sabe lo nocivo
que puede ser un ataque epiléptico en los niños, de alianza con estos
resultados podemos observar en el grafico en pastel que nos arroja que la
gran totalidad de las individuos en los hogares encuestados tienen intuición
de lo perjudicial que consigue ser esta enfermedad inestable denominada
epiléptica que puedes padecer alguno niños.
Si; 81%
pocos conocimientos ;
12%
No; 7%
Si pocos conocimientos No
Metodología 45
3. Conoce usted a alguien de su familia que tolere de este tipo de
crisis epiléptica
TABLA N° 8
CONOCE A ALGUIEN DE SU FAMILIA CON EPILEPSIA
Descripción Frecuencia %
Si 164 43%
Creo que si, no lo recuerdo 109 28%
No 111 29%
Total 384 100%
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 14
CONOCE A ALGUIEN DE SU FAMILIA CON EPILEPSIA
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con relación a los efectos obtenidos observamos que el 43% si tiene
un familiar que sufra este ejemplo de crisis, el 28% cree que si pero no lo
recuerda muy bien y el 29% no sabe que tiene algún familiar que tolere
ataque epiléptico en los niños, con estos resultados podemos observar en
el grafico en pastel que existen pocas personas que si sepan si tienen algún
familiar niño o allegado con esta enfermedad epiléptica en comparación a
los demás hogares encuestados
Si; 43 %
Creo que si, no lo recuerdo ; 28
%
No; 29%
Si Creo que si, no lo recuerdo No
Metodología 46
4. Que tanto sabe de lo incomodo que logra ser y lo mucho que
sufre una persona cuando tiene una crisis epiléptica
TABLA N° 9
QUE TAN INCÓMODO PUEDE SER Y CUANTO SUFREN LOS NIÑOS
CON CRISIS EPILÉPTICAS
Descripción Frecuencia %
Si se lo mucho que sufren y lo incomodo que es. 263 68%
Pocos conocimientos de lo mucho que sufren y lo incomodo que es 87 23%
No se lo mucho que sufren y lo incomodo que es 34 9%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 15
LO INCÓMODO QUE ES Y CUANTO SUFREN LOS NIÑOS CON
CRISIS EPILÉPTICAS
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con relación a los efecto podemos ver que el 68% si sabe lo mucho
que sufren y lo incomodo que es este tipo de ataques epilépticos en los
niños, 23% tiene poco conocimiento sobre lo incómodo y lo que sufren los
infantes con espasmos y un 9% no tiene conocimientos de lo incómodo y
lo mucho que sufren los niños que sufren de esta crisis neuronal, de
convenio con los deducciones podemos palpar en el grafico en pastel que
nos arroja y muestra que la generalidad de las personas en los hogares
encuestados tienen comprensión de lo incomodo que es y cuanto sufren
los críos que sufren de este padecimiento epiléptico.
Si se lo mucho que sufren y lo incomodo que
es. ; 68 %
Pocos conocimientos
de lo mucho que
sufren y lo incomodo que …
No se lo mucho que sufren y lo incomodo que
es; 9%
Si se lo mucho que sufren y lo incomodo que es.Pocos conocimientos de lo mucho que sufren y lo incomodo que esNo se lo mucho que sufren y lo incomodo que es
Metodología 47
5. Cree usted necesario la creación de un sistema que detecte
cuando alguien está sufriendo un ataque de epilepsia
TABLA N° 10
CREACIÓN DE UN SISTEMA PARA DETECTAR CUANDO SUFRAN
ATAQUES EPILÉPTICOS
Descripción Frecuencia %
Si es muy necesario 375 98%
No creo que sea necesario 9 2%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 16
CREACIÓN DE UN SISTEMA PARA DETECTAR CUANDO SUFRAN
ATAQUES EPILÉPTICOS
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con los consecuencias obtenidas podemos observar que el 98%
están de acuerdo en la instauración de un sistema para detectar ataques
epiléptico y el 2% no está de acuerdo que se cree un método que pueda
detectar cuando el niño este sufriendo una crisis epiléptica, de acuerdo a
estos resultados se puede prestar atención en el grafico en pastel que nos
arroja que la generalidad de las personas en los hogares encuestados
están a favor de la instauración de un método que detecte cuando exista
una crisis convulsivas en los niños.
Si es muy necesario; 98%
No creo que sea necesario; 2%
Metodología 48
6. Conoce usted algún tipo sistema que de alerta cuando alguien
sufre un ataque epiléptico
TABLA N° 11
CONOCE ALGÚN TIPO DE SISTEMA DE ALERTA DE EPILEPSIA
Descripción Frecuencia %
Si conozco 128 33%
Creo haber escuchado 32 8%
No conozco 224 58%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 17
CONOCE ALGÚN TIPO DE SISTEMA DE ALERTA DE EPILEPSIA
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con relación a los deducciones obtenidos observamos que el 34% si
conocen un dispositivo que sea capaz de detectar un evento de epilepsia,
el 28% cree haber escuchado de la coexistencia de este ejemplo de
sistemas y el 58% no conoce que exista un dispositivo que de alerta cuando
un niños sufra un ataque de epilepsia, con estos resultados podemos
observar en el grafico en pastel que existen pocas personas que si sepan
de la presencia de este ejemplar de sistemas que den alerta cuando esté
sucediendo un evento de epilepsia en un infante
Si conozco 34%
Creo haber escuchado
8%
No conozco58%
Si conozco Creo haber escuchado No conozco
Metodología 49
7. Que tan beneficiario seria tener un sistema que detecte un evento
epiléptico con un familiar en su casa
TABLA N° 12
QUE BENEFICIOSO SERIA TENER UN DISPOSITIVO ASÍ
Descripción Frecuencia %
Si Sería muy beneficiario 349 91%
No tengo parientes con epilepsia en mi hogar 32 8%
No sería beneficiario 3 1%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 18
QUE BENEFICIOSO SERIA TENER UN DISPOSITIVO ASÍ
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con las consecuencias obtenidas podemos observar que el 91%
están de acuerdo que sería muy beneficiario tener un método que de alerta
en tema de un evento de epilepsia, el 8% no tienen familiares con este
ejemplo de crisis y el 1% no opina que sería beneficiario tener un medio
que pueda detectar cuando el niño este sufriendo una crisis epiléptica, de
acuerdo a estos resultados se alcanza observar en el grafico en pastel que
nos arroja que la generalidad de las individuos en los hogares encuestados
si creen obligatorio tener un sistema que detecte cuando exista una
dificultad convulsiva a los el menor.
