2 III. INTRODUCCIÓN 3.1 Planteamiento del Problema de

2
III.
INTRODUCCIÓN
3.1
Planteamiento del Problema de Investigación
En nuestro País, el aumento de las personas que padecen alguna enfermedad
del sistema respiratorio (tales como la Enfermedad Pulmonar Obstructiva
Crónica y el Asma) debido al envejecimiento progresivo de la población
mundial y al aumento de emisiones contaminantes al medio ambiente, se ha
convertido en un problema de salud pública, debido a la falta de instrumentos
de diagnostico y al personal médico especializado capaz de realizar la
interpretación de los resultados. Lo anterior explica la necesidad de generar
instrumentos de bajo costo.
En consecuencia, el problema a resolver es diseñar e implementar un
espirómetro virtual de bajo costo, que permita la atención de personas de
menores recursos, fundamentalmente en Centros de Salud del Estado. En tal
sentido, es que se plantea la siguiente problemática:
¿Es posible diseñar y construir un espirómetro virtual de bajo costo, para el
diagnóstico y tratamiento de enfermedades del aparato respiratorio?.
3.2
Objetivos y Alcances de la Investigación
3.2.1 Objetivos
Objetivo general
El objetivo general del presente trabajo es diseñar e implementar un
espirómetro virtual de bajo costo para la atención de enfermedades
respiratorias.
3
Objetivo específico
El objetivo específico del presente trabajo es implementar un espirómetro
virtual usando la tarjeta de adquisición de datos NI USB-6008 y el software
LabVIEW.
3.2.2 Alcances
El diagnóstico de las afecciones del sistema respiratorio se realiza mediante la
medición de ciertos parámetros de la mecánica pulmonar mediante diversos
instrumentos como Disolución de gases, Cateterismo, Rayos X, Pletismografía
corporal y espirometría.
De las técnicas anteriormente descritas se destaca la espirometría la
cual se caracteriza por ser no invasiva y medir los siguientes parámetros,
estandarizados por la Sociedad Torácica Americana (ATS).
•
Capacidad Vital Forzada (CVF): Máximo volumen exhalado en forma
rápida con un esfuerzo máximo.
•
Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1) el cual es
el volumen de aire exhalado en el primer segundo durante una
maniobra de CVF.
•
Flujo Espiratorio Máximo (PEF) máximo valor alcanzado en la curva
de flujo respiratorio.
•
Flujo espiratorio forzado entre el 25 y el 75% de la CVF (FEF25-75%)
flujo medido sobre el segmento descendente de la curva del flujo
respiratorio, entre los valores mencionados.
4
Cabe destacar que estos parámetros están determinados por la talla, edad y
sexo de las personas. En presencia de enfermedades respiratorias estos
declinan considerablemente.
3.3
Importancia y Justificación de la Investigación
Muchas veces la realización de una medida requiere la intervención de varios
instrumentos. Unos generan estímulos sobre el dispositivo que se pretende
medir y otros recogen la respuesta a estos estímulos. Este conjunto de
instrumentos que hace posible la realización de la medida recibe el nombre de
sistema de instrumentación, y si este sistema se implementa mediante
software, estamos hablando de instrumentación virtual.
En el presente proyecto, se construirá un espirómetro virtual de fácil
implementación y bajo costo, con la intención de poner a disposición de todos
los sectores, innovaciones tecnológicas para mejora de la competitividad.
Existen empresas extranjeras que ofertan instrumentación virtual; sin
embargo los costos son elevados, y tratan de cubrir la demanda del mercado
interno. En tal sentido, se tiene previsto construir un espirómetro virtual de bajo
costo, accesible al mercado nacional, por lo que el esfuerzo del presente
trabajo es de suma importancia y se justifica.
3.4
Formulación de la Hipótesis
En función del planteamiento del problema, de las interrogantes planteadas del
problema, de los antecedentes técnicos, así como de los objetivos generales y
específicos que se persigue, es que se plantea la siguiente hipótesis:
5
“El diseño e implementación de un espirómetro virtual, permitirá contar con un
prototipo básico para el diagnóstico y atención a pacientes que padecen de
problemas respiratorios”.
En este sentido, las variables que se operan son las siguientes:
Variables dependientes:

Capacidad Vital Forzada (CVF): Máximo volumen exhalado en
forma rápida con un esfuerzo máximo.

Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1) el cual
es el volumen de aire exhalado en el primer segundo durante una
maniobra de CVF.

Flujo Espiratorio Máximo (PEF) máximo valor alcanzado en la curva
de flujo respiratorio.

Flujo espiratorio forzado entre el 25 y el 75% de la CVF (FEF2575%) flujo medido sobre el segmento descendente de la curva del
flujo respiratorio, entre los valores mencionados.
Variables independientes:

Referencia de Capacidad Vital Forzada (CVFr)

Referencia de Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo
(VEF1r)

Referencia de Flujo Espiratorio Máximo (PEFr)

Referencia de Flujo espiratorio entre el 25 y el 75% de la CVFr