Pino Quiroga, EstebanAlvarado Arriagada, Fabian2024-11-212024-11-212024https://repositorio.udec.cl/handle/11594/9960Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias de la IngenieríaEl desarrollo tecnológico ha facilitado la creación de nuevas técnicas y ampliado el campo de sus aplicaciones en el área médica. La constante mejora de los sistemas sanitarios afecta directamente la calidad de vida de las personas. La tomografía por impedancia eléctrica (EIT) es una técnica de imagenología médica que ha tenido importantes avances en las últimas décadas. Actualmente se postula como una herramienta útil para el estudio de la fisiología del cuerpo humano y su aplicación en la medicina. LA EIT consiste en la generación de imágenes del tórax, describiendo su impedancia, es decir, cuánto se opone al flujo de una corriente eléctrica. Con esta técnica es posible obtener información sobre la respiración de las personas, ya que los cambios en los tejidos genera un cambio en la impedancia eléctrica. En esta tesis se presenta el desarrollo de un sistema EIT portable para el monitoreo respiratorio, detallando la implementación del hardware y software. Posteriormente se realizaron pruebas de validación con elementos eléctricos pasivos y sujetos voluntarios. El análisis de los datos mostró que existe una alta correlación entre las señales e imágenes obtenidas del sistema y la señal de volumen de un flujómetro. A partir de estos datos se obtuvo una frecuencia respiratoria con un coeficiente de correlación del 97 % y una predicción de volumen respiratorio con un coeficiente de correlación del 96 %. La detección de respiraciones alcanzó un una sensibilidad del 100 % y precisión del 99.78 %. Los resultados más importantes fueron la validación técnica del dispositivo, que opera dentro de los rangos seguros para su uso en personas, y la adquisición de señales de respiración. Entre los desafíos se presentaron la alta variabilidad entre sujetos, y la necesidad de una calibración personalizada en cada caso. El desarrollo de este tipo de sistemas contribuye a la traslación de la investigación e ingeniería aplicada en innovaciones y productos funcionales. En este caso particular, aplicado a la salud y bien- estar de la población, con un dispositivo de uso ambulatorio para el control y prevención de afecciones respiratorias.Technological development has allowed the creation of new techniques and expanded the field of their applications in the medical area. The constant improvement of healthcare systems directly affects people’s quality of life. Electrical impedance tomography (EIT) is a medical imaging technique with significant advances in recent decades. It is currently postulated as a very useful tool for the physiology study of the human body and its application in medicine. EIT consists of the generation of images of the thorax, describing its impedance, that is, how much it opposes the flow of an electric current. With this technique it is possible to obtain information about the breathing of people, since the changes in the tissues generate a change in electrical impedance. This thesis presents the development of a portable EIT system for respiratory monitoring, detailing the hardware and software implementation. Subsequently, validation tests were performed with passive electrical elements and volunteer subjects. Data analysis showed that there is a high correlation between the signals and images obtained from the system and the volume signal from a flowmeter. From these data, a respiratory rate was obtained with a correlation coefficient of 97 % and a respiratory volume prediction with a correlation coefficient of 96 %. Respiration detection achieved a sensitivity of 100 % and an accuracy of 99.78 %. The most important results were the technical validation of the device, which operates within safe ranges for use in humans, and the acquisition of respiratory signals. Challenges included high intersubject variability and the need for customized calibration in each case. The development of this type of system contributes to the translation of applied research and engineering into innovations and functional products. In this particular case, applied to the health and welfare of the population, with a device for ambulatory use for the control and prevention of respiratory diseases.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalTomografía⁠Impedancia eléctricaTests de función pulmonarThesis