Si Sería muy beneficiario ;
91%
No tengo parientes con
epilepsia en mi
hogar ;8%
No sería beneficiario ;1%
Si Sería muy beneficiario
No tengo parientes con epilepsia en mi hogar
Metodología 50
8. Si conociera algún un tipo de sistema que detecte cuando alguien sufre un episodio epiléptico usted lo adquiriera.
TABLA N° 13
SI CONOCIERA UN SISTEMA LO ADQUIRIERA
Descripción Frecuencia %
Claro que lo tuviera 360 94%
No tengo parientes con epilepsia en mi hogar 5 1%
No lo tuviera 19 5%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 19
SI CONOCIERA UN SISTEMA LO ADQUIRIERA
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Con relación a los deducciones obtenidos observamos que el 94% si
adquiriría un sistema en el cual detecte cuando esté sucediendo esta pauta
de evento epiléptico, el 1% no tiene parientes epilépticos y no le
convendrían este ejemplo de sistemas y el 5% no tuviera este prototipo de
dispositivo que de alerta cuando un niños sufra un ataque de epilepsia, con
estos resultados podemos observar en el grafico en pastel que existen
pocas personas que si adquirirían este ejemplar de sistemas que den alerta
y detectar cuando al niño este presentando este tipo de ataques epilépticos
Claro que lo tuviera ; 94%
No tengo parientes con
epilepsia en mi
hogar ; 1%
No lo tuviera; 5%
Claro que lo tuviera
No tengo parientes conepilepsia en mi hogar
No lo tuviera
Metodología 51
9. Si usted tuviera una familiar que sufra ataques epilépticos, cree
usted que es obligatorio tener un sistema de estos en su hogar.
TABLA N° 14
CREE USTED NECESARIO TENER UN SISTEMA COMO ESTE EN EL
HOGAR
Descripción Frecuencia %
Si es muy necesario 360 94%
No tengo parientes con epilepsia en mi hogar 5 1%
No lo veo necesario 19 5%
Total 384 100% Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
FIGURA N° 20
CREE USTED NECESARIO TENER UN SISTEMA COMO ESTE EN EL
HOGAR
Fuente: Encuesta aplicada a los hogares con familiares o niños allegadas que tengan epilepsia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
En relación a los derivaciones podemos observar que el 94% ve que
es muy necesario tener este tipo de dispositivos que detecten una
eventualidad de estas que de alerta un episodio de epilepsia en los niños,
el 1% no tiene familiares con epilepsia y no tendría un sistema como estos
en casa y el 7% no lo ve obligatorio tener un método como estos en casa
aun si tuvieran un familiar o allegado que padeciera de este ejemplar de
crisis neuronal, de pacto con estos resultados podemos observar en el
grafico en pastel que nos arroja que la totalidad de las personas en los
hogares encuestados están de acuerdo en tener un método que detecte la
eventualidad de un ataque de epilepsia en los infantes familiares o
allegados.
Si es muy necesario ; 94%
No tengo parientes con epilepsia en …
No lo veo necesario; 5%
Si es muy necesario
Metodología 52
2.7 Análisis de Variables de la Investigación
En este presente trabajo de titulación se ha ejecutado una encuesta a
384 personas que sean familiares o allegados que conozcan a niños que
padezcan de este ejemplo de crisis epilépticas que vivan dentro de la urbe
de guayaquileña.
Repitiendo cada variable que han sido detalladamente estudiadas y
clasificadas por eventualidades y gracias a la encuesta realizada en los
hogares y en distintos tipos de zonas de vivienda se ha logrado como
resultado que la generalidad de los ciudadanos tienen conocimiento de
todos los problemas y causas que tiene la presencia de esta padecimiento
neuronal en los familiares niños o allegados.
Y así mismo hemos logrado conseguir que las personas tengan hagan
conciencia y en el asunto de tener un familiar niño o allegado tenga la
oportunidad de adquirir este ejemplar de sistema para así tener un mayor
control y monitoreo de este ejemplo de sucesos mientras el menor se
encuentre en un espacio de descanso.
Y de esta forma saber que se posee la aceptación de los individuos
en la introducción de un régimen como este en oportunidades de venta ya
que sería muy significativo e indispensable tener al cuidado de un infante y
brindarle ayuda en el tiempo pertinente.
Gracias a las encuestas hemos obtenidos resultados favorables, lo
cual se ha dado una respuesta a muchas de las interrogantes planteadas
en esta investigación.
ya que estos resultados manifiestan que ciudadanía necesita de una
técnica para la atracción de señales biológicas y físicas mediante el uso de
sensores electrónicos durante episodios de convulsiones epilépticas en
niños.
