Desarrollo de sistema multicanal para la medición de espectroscopía de impedancia electroquímica para supervisión de heridas

Abstract

Las heridas generadas por alguna lesión, como accidentes o intervenciones quirúrgicas, atraviesan cuatro distintas etapas durante su proceso de sanación: homeostasis, in amación, proliferación y maduración. Por esto, debe priorizarse el cuidado de las heridas en todo momento, ya que un cuidado inadecuado permite el crecimiento de bacterias incrementando el riesgo de una infección. Una infección en heridas crónicas, como las úlceras de presión o pie diabético, puede representar una alta carga económica y emocional para el paciente, junto con un consumo elevado de recursos tanto humanos como materiales. Asimismo la infección de úlceras en pacientes con diabetes tiende a aumentar el riesgo de amputación de un 15% a un 30% más que en pacientes sanos. Se desarrolló un prototipo de sistema multicanal no invasivo, el cual permite tomar medidas simultáneas para el monitoreo de heridas. Se evaluó la funcionalidad del sistema midiendo distintos circuitos y medios, mientras se incorporaban, uno a uno, multiplexores analógicos para observar el efecto sobe la impedancia. Se observó que para mediciones menores a los 900 Ω, el cambio de la magnitud era significativo mientras que para mediciones mayores a los 1000 Ω dejaba de notarse la presencia de los multiplexores en el sistema. Se recomienda el desarrollo de electrodos que abarquen a totalidad el medio para más resolución o precisión de los resultados.

Wounds caused by injuries such as accidents or surgical interventions go through four distinct stages during the healing process: hemostasis, in ammation, proliferation, and maturation. Therefore, wound care must be prioritized at all times, as improper care allows bacterial growth, increasing the risk of infection. Infections in chronic wounds, such as pressure ulcers or diabetic foot ulcers, can represent a significant economic and emotional burden for the patient, along with a high consumption of both human and material resources. Moreover, ulcer infections in patients with diabetes tend to increase the risk of amputation by 15% to 30% compared to healthy patients. A prototype of a non-invasive multichannel system was developed, enabling simultaneous measurements for wound monitoring. The functionality of the system was evaluated by measuring different circuits and media, while analog multiplexers were incorporated one by one to observe their effect on impedance. It was observed that for measurements below 900Ω, the magnitude change was significant, whereas for measurements above 1,000Ω, the presence of the multiplexers in the system was no longer noticeable. The development of electrodes that fully cover the medium is recommended to improve resolution and precision of the results.