Proyecto final de Grado: MoAna: Diseño y desarrollo de un prototipo basado en PC para monitorizar analgesia en anestesia general mediante el índice SPI basado en fotopletismografía.
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2024-02-02
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Resumen
El presente Proyecto Final de Carrera consta del diseño y desarrollo de un prototipo de equipo basado en PC que permite la monitorización de la nocicepción de pacientes adultos sometidos a intervenciones quirúrgicas bajo anestesia general. Este infiere el balance nocicepción-antinocicepción a partir del cálculo de un índice llamado Surgical Pleth Index (SPI). El SPI permite realizar un análisis del balance simpático-parasimpático a partir de la señal de fotopletismografía (PPG), considerando los intervalos entre latidos (HBIs, heart beat intervals) y las amplitudes de los pulsos (PPGAs, phtoplethysmographic amplitudes). A partir de ambos parámetros, se puede inferir la presencia de un tono simpático más alto correlacionado con estímulos nocivos), por su efecto vasoconstrictor (menor PPGA) y cardioacelerador (menor HBI). De modo contrario, una variación opuesta de dichos parámetros reflejará un tono simpático suprimido y uno parasimpático más alto. Bajo dichas premisas, el objetivo principal del presente Proyecto Final de Carrera es diseñar y desarrollar un prototipo de equipo de monitoreo basado en PC que permita inferir el balance nocicepción-antinocicepción, basado en la adquisición de la señal de PPG y en el cálculo del SPI en tiempo real. De este modo, el equipo podría funcionar como una herramienta de soporte para la toma de decisiones del médico anestesiólogo, brindándole respaldo para optimizar el suministro de fármacos analgésicos a un paciente en el contexto de una intervención quirúrgica. Para corroborar el correcto funcionamiento del equipo, así como para evaluar el cumplimiento de los objetivos del proyecto, se realizaron diversos ensayos de verificación de los algoritmos desarrollados. Los ensayos realizados incluyen la comprobación de las mediciones de PPGA y HBI, la verificación del cálculo de la frecuencia cardíaca (HR) del paciente y de la utilización de la misma para realizar un filtrado adaptativo de la señal de PPG, la corroboración del algoritmo de detección de picos y la verificación de la detección de cambios en una condición de dolor respecto de una situación de reposo, entre otras. En conclusión, se ha alcanzado el objetivo de diseñar y desarrollar un prototipo de equipo basado en PC que podría actuar como una herramienta de soporte a la toma de decisiones de los médicos anestesiólogos para regular el suministro de fármacos analgésicos en pacientes sometidos a intervenciones quirúrgicas bajo anestesia general. Los principales beneficios del mismo son su facilidad de utilización por parte del médico, su interacción completamente periférica y sin continuidad eléctrica con el paciente y su asequibilidad para instituciones nacionales de salud. Durante el desarrollo del presente Proyecto Final de Carrera se aplicaron conocimientos de diversas disciplinas de la Biongeniería, como procesamiento de señales, instrumentación biomédica y fisiología cuantitativa. La integración de dichos conocimientos en la concepción, el diseño y la implementación final de un prototipo de equipo se considera que es uno de los pilares fundamentales sobre el cual se ha regido el proyecto.
Descripción
Palabras clave
PROTOTIPOS, NOCICEPCIÓN, ANESTESIA, MONITOREO, ANALGESIA, FOTOPLETISMOGRAFÍA, ÍNDICE SPI