CAPÍTULO III
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
3.1 Propuesta
Diseñar un sistema de sensores que generen un aviso previo o
cuando esté ocurriendo un suceso de tipo epiléptico en un niño, y ofrecer
la oportunidad con ayuda de algún familiar cercano al menor. Previniendo
de este modo algún ejemplo de daños físico o ahogamiento durante el
periodo que dure esta crisis neurológica.
3.2 Objetivo general
Diseñar un sistema que capte señales tanto físicas como biológicas
para él envió de una señal de alerta antes y durante el suceso de un
episodio epiléptico en un niño.
3.2.1 Objetivos Específicos
• Determinar la factibilidad del sistema en el medio.
• Determinar los parámetros medibles corporales o físicos asociados a
los ataques convulsivos en niños.
• Determinar el hardware y software para implementar el sistema.
• Estimar un presupuesto necesario para la realización del sistema que
detecte una crisis epiléptica
Análisis e Interpretación de los Resultados 54
3.3 Elaboración de la Propuesta
El campo donde nos enfocare el estudio para la ejecución de este
método sobre el ámbito medicinal, específicamente en el sector epiléptico
infantil.
El círculo donde se realizará el tratado de investigación será en la urbe
de guayaquileña.
En la popularidad existen varios tipos de sistemas para el monitoreo
de personas adultas y niños que padezcan este ejemplo de crisis
epilépticas.
En su diferencia es que dichos sistemas ya posicionados en el
mercado solo poseen un tipo de sensor de lectura y confirmación previo o
durante al suceso de epilepsia y el estudio realizado previamente existe
una mejor factibilidad de confirmación al unir varios ejemplares de sensores
de lecturas de medición como pueden ser los corporales, físicos.
FIGURA N° 21
DIAGRAMA EN BLOQUE DEL SISTEMA
Fuente: Fuente Propia
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Análisis e Interpretación de los Resultados 55
3.3.1 Estudios de Parámetros
La determinación de un evento, convulsión, deberá implementarse por
intermedio de algoritmos matemáticos de baja carga computacional, tal que
sea de fácil integración en la lengua de codificación en la Plataforma de
Arduino, Este tipo de notaciones se basan en la determinación de la señal
obtenida ya sean con sensores de pulso o en su segunda variable el meneo
del acelerómetro.
3.3.2 Procesamiento de la Señal con el Acelerómetro
Inicialmente tomaremos como medida el pulsometro lo cual toma
valores de repetición en los cambios del ritmo cardiaco para de este
carácter poder sacar un valor exacto numérico de cuantos latidos tiene el
niño y de esta manera saber de cuan alterado esta antes de sufrir un ataque
epiléptico,
En su otro caso opcional con el acelerómetro obtiene datos en tres
vectores con valores decimales, los cuales representan la aceleración
individual de los teléfonos móviles en los ejes [x,y,z] obtenidos a partir del
vector de gravedad “g”. la cual se encuentran en
metros por segundo al cuadro (m=s2) (Ableson, 2011).
3.3.3 Adquisición de Datos con el Acelerómetro
Tomando en cuenta que los movimientos de una convulsión tónico-
clónica presentan una frecuencia de 4 a 8 Hz, la mínima frecuencia de
muestreo para la toma de datos corresponde a 16 Hz, por lo tanto, en la
presente intención se utiliza el modo DELAY_ GAME (Abigail, 2014).
Análisis e Interpretación de los Resultados 56
TABLA N° 15
TIPOS DE MODO DEL ACELERÓMETRO
Fuente: acelerómetro y su funcionalidad en frecuencias
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
3.3.4 Pre procesamiento de datos
El análisis individual de los ejes de aceleración [x,y,z] es de gran
importancia en el asunto de que se desee conocer la dirección de la
aceleración, sin embargo para efectos del presente proyecto determinar la
dirección del movimiento no es relevante como se lo puede estar a la mira
en la figura (Jara, 2014).
FIGURA N° 22
DATOS DE ACELERACION EN LOS EJES (X,Y,Z)
Fuente: acelerómetro y su funcionalidad en frecuencias
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Análisis e Interpretación de los Resultados 57
El siguiente paso consiste en unir las tres dimensiones de los
resultantes tal que se obtenga una sola magnitud de aceleración (Elizabeth,
2014), esta señal permite simplificar la estirpe de las características de un
movimiento producido por una convulsión epiléptica como se lo puede
estimar en la grafica. (Elizabeth, 2014)
FIGURA N° 23
MAGNITUD DE ACELERACIÓN
Fuente: acelerómetro y su funcionalidad en frecuencias
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
3.3.5 Caracterización de la Señal
Una vez obtenidos los datos característicos de una convulsión
epiléptica, se realizó el estudio de la densidad de potencia espectral
obteniéndose el resultado (Abigail, 2014), Considerando esto, se tomaron
datos de distintos movimientos en ventanas de 1segundo, a una frecuencia
de muestreo de 50Hz (Abigail, 2014).
Antes de analizar los datos del teléfono en movimiento se observa en
la grafica que en ausencia del mismo los antecedentes logrados de la
rapidez corresponden a la gravedad de la tierra, es decir aproximadamente
9.8m=s2.
Análisis e Interpretación de los Resultados 58
FIGURA N° 24
SEÑAL EN AUSENCIA DE MOVIMIENTO
Fuente: acelerómetro y su funcionalidad en frecuencias
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
Luego del estudio y análisis de los datos logrados de la tendencia de
una convulsión, se obtiene una curva similar a la de la gráfica 13 en la que
se distingue claramente.
