Resumen

La monitorización de las constantes vitales es fundamental no sólo en el entorno clínico, sino también en el doméstico. Están surgiendo dispositivos, sistemas y servicios de monitorización a distancia, ya que el seguimiento de las constantes vitales debe realizarse a diario. Se pueden utilizar distintos tipos de sensores para controlar los patrones respiratorios y la frecuencia respiratoria. Sin embargo, este último sigue siendo el signo vital menos medido en varios escenarios debido a la intrusividad de la mayoría de los sensores adoptados. En este artículo, proponemos un sistema de medición de señales respiratorias barato, comercial y sin contacto que toma como región de interés la boca del cuello. El sistema analiza el vídeo grabado por una única cámara RGB y extrae el patrón respiratorio a partir de las variaciones de intensidad de la luz reflejada a la altura de las clavículas y por encima del esternón. A continuación, se estima la frecuencia respiratoria respiración a respiración a partir del patrón respiratorio procesado. Además, se ha investigado el efecto de la resolución de la imagen en la monitorización de los patrones respiratorios y la frecuencia respiratoria. El sistema propuesto se probó en doce voluntarios sanos (hombres y mujeres) durante una respiración tranquila con diferentes resoluciones de sensor (es decir, HD 720, PAL, WVGA, VGA, SVGA y NTSC). Las señales recogidas con el sistema propuesto se han comparado con una señal de referencia tanto en el dominio de la frecuencia como en el del tiempo. Utilizando la resolución HD 720, el análisis en el dominio de la frecuencia mostró una concordancia perfecta entre los valores medios de frecuencia respiratoria recogidos por el sistema de medición propuesto y el instrumento de referencia. Se evaluó un error medio absoluto (MAE) medio de 0,55 respiraciones/min en la monitorización respiración a respiración en el dominio temporal, mientras que Bland-Altman mostró un sesgo de -0,03 ± 1,78 respiraciones/min. Incluso en el caso de un ajuste de resolución de cámara inferior (es decir, NTSC), el sistema demostró un buen rendimiento (MAE de 1,53 respiraciones/min, sesgo de -0,06 ± 2,08 respiraciones/min) para la monitorización sin contacto tanto del patrón respiratorio como de la frecuencia respiratoria respiración a respiración en el tiempo.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:frecuencia respiratoria, respiración, respiraciones, min, sistema, patrón respiratorio, patrones respiratorios, dominio temporal, valores medios de frecuencia respiratoria, ajuste de resolución de cámara inferior
• Keywords:respiratory rate, breath, breaths, min, system, breathing pattern, breathing patterns, time domain, average breathing frequency values, lower camera resolution setting