Supervisió i detecció d'activitats d'una persona mitjançant sensors inercials vestibles

Abstract

El marc de referència general del projecte de màster realitzat és el disseny i anàlisi d’una solució tecnològica completa per a la supervisió constant i de la salut i detecció d'anomalies de les persones. Dins d’aquest marc de referència global, el treball específic desenvolupat s’ha basat en validar el funcionament d’un sensor inercial per a la detecció i supervisió de certes disfuncions que es produeixen de manera habitual en l'activitat diària de moltes persones, principalment d’edat avançada, i que en qualsevol cas són molt freqüents en la majoria de pacients que requereixen d’un cert grau de supervisió. Una vegada validat el funcionament del mòdul sensor, aquesta tecnologia ha de significar el primer pas per arribar a crear una arquitectura de supervisió de salut de les persones que permeti disposar d’una informació constant i ubiqua del pacient. Per al desenvolupament de la investigació s’ha utilitzat un sensor inercial Xsens MT-9 que disposa d’acceleròmetres, giròscops i magnetòmetres de 3 dimensions amb sortides calibrades. A més, el sensor es subministra amb una sèrie de llibreries que ofereixen una posada en marxa simplificada de l’experimentació i anàlisi de senyals. S’ha optat per realitzar l'anàlisi experimental sobre MATLAB, la qual ha de permetre realitzar la detecció i la supervisió d’una persona en temps real. Des del punt de vista de la supervisió, els algorismes implementats analitzen la marxa i l’equilibri de l’individu tot detectant, en un primer moment, els moviments laterals involuntaris i la despesa energètica. Els moviments laterals involuntaris denoten canvis en l’estat de salut, l’augment en el risc de caigudes o simplement són signe d’un deteriorament de la salut de la persona. El seguiment de la despesa energètica permet observar l'augment o reducció de l'activitat de la persona que vesteix el sensor. Aquesta supervisió ha de generar una història per tal que pugui ser analitzada per un centre mèdic i permeti, a partir d’ella, fer una futura diagnosi. A més a més, des del punt de vista de la detecció, l’algorisme permet la detecció de caigudes i, per tant, podria ser utilitzat per generar una alarma a serveis d’urgència mèdica. Una vegada validat aquest sistema, es disposa d’un punt de partida òptim per arribar a construir, de manera escalable, una arquitectura de supervisió de la salut. Per una banda es poden utilitzar més mòduls basats en els mateixos sistemes inercials que disposa el sensor comercial, però implementant una comunicació sense fils, però també es poden incorporar nous tipus de sensors, com ara d’electrocardiograma, de pressió arterial, etc. D’altra banda el fet de disposar de més sensors pot facilitar amb el desenvolupament dels algorismes corresponents, la detecció d’informació addicional, com ara, l’activitat motriu de la persona, que a més, permet que la diagnosi es faci depenent de la tasca que la persona realitza en cada moment. Finalment s’ha de construir l’arquitectura ubiqua, és a dir, que sense intervenció del pacient, la informació captada i analitzada per l’arquitectura personal sigui transmesa en temps real al món exterior: centres d’urgències en cas de detecció d’una situació d’emergència o centres mèdics que recullin la informació històrica de l’individu.