Simulador de Paciente para la Evaluación del Sistema Cardiorespiratorio

Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/6108

Título :	Simulador de Paciente para la Evaluación del Sistema Cardiorespiratorio
Autor :	JIMENEZ ANGELES, LUIS
Fecha de publicación :	2019
Resumen :	La práctica médica conlleva siempre un riesgo latente de provocar daños, incluso en las mejores circunstancias y con los mayores cuidados. Uno de los errores asociados a dicho riesgo es el de impericia, definido como la ejecución inadecuada de maniobras útiles y necesarias. Las causas de impericia médica están ligadas al proceso de educación médica. Una de las herramientas más utilizadas en la formación profesional de los médicos es el uso de simuladores de paciente, los cuales incrementan las habilidades prácticas mediante la recreación de procesos normales y anormales sin ocasionar daño a las personas. Dada una alta la demanda de los simuladores de pacientes, resulta una necesidad de para la Facultad de Medicina de la UNAM incrementar y fomentar el desarrollo de proyectos tecnológicos, así como de recursos humanos, que hagan mejoras significativas en el diseño, funcionalidad, grado de especialización y costos de los simuladores de paciente. En este proyecto se plantea una colaboración entre el Departamento de Ingeniería en Sistemas Biomédicos de la Facultad de Ingeniería y el Centro de Enseñanzas y Certificaciones de Aptitudes Médicas de la Facultad de Medicina (CECAM), para desarrollar un simulador de paciente que permita reproducir el proceso de auscultación cardiaca y el despliegue de la señal electrocardiográfica (ECG), reproduciendo situaciones normales y patológicas de forma objetiva, controlada y reproducible. El simulador de paciente propuesto tendrá la capacidad de recrear diferentes condiciones patológicas que podrán configurarse de forma remota mediante una aplicación digital exclusiva. La validación del simulador de paciente permitirá conocer su capacidad de incrementar los conocimientos teóricos, técnicos, las experiencias o habilidades tanto de médicos como de ingenieros en formación, originando colaboraciones multidisciplinarias que trabajen en disminuir la probabilidad de errores de impericia en la práctica clínica.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6108
metadata.dc.contributor.responsible:	JIMENEZ ANGELES, LUIS
metadata.dc.coverage.temporal:	2019-2020
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	1.- Comprender desde el punto de vista médico y tecnológico el proceso de auscultación cardiaca y la interpretación de señales electrocardiográficas en condiciones normales y patológicas. 2.- Diseñar un simulador de paciente que permita recrear el proceso de auscultación cardiaca y la interpretación de la señal electrocardiográfica en condiciones normales y patológicas. 2.- Construir el simulador de paciente con criterios específicos para su uso por médicos en formación de la Facultad de Medicina y con los requerimeintos de funcionalidad, especialización, dimensiones y espacio disponibles en el CECAM. 3.- Validar los simuladores de paciente en los diferentes cursos que se imparten en el CECAM. 4.- Reportar y difundir el resultado de la validación del simulador, mediante la publicación de artículos científicos, la presentación en foros y eventos especializados.
metadata.dc.description.hypothesis:	Si los simuladores de pacientes han probado su alta eficiencia en el contexto educativo para obtener práctica y experiencia mediante la recreación de procesos normales y anormales con la mínima probabilidad de riesgo; entonces el trabajo multidisciplinario entre médicos e ingenieros en el desarrollo de simuladores con mejoras significativas en su diseño, costo, funcionalidad y específicos para realizar entrenamiento en procedimientos de auscultación cardiaca y la interpretación de la señal electrocardiográfica, tendrá un impacto directo en el desempeño educativo de los estudiantes en formación de la Facultad de Ingeniería y de la facultad de Medicina de la UNAM.