Presencia de “picos”: en este tema, cabe aclarar que debido a los
meneos bruscos de una convulsión la rapidez se incrementa, provocando
repetición de uno de estos picos.
Se cumplen lo establecido por los estudios médicos que indican una
jerarquía de 4 a 8 picos. Variación de anchura superior a 4 unidades de
aceleración de la gravedad: debido al movimiento violento,
se muestra una gran variación de amplitud. Distancia entre picos
constante: la figura pauta una señal periódica.
Análisis e Interpretación de los Resultados 59
FIGURA N° 25
SEÑAL EN CASO DE EVENTO DE CONVULSIÓN
Fuente: acelerómetro y su funcionalidad en frecuencias
Elaborado: León Arellano Ernesto Geovanny
3.4 Desarrollo
Para llevara a cabo el diseño y desarrollo de este sistema,
previamente se tiene que estudiar varios parámetros y estadísticas de los
niños en su comportamiento dependiendo su edad y la actividad que
realicen,
ya que se tomará sus pulsaciones por minuto normales como
referencia principal obedeciendo de la edad que tenga el infante.
El pulso es algo muy importante a medir en este ejemplo de análisis
ya que son la cantidad de pulsaciones que tiene el corazón por minutos y
basado a eso se logra determinar si el infante está soportando una
alteración de ritmo cardiaco mediante el sensor de pulso y que detecte este
cambio, lo cual esto ayudara a determinar y poder avisar enviando una
alerta
Análisis e Interpretación de los Resultados 60
TABLA N° 16
FRECUENCIA CARDIACA EN REPOSO
Fuente: MediLinePlus
Elaborado Por: Ernesto León A.
Debido a los saberes ejecutados con anterioridad se ha logrado
conseguir información relevante, que se logra conseguir una medición muy
efectiva a través de los pulsos cardiacos y de esta forma poder detectar
este suceso epiléptico escaso previamente de que el infante este
convulsionando y poder asistirlo con ayuda y que no se cause daños
físicos.
El ejemplar de sensor que se utilizara para medir el ritmo cardiaco es
el módulo de Arduino de pulso cardiaco.
FIGURA N° 26
SENSOR DE PULSO CARDIACO
Fuente: Arduino
Elaborado Por: Ernesto León A.
Análisis e Interpretación de los Resultados 61
Lo cual este a su ciclo ira conectado a una placa Arduino uno para la
leída de pulsos que envié este sensor y que sea interpretado dicha
información, para de esta cualidad poder definir si está ocurriendo un
cambio en su ritmo cardiaco y poder enviar una alerta.
Al similar que la modulo que detectara los pulsos, así mismo a su ciclo
la placa Arduino detectara la señal recibida y la procesara internamente a
través de una codificación programada internamente para de esta forma
sacar dichos resultados y enviarlos
FIGURA N° 27
PROGRAMACIÓN EN ARDUINO
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
Luego de ser procesada la señal y nos envía el sensor de ritmo
cardiaco al través de la placa Arduino, se determina si es causante de una
alerta y se procese a enviar una señal digital de estado lógico 1 mediante
una de las escapatorias de la placa Arduino para el receptor de radio
frecuencia (RF) de 433 Mhz hacia el receptor de la propia frecuencia para
que sea leída por otro sistema en el cual este encargue de enviar la alerta
de este suceso epiléptico
Análisis e Interpretación de los Resultados 62
3.4.1 Simulación
Se tomó en consideración y por conocimiento propio la utilización de
uno de estos softwares de simulación electrónica “Proteus” de la empresa
“Labcenter Electronics”
ya que cuenta con una librería de la Empresa de “Arduino” alojadas
en su plataforma. Y de esta cualidad hace mucho más fácil la simulación
del sistema en este software de libre.
FIGURA N° 28
SOFTWARE SIMULADOR PROTEUS
Fuente: Ernesto León Elaborado Por: Ernesto León A.
De este modo se podrá simular cada una de las etapas, módulos y
dispositivos a usarse para la creación de este método y lo mejor de todo
que será en tiempo real
Análisis e Interpretación de los Resultados 63
3.4.1.1 Generador de Pulsos Cardiacos
En esta etapa es donde se simulará el ritmo cardiaco del infante
dependiendo mucho de su edad podrá cambiar la programación en la
plataforma Arduino del sistema, como se estima en la imagen está
compuesto por un opotoacoplador y transistores de paso que dejaran fluir
el pulso que les llegara desde la placa Arduino anteriormente ya
programada para esta simulación, para de esta cualidad así poder pasar a
la sucesiva etapa de depurado y amplificación respectivamente de la señal
pulsante
FIGURA N° 29
GENERADOR DE PULSO DEL SISTEMA
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.2 Etapa de Filtrado
Una vez recibida la señal del optoacoplador esta señal se procesa
ingresando en una etapa de filtrado mediante elementos electrónicos como
lo son los capacitores y las resistencias para de esta condición poder
eliminar cualquier tipo de ruido o inconsistencia que tenga la señal y de este
carácter poderla tenerla pura, para pronto ser ingresada a la época de
amplificación.
Análisis e Interpretación de los Resultados 64
FIGURA N° 30
ETAPA DE FILTRADO DE LA SEÑAL
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.3 Amplificación
Aquí en esta etapa es donde ingresara la señal limpia y sin
inconsistencias para poder ser amplificada y rectificada ya que esta un
poco débil y a través de circuitos operacionales OPAMP, se encargara de
hacer la señal más fuerte y robusta para q pueda tener una correcta lectura
al momento de ingresar como señal analógica en la placa Arduino.
