Diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real para señales de electroencefalograma y electromiografía en la rehabilitación de parálisis cerebral a través de dispositivos portátiles
Autores: Xiong, Anshi; Wu, Tao; Jia, Jingtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real para señales de electroencefalograma y electromiografía en la rehabilitación de parálisis cerebral a través de dispositivos portátiles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Parálisis cerebral
Rehabilitación
Sistema de monitoreo
Señales
EEG
Mioeléctrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La parálisis cerebral es un trastorno del desarrollo motor central y postural que resulta en movilidad limitada. La parálisis cerebral suele ir acompañada de deterioro cognitivo y comportamiento anormal, impactando significativamente a individuos y a la sociedad. El tiempo, la energía y la inversión económica en el proceso de rehabilitación son sustanciales, sin embargo, los resultados de la rehabilitación a menudo permanecen insatisfactorios. Además, algunos pacientes tienen una percepción sensorial limitada durante el entrenamiento de rehabilitación, lo que dificulta regular efectivamente la intensidad del ejercicio. Los métodos de evaluación tradicionales se basan principalmente en el rendimiento de la recuperación, carecen de orientación a nivel neurofisiológico y tienen una distribución desigual de recursos de rehabilitación médica, lo que plantea grandes desafíos para la rehabilitación de los pacientes. Basándose en los problemas mencionados anteriormente, este documento propone un sistema de monitoreo de señales cerebrales en tiempo real basado en dispositivos portátiles. Este sistema puede monitorear y almacenar señales de oxígeno en sangre, frecuencia cardíaca, mioeléctricas y de EEG durante la rehabilitación de la parálisis cerebral, y puede seguir y monitorear las señales durante el proceso de tratamiento de rehabilitación. El sistema incluye dos partes: diseño de hardware y diseño de software. El diseño de hardware incluye un módulo de adquisición de señales de datos, un chip de control principal (ESP32), un módulo de sensor eléctrico muscular, un módulo de sensor eléctrico cerebral, un módulo de adquisición de ritmo cardíaco/sanguíneo, etc. Está principalmente destinado a la adquisición de datos de señales en tiempo real, procesamiento y carga a un servidor en la nube. El diseño de software incluye funciones como recepción de datos, procesamiento de datos, almacenamiento de datos, configuración de red y comunicación remota, y permite el monitoreo visual de las señales de datos. El sistema puede lograr el monitoreo en tiempo real de electromiografía, electroencefalografía y niveles de oxígeno en sangre, así como la frecuencia cardíaca de pacientes con parálisis cerebral, y ajustar el entrenamiento de rehabilitación en tiempo real durante el proceso de rehabilitación. Al mismo tiempo, basándose en el almacenamiento en tiempo real de los datos originales de electromiografía y electroencefalografía, puede proporcionar orientación auxiliar para la evaluación posterior de la rehabilitación y soporte de datos efectivo para todo el proceso de tratamiento de rehabilitación.
Descripción
La parálisis cerebral es un trastorno del desarrollo motor central y postural que resulta en movilidad limitada. La parálisis cerebral suele ir acompañada de deterioro cognitivo y comportamiento anormal, impactando significativamente a individuos y a la sociedad. El tiempo, la energía y la inversión económica en el proceso de rehabilitación son sustanciales, sin embargo, los resultados de la rehabilitación a menudo permanecen insatisfactorios. Además, algunos pacientes tienen una percepción sensorial limitada durante el entrenamiento de rehabilitación, lo que dificulta regular efectivamente la intensidad del ejercicio. Los métodos de evaluación tradicionales se basan principalmente en el rendimiento de la recuperación, carecen de orientación a nivel neurofisiológico y tienen una distribución desigual de recursos de rehabilitación médica, lo que plantea grandes desafíos para la rehabilitación de los pacientes. Basándose en los problemas mencionados anteriormente, este documento propone un sistema de monitoreo de señales cerebrales en tiempo real basado en dispositivos portátiles. Este sistema puede monitorear y almacenar señales de oxígeno en sangre, frecuencia cardíaca, mioeléctricas y de EEG durante la rehabilitación de la parálisis cerebral, y puede seguir y monitorear las señales durante el proceso de tratamiento de rehabilitación. El sistema incluye dos partes: diseño de hardware y diseño de software. El diseño de hardware incluye un módulo de adquisición de señales de datos, un chip de control principal (ESP32), un módulo de sensor eléctrico muscular, un módulo de sensor eléctrico cerebral, un módulo de adquisición de ritmo cardíaco/sanguíneo, etc. Está principalmente destinado a la adquisición de datos de señales en tiempo real, procesamiento y carga a un servidor en la nube. El diseño de software incluye funciones como recepción de datos, procesamiento de datos, almacenamiento de datos, configuración de red y comunicación remota, y permite el monitoreo visual de las señales de datos. El sistema puede lograr el monitoreo en tiempo real de electromiografía, electroencefalografía y niveles de oxígeno en sangre, así como la frecuencia cardíaca de pacientes con parálisis cerebral, y ajustar el entrenamiento de rehabilitación en tiempo real durante el proceso de rehabilitación. Al mismo tiempo, basándose en el almacenamiento en tiempo real de los datos originales de electromiografía y electroencefalografía, puede proporcionar orientación auxiliar para la evaluación posterior de la rehabilitación y soporte de datos efectivo para todo el proceso de tratamiento de rehabilitación.