Diseño y construcción de un sistema de control de concentración de oxígeno para incubadoras neonatales

Abstract

La carencia actual de equipos de atención médica en el área de neonatología de los hospitales públicos del Perú, impulsa la generación de alternativas y soluciones tecnológicas por medio de la aplicación de conocimientos teóricos y prácticos de la rama de la ingeniería electrónica. En el presente proyecto, se desarrolla un sistema de control automatizado de suministro de oxígeno en una incubadora neonatal Olidef modelo SCTI Line 4 donada por el Hospital Regional del Cusco al laboratorio de Biomédica de la Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica de la UNSAAC, con el objetivo de generar una alternativa accesible y económica al tratamiento de oxigenoterapia neonatal. Inicialmente, se identificó el proceso de suministro de oxígeno dentro de la cabina de la incubadora neonatal mediante un circuito de adquisición de datos. Posteriormente, se diseñó y construyó el sistema de control, que comprende la etapa de medición, el controlador PID digital, el actuador que está compuesto por un servomotor acoplado a un regulador de oxígeno y la plataforma HMI para visualizar e ingresar los datos, todo el sistema es gestionado por un microcontrolador PIC16F887. Para la identificación de los parámetros de control PID, se utilizó la herramienta “pidtool” del software “MatLab”. Los resultados obtenidos fueron analizados experimentalmente en laboratorio, y mediante sintonización manual se incrementó la velocidad de respuesta del sistema variando los parámetros del controlador PID. En consecuencia, la respuesta final del sistema cumple con los requisitos para el suministro de oxígeno a pacientes neonatos. Asimismo, la respuesta en estado transitorio y estacionario es estable y tiene una velocidad de respuesta menor a 60 segundos frente a perturbaciones.