FIGURA N° 31
ETAPA DE AMPLIFICACIÓN Y RECTIFICACIÓN DE LA SEÑAL
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
Análisis e Interpretación de los Resultados 65
3.4.1.4 Entrada de la señal de pulso a la placa Arduino
En esta placa embebida es donde se procesará la señal recibida del
generador de pulsos cardiacos, en esta última grafica simulará la repetición
precordial del infante.
Lo cual será interpretado a través de un código de programación, en
la misma que se establecerán los parámetros y estándares de frecuencias
cardiacas de un infante en su espacio de descanso.
Lo cual nos admitirá tener una buena lectura y nos ayudaran para
calcular los pulsos cardiacos del infante,
Y el transcurso del código de programación serán evaluada la señal y
cada único de los pulsos que ingresen y la frecuencia con la que vallan
apareciendo en la entrada de la placa Arduino.
FIGURA N° 32
PLACA ARDUINO DONDE SE INTERPRETA LA SEÑAL
Fuente: Ernesto León Elaborado Por: Ernesto León A.
Análisis e Interpretación de los Resultados 66
3.4.1.5 Modulo Transmisor de la señal
Luego para de esta etapa podra ser activado o desactivada una alerta,
al similar que poder enviar una señal resultante de estado lógico 1, por
medio del transmisor de radiofrecuencia (RF) de 433 MHz.
Para ser receptado por otro sistema donde enviara una alerta de
manera inmediata, vía celular ya sea por un mensaje de texto (SMS),
llamada telefónica.También mediante una aplicación instalada en el celular
y que este dispositivo móvil esté conectado a una punto de internet
simultáneamente enviara una alerta de aviso del suceso epiléptico.
FIGURA N° 33
MODULO TRANSMISOR DE ARDUINO
Fuente: Ernesto León Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.6 Diagnóstico del infante
3.4.1.6.1 Señal Cardiaca del niño en estado Natural
Como se pauta en la imagen aquí se puede apreciar cuando el niño
está dentro de los parámetros normales o en etapa de reposo en el que no
presenta ningún tipo de anomalía o una variación en su pulso cardiaco, lo
cual el sistema no enviara ningún mensaje de alerta.
Análisis e Interpretación de los Resultados 67
FIGURA N° 34
SEÑAL DE PULSO CARDIACO NORMAL
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.6.2 Pulsaciones por minutos del niño en estado Natural
En esta parte es donde se puede visualizar a través de una pantalla
LCD de 16x2 Caracteres y nos muestra la señal de ingreso por la placa
Arduino ha sido leída correctamente y está siendo procesada por repetición
de las líneas de programación y nos arroja como resultado el dígito de
pulsaciones.
Lo cual en este asunto son las pulsaciones cuando el infante está en
su normalidad sin ninguna variación de su ritmo cardiaca, lo cual en la
ilustración también se pueden apreciar un indicador como un diodo led de
tono verde que muestra la actividad del pulso
Análisis e Interpretación de los Resultados 68
FIGURA N° 35
VISUALIZACIÓN DE LAS PULSACIONES POR MINUTO EN ESTADO
NORMAL
Fuente: Ernesto León Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.6.3 Señal Cardiaca del niño en momento Alterado
En esta imagen se logra valorar el momento cuando el infante se
encuentra con la elevación cardiaca acelerada y fuera de los parámetros
permitidos.
esto quieres decir que se localiza en estado de variación de su ritmo
cardiaco. Ya que se puede no perder de vista en la imagen que existen
varios pulsos simultáneos en tan poco tiempo y esto hará que el modelo
evalué esta lectura acelerada.
Y se obtendrán resultados y enviara una señal de alerta, ya que se
sobrepasó las pulsaciones por minutos de los parámetros anteriormente
establecidos en el programa.
Análisis e Interpretación de los Resultados 69
FIGURA N° 36
SEÑAL DEL PULSO CARDIACO ALTERADO
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.6.4 Pulsaciones por minutos del niño en fase Alterado
En esta parte es donde se puede valorar visualmente a través de
una pantalla LCD de 16x2 caracteres en la que muestra la señal analógica
que ingreso por la placa Arduino ha sido leída correctamente y está siendo
procesada por cada acople de las líneas de programación del software y
nos arroja como resultado el dígito de pulsaciones por minuto que tiene en
ese instante el niño.
Lo que en este caso de esta ilustración nos muestra el aumento de
pulsaciones que tiene el infante está cuando su ritmo cardiaco se localiza
en estado alterado.
Como se logra estimar en la ilustración también se pueden apreciar
un indicador como un diodo led de color rojo que muestra la actividad del
pulso
Análisis e Interpretación de los Resultados 70
FIGURA N° 37
VISUALIZACIÓN DE LAS PULSACIONES POR MINUTO EN ETAPA
ALTERADA
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.7 Sistema de Recepción
Aquí es donde se receptarán repeticiones, y una de las alertas que
serán enviadas a través en su placa Arduino.
para que sea expandida a los demás dispositivos de alerta del sistema
que se encargue de reproducir dicha alarma mediante un mensaje de texto
(SMS) a un teléfono celular o asimismo a través de una invocación
telefónica avisando del suceso.
también se puede implementar la moda de una aplicación a un
teléfono celular conectado a un punto de internet que también recoja la
señal de dicho evento.
