medición del tremor parkinsoniano mediante un instrumento virtual

Medición del tremor parkinsoniano mediante un instrumento virtualPorMtro. Juan Fernando García MejíaLaboratorio de Instrumentación Virtual Centro Universitario UAEM Atlacomulco

Enfermedades degenerativas presentes en adultos mayores Alzhaimer Diabetes Mellitus Artritis Reumatoide Enfermedad Pulmonar Obstructiva

Crónica Mal del Parkinson

Mal del Parkinson

Descrito por James Parkinson en “Ensayo sobre la parálisis agitante” (Inglaterra en 1817 )

Bradicinesia (perdida de sensibilidad en músculos faciales)

Rigidez (aumento de tono muscular en músculos flexores y extensores)

Acinesia (perdida o falta de movimiento)

Inestabilidad postural Tremor

Definición de tremor

Movimiento involuntario rítmico y oscilatorio, el cual se produce por la contracción alternante de músculos inervados recíprocamente (Agonistas-Antagonistas).

Es clasificado en tres categorías: Reposo, Postural y Cinético

Tremor Parkinsoniano

Algunos autores resaltan que el tremor parkinsoniano tiene una frecuencia que se encuentra en el rango de 4 a 6 Hz.

El tremor parkinsoniano se presenta en70% de los casos, esto explica la importancia del desarrollo de instrumentos de medición de este signo

Formas de medir el tremor Parkinsoniano Acelerómetros Sensores en la piel del paciente, los

cuales son conectados a un equipo de Electromiografía (EMG)

Grabación en video del movimiento para su posterior análisis.

Solución

Implementación de un sensor del tremor parkinsoniano, basado en una fotorresistencia, la cual permite el análisis de este síntoma de forma no invasiva

Cambio de la fotorresistencia ya que la primera etapa fue diseñada para condiciones de luz específica y constante, por tal motivo se buscara la portabilidad del instrumento

UML

Lenguaje de Modelado Unificado (UML), el cual se utilizó para especificar, documentar y visualizar los componentes del instrumento desarrollados en esta etapa

«system»Name

Subsistema Físico

Subsistema Lógico

bdd Sistema de Instrumentación virtual

ibd Hardware

Sensor

Acondicionamiento de señal

Tarjeta de Adquisición de

datos

ibd Software

Programa de adquisición de

datosCalculo de la FFT

Obtención del tremor

Base de datos

act Medición

Adquiere señal

Actividades realizadas por la etapa de medición

Calculo de la FFT

Detección del armónico fundamentalGuardar

Diagrama de casos de uso usuario-sistema

PacienteDoctor

Ingresa datos delpaciente

Medir tremor

Base de datos

Imprimir

Diagrama de casos del sistema

Adquisición de la señalelectrica caracteristica

del tremor

Obtención delespectro de Fourier

Eliminar componentede coriente directa

Obtención de lafrecuencia fundamental

Diagrama de Actividad

Consulta paciente Medición

Consulta Gral. Consulta Especifica

Imprimir Reporte

Nueva Valoración Ingreso nuevo paciente

Medición del tremor

Calculo de FFT

Obtención de frecuencia

Ingreso a base de datos

Diagrama de Secuencia

PacienteSensor

Tremor

Etapa de Acondicionamientode señal

Variación de resistencia

Tarjeta de adquisiciónde datos

Señal voltaje analógico

Análisis

Señal digital

Base de datos

Frecuencia

Imprimir

Datos paciente + Frecuencia tremor

Doctor

Datos paciente

Reporte

Reporte

Diagrama de Componentes Parte Físca

Fotorresistencia Etapa de acondicionamiento de señal

NIUSB 6008 Computadora

Parte Logica

NI DAQMX Base

nidaqmxbase.dllSistema operativo

Visual Basic Aplicación

Diagrama entidad-relación

Componentes de los campos

1. RFC

2. Nombre

3. Edad

4. Masculino

5. Femenino

1. RFC

2. Fecha y hora del sistema

3. Medicamento

4. Frecuencia

Diagrama eléctrico

-

+ +

OP1 !OPAMP

R1

1k

R1

1k

R2

1k

R3

1kV1 5

A la tarjeta de adquisición de datos

Sensor

Tarjeta de adquisición de datos

NI-USB 6008, la cual tiene 8 entradas y 2 salidas analógicas

velocidad de muestreo es de 10Ksamples/segundo, si se que

canales de salida tienen una frecuencia de 150 Hz.

12 canales de entrada / salida digital

Un contador de 32 bits. Plug and play Conexión mediante el Puerto

USB.

Solución en LabView

Funciones a utilizar

DAQmxBaseStopTask: Para detener una tarea ya sea digital o analógico.

DAQmxBaseCreateTask: Crea una tarea para la tarjeta de adquisición.

DAQmxBaseStartTask: Inicio de tarea DAQmxBaseClearTask: Borrar una tarea digital o

analógica. DAQmxBaseCreateAIVoltageChan: Crear un canal de

adquisición de datos analógicos DAQmxBaseReadAnalogF64: Leer datos analógicos.

FFTValue=NationalInstruments.Analysis.Dsp.Transforms.RealFft(arreglo)

NationalInstruments.ComplexDouble.DecomposeArrayPolar(FFTValue, magnitudes, phases)

Conclusión

A pesar de ser un desarrollo que se encuentra en su primera etapa se puede obtener mediciones de frecuencia del tremor parkinsoniano en condiciones constantes de luminosidad

Con lo avances en software es posible realizar este tipo de instrumentos de manera mucho mas rápida

Actualmente

Se trabaja en una versión PDA Se trabaja en una versión para

μControlador

Los autores agradecen al C.P Salvador Escamilla, Presidente de la Asociación de enfermos de Parkinson de Atlacomulco Edo. de Méx. su colaboración en este trabajo