Desenvolvimento de um protótipo de oxímetria de pulso de baixo custo com tecnologia open source

Abstract

A monitorização contínua de sinais vitais, como a frequência cardíaca e o nível de saturação de oxigênio no sangue é de suma importância para o paciente em situações que envolvam risco a seu estado de saúde. A alteração do grau potencialmente perigoso de hipóxia se dá a partir de situações em que a saturação de oxigênio atinge níveis inferiores durante um período longo, podendo evoluir para casos de dessaturação mais graves. As causas mais comuns da hipóxia são as anormalidades de ventilação e perfusão. O Oxímetro de Pulso desenvolvido neste trabalho apresenta características não invasivas, para o processo de monitorização contínua, associadas a tecnologia de baixo custo, baseada em Hardware Livre para que todos os interessados tenha a liberdade de usá-lo e aproveitar-se dos benefícios do uso dessa tecnologia. O hardware e software foram embarcados em plataforma Arduino por apresentar tanto o software quanto o hardware livre, com uma prototipagem eletrônica acessível e flexível. A modelagem do protótipo do suporte do sensor e LEDs foi realizada em um impressora 3D, Prusa Mendel V2, reproduzindo fielmente a sua forma e textura previamente modelada. Os sinais recolhidos e os estudos realizados provam a potencialidade da instrumentação desenvolvida no âmbito deste trabalho. Os sistemas desenvolvidos são capazes de obter sinais biológicos de fotopletismografia através do dedo, permitindo a determinação da frequência cardíaca e do nível de saturação de oxigênio no sangue.

ABSTRACT:

Continuous monitoring of vital signs, such as heart rate and blood oxygen saturation level is of paramount importance for the patient in situations that involve risk to his health status. The change in the potentially dangerous degree of hypoxia occurs from situations in which oxygen saturation reaches lower levels over a long period, and may progress to more severe cases of desaturation. At The most common causes of hypoxia are ventilation and perfusion abnormalities. The Pulse Oximeter developed in this work has non-invasive characteristics for the continuous monitoring process, associated with low-cost technology, based on Free Hardware so that all interested parties have the freedom to use it and take advantage of it. the benefits of using this technology. The hardware and software were embedded in Arduino platform for presenting both software and free hardware, with an accessible and flexible electronic prototyping. The prototype modeling of the sensor support and LEDs was performed on a 3D printer, Prusa Mendel V2, faithfully reproducing its shape and texture previously modeled. The signals collected and the studies carried out prove the potential of the instrumentation developed within the scope of this work. The developed systems are capable of obtaining biological signals from photoplethysmography through the finger, allowing the determination of heart rate and blood saturation level. oxygen in the blood.