Análisis e Interpretación de los Resultados 71
FIGURA N° 38
TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL DE ALERTA AL DISPOSITIVO
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.4.1.8 Sistema terminado y funcionando
Como se logra estimar en la ilustración aquí se encuentra todo el sistema
funcionando correctamente en repetición de sus fases comenzando desde
el generador de pulsos cardiacos, para luego pasar por el asunto de filtrado
y luego pasar esta señal pura en una etapa de amplificación y rectificación.
Una vez con este proceso anterior ya está lista la señal y poder ser
ingresada a la placa Arduino para de esta cualidad poder ser monitoreada
y analizada en repetición de las líneas de programación para así detectar
cuantas pulsaciones posee el niño por minutos y poder continuar con el
siguiente salida que sería la visualización de los pulsos cardiacos en la
pantalla LCD de 16x2 caracteres y así poder conocer cuál es su ritmo
cardiaco y que el medio actué en la alteración cardiaca del menor y poder
así enviar la señal de alerta y brindarle la respectiva ayuda para evitar
cualquier daño físico que pueda suceder durante el episodio de epilepsia
Análisis e Interpretación de los Resultados 72
FIGURA N° 39
SIMULACIÓN DEL SISTEMA FUNCIONANDO
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
Aunque en esta primera instancia de investigación y en desarrollo, de
esta cualidad el sistema se ha conseguido en forma de una simulación. un
poco menor a lo que sería favorable poder tenerlo en físico como un
prototipo,
Pero se ha logrado alcanzar su funcionamiento alcanzando así todas
las expectativas cumpliendo con único de los varios objetivos planeados
con delantera.
Dando así posibilidades a futuros investigadores pasionistas en la
trama de la electrónica y telecomunicaciones para que de posibilidades de
una mejora del sistema
Análisis e Interpretación de los Resultados 73
3.5 Análisis Presupuestario
Analizando el mercado medico infantil que se encuentran en
circulación de servicios que brindan este prototipo de diagnósticos médicos
mediante aparatos electrónicos, a diferencia que este ejemplo de sistemas
o aparatos solamente brindan el monitoreo o medición del ritmo cardiaco
mediante una pequeña pantalla de visualización.
Pero la diferencia que este aparato electrónico no brinda la facilidad
de transmitir una alerta que avise cuando esta persona está fuera de los
parámetros médicos establecidos en que su ritmo cardiaco este normal y
cuando sobrepasen esos parámetros el sistema se active.
Cosa que el medio que se está proponiendo posee esta característica
de poder enviar una señal de alerta al detectar una medición cardiaca que
se encuentre fuera de los rangos y parámetros normales de la persona y
se enviara una alerta a una persona o familiar allegado al niño para que
acuda a brindarle una oportuna ayuda en el momento preciso,
Por este motivo es que se muestran en primera instancia una
simulación poco menor a un prototipo
3.5.1 Comparación de dispositivos y sistemas
3.5.1.1 Oximetro medidor de pulso portátil
Este es un apariencia médica que calcula de manera evasiva
la saturación de oxígeno de la sangre de un sufrido, no claramente a través
de una muestra de sangre.
Algunos oxímetros pueden ser sensibles a las permutaciones en la
corpulencia de sangre en la piel.
Análisis e Interpretación de los Resultados 74
FIGURA N° 40
OXIMETRO PORTATIL
Fuente: w ww.acc-urate.com
Elaborado Por: Ernesto León A.
Características
• MARCA : ACC-URATE -PROCEDENCIA USA
• PANTALLA Digital led.
• Preciso y fiable - muestra con precisión su SpO2 (niveles de
impregnación de oxígeno en la sangre), la periodicidad del latido y el
pulso de fuerza solo 10 segundos posteriormente.
• utilizadas por los médicos y otros profesionales de la fortaleza o
cualquier persona de cualesquiera en edades interesada en el cálculo
de su tasa de SpO2 y el pulso.
• cámara de dedo con el sistema SMART primavera.
• Tiene capacidad extensa gama en tamaños de los dedos - niños hasta
adultos.
• Cargado del dispositivo con 2 pilas AAA que permitirán que se utilice
el oxímetro de pulso donde usted desee llevarlo,
Análisis e Interpretación de los Resultados 75
3.5.1.2 Pulsera Embrace
La característica más destacable que poseerá esta innovadora
brazalete es, sin titubeo, su porte para detectar crisis epilépticas. Este
innovador dispositivo.
Tiene la cabida de medir la acción electrodérmica del beneficiario para
lo cual se vale de un sensor electrodérmico, un giroscopio, acelerómetro,
así como igualmente de un termómetro. Gracias a estos sensores.
El dispositivo calculará tanto el meneo como los indicios fisiológicos a
través del pulso del usuario,
Y este enviará una alarma a la persona o personas que hayan sido
previamente designadas para que acudan a socorrer al usuario.
FIGURA N° 41
PULSERA EMBRACE
Fuente: www.enbracecorporation.com Elaborado Por: Ernesto León A.
Análisis e Interpretación de los Resultados 76
Características
• Un sensor PPG, que calcula la corpulencia de sangre del latido y otras
ocupaciones cardiovasculares.
• Un acelerómetro de 3 ejes que captura la acción basada en el meneo.
• Sensor de acción electrodérmica para calcular la excitación del medio
nervioso simpático.
3.5.1.3 Sistema Epi-Care.
Con el sensor de convulsión Epi Care Free, las sacudidas de los
ataques epilépticos rígidos estarán completamente inspeccionadas. Une
tecnología inalámbrica que suministra la vida diaria de los atacados,
suministrando a su vez una inmejorable seguridad para las individuos
epilépticos. No sólo durante el sueño, sino en cualquier momento del día,
alerta a los cuidadores de que el beneficiario está sufriendo una convulsión
tónica/clónica.