metadata.dc.description.strategies:	Revisión Bibliográfica: Se realizará una investigación bibliográfica extensa y profunda sobre el proceso de auscultación cardiaca y la interpretación de las señales de elctrocardiografía en condiciones normales (sanas) y en las condiciones patológicas de mayor incidencia. Esta primer parte se complementará con el desarrollo de prácticas en colaboración y bajo la supervisión del personal médico del CECAM de la Facultad de Medicina de la UNAM. Análisis de requerimientos y necesidades: Se requiere que el simulador de paciente permita: - La detección e identificación correcta del sitio de auscultación - La reproducción del sonido cardiaco asociado al sitio de auscultación - El despliegue de la señal electrocardiográfica relacionada con la condición del corazón del paciente simulado. - Debe recrear los rasgos y características humanas lo más apegado a la realidad. Se deben construir con los materiales y componentes de alta calidad pero de menor costo disponibles en el mercado. El sistema deberá ser configurado en forma remota utilizando tabletas electrónicas que funcionen bajo el sistema iOS. - Seguridad en el uso y portabilidad en las diferentes áreas del CECAM. Criterios de diseño: Desde el punto de vista tecnológico se propondrán y perfeccionarán en un proceso de mejora continua los sistemas, subsistemas, necesidades generales y requerimientos específicos para diseñar y construir un prototipo funcional que pueda adaptarse a las necesidades y condiciones específicas del CECAM y las de los estudiantes de Medicina. Por el momento se ha identificado un sistema físico con un subsistema que permita dar soporte, apariencia y los elementos de morfología, rasgos y características humanas para la mejor recreación del proceso de auscultación. Para la fabricación del sistema físico se planea hacer la impresión tridimensional de un torso con las características y dimensiones similares al de una persona adulta en el rango de edad de 25 a 35 años de edad, con un índice de masa corporal en el rango normal o sobrepeso. La impresión tridimensional será realizará con la ayuda de un volumen de imágenes de tomografía computarizada (TC) y la segmentación del tejido óseo y muscular de una persona con las características ya mencionadas. Se realizará una amplia investigación respecto a los materiales disponibles que permitan la simulación de piel, así como de tejido muscular y graso. En la parte superficial del torso se colocarán los aditamentos necesarios para que se pueda registrar la señal de electrocardiografía en las 3 principales derivaciones (DI, DII y DIII) en condiciones normales, así como las patologías con mayor incidencia. La programación y configuración de cada simulador se realizará de forma remota, a través de la programación y adaptación de una aplicación digital (App) específica que se encuentre funcionando en una tableta electrónica con el sistema operativo iOS. El desarrollo y configuración de la aplicación digital se realizará previo a una análisis de necesidades recabadas con los médicos instructores en el CECAM. Así mismo, se ha identificado un sistema electrónico con un subsistema que sea capaz de obtener la señal de posicionamiento del estetoscopio, así como elementos de acoplamiento, distribución, procesamiento y activación de diferentes indicadores, actuadores y sistemas de despliegue de la información recolectada durante el proceso de auscultación clínica y el despliegue de la señal electrocardiográfica. El sistema electrónico estará compuesto por la tecnología de sistemas embebidos desarrollada por National Instruments (MyRIO), ya que ofrece una solución embebida y habilitada por WiFi para brindar un enfoque interactivo para el control y el diseño de prototipos finales. Está tecnología también permite su configuración y acoplamiento por medio de una aplicación en el sistema operativo iOS. Para el registro y despliegue de la señal electrocardiográfica, se pretende utilizar un instrumento clínicamente validado para dicha tarea. Por lo que se considera adquirir un sistema de adquisición de señales biológicas, con todos los sensores y accesorios necesarios para dicha actividad. Validación de la funcionalidad del simulador de paciente: La validación del simulador de paciente se realizará, previo diseño de un instrumento de evaluación, durante las sesiones de entrenamiento y capacitación de los médicos en formación del CECAM, ya que tienen programados diferentes grupos del curso de Integración en Ciencias Médicas, con un total estimado de 1500 alumnos por año. Publicación y Difusión de los resultados de la validación Se pretende reportar en una publicación científica internacional con factor de impacto los resultados de la validación y prueba del simulador de paciente. Así como la presentación de los resultados en un foro internacional relacionado con enseñanza e innovación educativa. Incrementar los conocimientos teóricos, técnicos, las experiencias y las habilidades prácticas tanto de médicos como de ingenieros en formación; al diseñar, construir y validar de forma conjunta simuladores de paciente que permita recrear el proceso de auscultación cardiaca y la interpretación de la señal electrocardiográfica en condiciones normales y patológicas, contribuyendo a disminuir la incidencia de errores de impericia en la práctica clínica.
