Diseño e implementación de un prototipo de sistema para polisomnografía en casa con sensores enfocados en la respiración

Abstract

Una polisomnografía es un estudio no invasivo que permite monitorear y evaluar lo que sucede mientras se duerme. Utilizando tecnología, se pueden monitorear las fases del sueño y diagnosticar trastornos de sueño que afectan la salud, incluso en casa a distancia de una clínica. La propuesta incluye un prototipo de dispositivo electrónico con el que se puedan obtener las señales fisiológicas durante el sueño para posteriormente ser evaluadas. Para el desarrollo e implementación, se utilizó un microcontrolador ESP32 con sensores de temperatura, módulo de oxímetro y una banda de esfuerzo respiratorio, para obtener datos y poder graficarlos. Se realizaron los circuitos correspondientes, para obtener como resultado una comparación para validar el prototipo con el BIOPAC MP36, para la banda de esfuerzo respiratorio, la temperatura obtenida de la inhalación y exhalación por nariz o boca, y el oxímetro. Los resultados fueron obtenidos de una prueba de validación de 15 minutos en condiciones iguales para el prototipo y el sistema de BIOPAC MP36, con una única sujeto de prueba. Además, se realizó una placa de circuito impreso para unificar el prototipo junto al código de programación. Como conclusión, el prototipo es diferente en cuanto a datos del BIOPAC MP36, pero tiene comportamientos similares.

A polysomnography is a non-invasive study that allows monitoring and evaluating what happens during sleep. Using technology, it is possible to monitor sleep stages and diagnose sleep disorders that affect health, even remotely from a clinic. The proposal includes a prototype of an electronic device capable of capturing physiological signals during sleep for subsequent evaluation. For development and implementation, an ESP32 microcontroller was used along with temperature sensors, an oximeter module, and a respiratory effort band to collect data and visualize it through graphs. The necessary circuits were designed to enable a comparison between the prototype and the BIOPAC MP36 system, focusing on the respiratory effort band, the temperature obtained from inhalation and exhalation through the nose or mouth, and the oximeter. Results were obtained from a 15-minute validation test under identical conditions for both the prototype and the BIOPAC MP36 system, with a single test subject. Additionally, a printed circuit board (PCB) was developed to integrate the prototype along with the programming code. In conclusion, the prototype differs in data compared to the BIOPAC MP36 but exhibits similar behaviors.