Epi Care suministra libertad total para los atacados de epilepsia tal
para sus cuidadores. Con Epi Care estarán seguros incluso cuando estén
solos, tanto de día como de noche.
FIGURA N° 42
SISTEMA EPI-CARE
Fuente: www.epicaremedical.com
Elaborado Por: Ernesto León A.
Análisis e Interpretación de los Resultados 77
Características
• El nivel entre el sensor y el mecanismo de control es de
aproximadamente a 20 metros.
• El sensor se sustenta con un pequeño acumulador, que solicita
recarga repetida cada 24 horas.
• El lapso de carga es aproximadamente 1 hora y 15 minutos.
• puede suministrarse con 2 sensores, un sensor adicional en el asunto
de los niños pequeños que duermen en colchones grandes
• un sensor para fuera de la cama, que detecte la espanto si el
beneficiario sale del lecho o se cae durante una convulsión.
3.5.1.4 Bed Alarma sensor De Movimiento en camas
Especialmente diseñado para individuos que no pueden realizar
llamadas de auxilio a través de métodos tradicionales.
el sistema se constituye de un sensor debajo del colchón, casi
indetectable y nada molesto para el paciente.
Lo cual detecta la presencia en cama a través de micro movimientos
provocados por una persona, tales como la respiración o las palpitaciones
del corazón.
Análisis e Interpretación de los Resultados 78
FIGURA N° 43
SISTEMA BED HOME PARA CAMAS
Fuente: www.bedhome.com
Elaborado Por: Ernesto León A.
Características
• Dimensiones: 310x630x10 mm
• Momentos de alarma a partir 10 segundos hasta 90 minutos
• Detecta alejamiento del usuario del lecho
• Monitoriza frecuencia cardiaca, respiración y movimiento
• Baja tasa de falsas alarmas
• Sin restricciones de peso
• Alarma sonora con volumen ajustable
• Envío de alarma vía radio
3.5.2 Análisis Presupuestario
En su correlación en costo y beneficios tanto en su duración en tiempo
de uso y en únicos los aspectos, el sistema propuesto tiene sus ventajas
en muchas maneras en todas sus etapas. Tanto en transmisión, distancia,
duración y efectividad.
3.5.2.1 Otros sistemas para la localización de epilepsia
En el sucesivo cuadro se puede estimar cada artículo de las
propuestas existentes en el mercado, detallando Nombre, su uso y el costo.
Análisis e Interpretación de los Resultados 79
TABLA N° 17
LISTADO DE COMPARACIÓN DE PRECIOS ENTRE SISTEMAS
Descripción Precio Producto Funcionamiento
Oximetro medidor
de pulso portatil $ 35,00
solamente calcula el
pulso y lo muestra en la pantalla
Pulsera Embrace $ 256,00
se activa una alarma al tener un cambio
de la presión o movimiento brusco
Sistema
Epi-Care. $ 359,00
se activa la alarma al tener un movimiento
demasiado brusco y el cambio de la
presión
Oximetro de pulso Neonato
Pediátrico
$ 229,00
mide constante mente las
pulsaciones por
minuto y envía una señal de alerta
Bed Alarma sensor De
Movimiento en
camas
$ 131,00
sensor de presión que se coloca en la
cama para que
envié una alerta
Fuente: Propia de la investigación Elaborado Por: Ernesto León A.
3.5.2.2 Sistema propuesto en la Investigación
Como se puede considerar en el cuadro aquí vemos el costo de cada
simple de los materiales para la fabricación del sistema propuesto, lo cual
cumplen las mismas especificaciones técnicas.
Análisis e Interpretación de los Resultados 80
los otros sistemas que se encuentran dentro del mercado y podemos
obtener una disconformidad de costos, y cual lo hace más rentable el
sistema propuesto a los individuos interesadas en adquirirlo.
TABLA N° 18
LISTA DE MATERIALES Y COMPARACIÓN DEL PRECIO FINAL
Descripción Precio
Arduino Nano $ 9,00
Sensor de pulso $ 5,00
Transmisor (RF) $ 5,00
Bluetooth $ 12,00
Cableado $ 1,00
Carcasa $ 11,00
Pila 3.3V $ 1,00
Mano de Obra $ 5,00
TOTAL $ 49,00
Fuente: Propia de la investigación
Elaborado Por: Ernesto León A.
3.6 Impacto
Al nivel social según las encuestas realizadas anteriormente en la
urbe guayaquileña, es evidente el agrado y aceptación de los individuos la
cual fueron encuestadas la urbe de guayaquileña con la introducción de
este ejemplo de sistemas al mercado y en cualesquiera en casos de su
Análisis e Interpretación de los Resultados 81
mayoría no sabían que pueda existir un sistema el cual detecte este periodo
epiléptico.
Ya que se llevaron una sorpresa al enterarse que ahora podría ser
posible con este ejemplo de sistemas detectar y que pueda predecir una
irrupción de epilepsia en los niños,
Y esto sería preocupante que este episodio le suceda a un infante ya
que son vulnerables a cualquier daño y necesitan ayuda para ser asistidos
en el transcurso de un evento de una irrupción de epilepsia,
3.6.1 impacto social
• Optimización de tiempo.
• Optimización de recursos.
• Estabilidad familiar.
• Mejor calidad de vida.