metadata.dc.description.goals:	Durante este primer año del proyecto se diseño y construyó un simulador de paciente el cual permite reproducir el proceso de auscultación cardiaca mediante la identificación de los 5 principales focos situados en la superficie externa del tórax en un modelo anatómico con medidas antropométricas de un hombre adulto estándar. La piel sintética del modelo anatómico permite una mejor aproximación a un escenario real de auscultación clínica. La impresión de la caja torácica por medio de manufactura aditiva tridimensional permite la identificación precisa de los diferentes espacios intercostales necesarios para la ubicación de los focos de auscultación. El espacio entre la piel sintética y la caja torácica se recubrió con espuma flexible expandible, lo que permitió simular el músculo y tejido adiposo que rodea el tórax. En cada punto de auscultación se colocaron sensores táctiles de presión, los cuales, al ser presionados por un estetoscopio convencional, envían una retroalimentación visual mediante LEDs, indicando que el sitio de auscultación fue el correcto. En el interior del simulador se almacena un circuito electrónico que controla 7 módulos de reproducción de audio. El tipo de sonido a escuchar se configura mediante una aplicación digital ejecutándose en una tableta electrónica, la cual también despliega la señal electrocardiográfica para simular condiciones normales y patológicas. Las resultados preliminares del funcionamiento del simulador de paciente son: a) Se puede simular una sesión de auscultación cardiaca en la cual pueden intervenir hasta 5 estudiantes, ya que los sonidos cardiacos son reproducidos por 5 bocinas independientes. b) Se pueden almacenar diferentes audios de patologías cardiacas, ya que cada módulo de reproducción de audio cuenta con su propia memoria de almacenamiento. c) Los sensores táctiles de presión permiten la auscultación con cualquier modelo de estetoscopio clínico. Existen diversos simuladores de pacientes disponible en el mercado; sin embargo, la mayor ventaja competitiva de nuestro desarrollo es la apertura que tiene para realizar modificaciones tanto en su operación (recreación de diferentes situaciones clínicas), como en su estructura y conformación. Además del bajo costo asociado en su fabricación. Esto permite expandir la funcionalidad para simular situaciones clínicas de diferentes órganos o extremidades. Incluso puede expandirse para registrar y monitorear diversas variables fisiológicas relacionadas con la actividad eléctrica muscular, cerebral, respiratoria, pulmonar o mecánica del cuerpo humano.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Considero que los resultados alcanzados son congruentes con el periodo asignado para el desarrollo del mismo. En resumen se tiene: 1.- El diseño de un modelo anatómico que le proporcione al usuario la experiencia de interactuar de manera aproximada a la situación real con un humano. 2.- El desarrollo de un circuito electrónico que reproduzca los sonidos cardiacos como respuesta al correcto posicionamiento del estetoscopio sobre el punto de auscultación y un sistema de retroalimentación al usuario. 3.- El desarrollo de una aplicación digital para controlar la operación del simulador y el despliegue de registros electrocardiográficos normales y patológicos. 4.- Se escribió un artículo en extenso del proceso de diseño y construcción del simulador de paciente. 5.- A la fecha de presentación de este informe se cuenta con un avance del 80% en el desarrollo de una tesis de ingeniería relacionada con el sistema electrónico de control del simulador de paciente. 6.- Por medio de entrevistas y reuniones con médicos expertos en la impartición de cursos para estudiantes de medicina, se diseñó un instrumento para validar el simulador durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. 7.- Se desarrollo el documento de práctica de auscultación cardiaca. 8.- Se desarrollo el documento de registro de señales de electrocardiografía. Una de las principales actividades pendientes de reportar, pero que se están desarrollando, es la de realizar el proceso de validación del simulador mediante la aplicación del instrumento de evaluación. El proceso de validación consiste en: a) Realizarán cursos o actividades donde se practiquen las habilidades de auscultación cardiaca por estudiantes de medicina. b) Aplicar el instrumento de evaluación desarrollado para un número significativo de estudiantes (al menos 80). c) Analizar estadísticamente los resultados del instrumento de evaluación y reportar la capacidad que tiene el simulador para incrementar los conocimientos teóricos, técnicos, las experiencias o habilidades en los estudiantes. d) Someter a publicación los resultados del proceso de validación.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Ingeniería
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías Adiestramiento médico Educación Ingeniería Biomédica Simulador
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Ficheros en este ítem:

No hay ficheros asociados a este ítem.

Mostrar el registro Dublin Core completo del ítem