3.6.2 Impacto Tecnológico
• Creatividad
• Calidad del Sistema
• Mejoramiento del Sistema
• Innovación
3.7 Conclusiones
Con los estudios realizados y la ayuda de unos de los antecedentes
del Hospital de niños León Becerra, según el Dr. Arturo Carpio (2014) uno
de los factores prioritarios a considerar como indicador de una crisis de
epilepsia es el pulso cardiaco, , ya que cada vez antes de una crisis
Análisis e Interpretación de los Resultados 82
convulsiva de epilepsia, existe un incremento en el torrente sanguíneo lo
cual hace que la presión venosa del corazón aumente y eso hace más
factible el cálculo de los pulsos en el infante y de este modo poder alertar
con una anticipación de hasta 20 segundos un suceso epiléptico.
Al analizar los distintos ejemplos de sensores para poder tener las
mediciones de un individuo con epilepsia se puede encontrar varios y
dentro de esos tenemos el acelerómetro, el giroscopio, el pulsímetro
(Electrodos), pero en este último se puede observar que genera una alerta
preventiva. A diferencia del acelerómetro o el giroscopio que generan la
alerta cuando el proceso de la irrupción epiléptica está ocurriendo y puede
ser un poco tarde al momento de reaccionar en la ayuda, ya que cada
segundo es importante en este ejemplar de descontroles neuronales.
Para validar el proceso se usó como software de simulación Proteus
8.5 de la empresa “LabCenter Electronic” y es libre de licencias, ya que
tiene una excelente compatibilidad con estanterías de Arduino y esto facilita
más la simulación del sistema, en demás existen software con dicha
compatibilidad, pero tienen costo al usarlo o no son compatibles con las
simulaciones de Arduino.
3.8 Recomendaciones
Se recomienda como primera parte realizar el sistema de prototipo
para poder efectuar todas las pruebas de campo, y poder observar la
efectividad del sistema en la localización de ataques epilépticos en niños,
por el experimentado de ser infantes que no se use o se utilice ningún tipo
de cableado alrededor de su cuerpo ya q por el hecho de ser niños son
inquietos y se pueda tener cierto tipo de percance en el que se ponga en
riesgo su vida , y se podrían asfixiar por ahorcarse o hasta intoxicarse con
cierto tipo de material metálico de implementación del sistema, por esto es
recordable que sea totalmente inalámbrico desde su recolección de datos
que sería el pulsímetro hasta el sistema de transmisión.
Análisis e Interpretación de los Resultados 83
Al igual que todo se recomienda discreción y cuidado al momento del
montaje del sistema se podría utilizar y sustituir placa de Arduino Uno por
más pequeña tal lo es la Arduino nano.
Así mismo al momento de transmitir la información se puede concebir
por varias alternativas como lo pueden ser el bluetooth, wifi, infrarrojo o RF
como es el caso en este sistema, cada quien puede utilizar su dominante
opción ya sea por comodidad, estética o economía.
ANEXOS
Anexo 85
ANEXO N° 1
ENCUESTA
1. Tiene conocimientos sobre los ataques epilépticos
• Si
• Creo que sí, no lo recuerdo
• No
2. Sabe usted lo perjudicial que puede ser un evento de epilepsia y
no poder ser atendido en su momento.
• Si
• Pocos conocimientos
• No
3. Conoce usted a alguien de su familia que sufra de este tipo de
crisis epiléptica
• Si
• Creo que si, no lo recuerdo
• No
4. Que tanto sabe de lo incomodo que puede ser y lo mucho que
sufre una persona cuando tiene una crisis epiléptica
• Si se lo mucho que sufren y lo incomodo que es.
• Pocos conocimientos de lo mucho que sufren y lo incomodo que
es.
• No se lo mucho que sufren y lo incomodo que es.
5. Cree usted necesario la creación de un sistema que detecte
cuando alguien está sufriendo un ataque de epilepsia
• Si es muy necesario
• No creo que sea necesario
Anexo 86
6. Conoce usted algún tipo sistema que de alerta cuando alguien
sufre un ataque epiléptico.
• Si conozco
• Creo haber escuchado
• No conozco
7. Que tan beneficiario seria tener un sistema que detecte un
evento epiléptico con un familiar en su casa.
• Si Sería muy beneficiario
• No tengo parientes con epilepsia en mi hogar
• No sería beneficiario
8. Si conociera algún un tipo de sistema que detecte cuando
alguien sufre un ataque epiléptico usted lo adquiriera.
• Claro que lo tuviera
• No tengo parientes con epilepsia en mi hogar
• No lo tuviera
9. Si usted tuviera una familiar que sufra ataques epilépticos, cree
usted que es necesario tener un sistema de estos en su hogar.
• Si es muy necesario
• No tengo parientes con epilepsia en mi hogar
• No lo veo necesario
Anexo 87
ANEXO N° 2
CENSO POBLACIONAL EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC” Elaborado: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC”
Anexo 88
ANEXO N° 3
PROYECCIÓN POBLACIONAL DEL 2010 AL 2020
Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC”
Elaborado: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos “INEC”
Anexo 89
ANEXO N° 4
INCIDENCIA ESPECIFICAS POR EDADES DE EPILEPSIA EN
AMÉRICA
Fuente: www.medicosecuador.com/Perfil-de-la-Epilepsia-en-el-Ecuador Elaborado Por: Ernesto León Arellano
ANEXO N° 5
CODIGO DE PROGRAMACIÓN EN ARDUINO
Anexo 90
Anexo 91
Anexo 92
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
ANEXO N° 6
SIMULACIÓN CUANDO EL NIÑO ESTÁ EN ESTADO
EPILÉPTICO
Fuente: Ernesto León
Elaborado Por: Ernesto León A.
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