2 III. INTRODUCCIÓN 3.1 Planteamiento del Problema de Investigación En nuestro País, el aumento de las personas que padecen alguna enfermedad del sistema respiratorio (tales como la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica y el Asma) debido al envejecimiento progresivo de la población mundial y al aumento de emisiones contaminantes al medio ambiente, se ha convertido en un problema de salud pública, debido a la falta de instrumentos de diagnostico y al personal médico especializado capaz de realizar la interpretación de los resultados. Lo anterior explica la necesidad de generar instrumentos de bajo costo. En consecuencia, el problema a resolver es diseñar e implementar un espirómetro virtual de bajo costo, que permita la atención de personas de menores recursos, fundamentalmente en Centros de Salud del Estado. En tal sentido, es que se plantea la siguiente problemática: ¿Es posible diseñar y construir un espirómetro virtual de bajo costo, para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades del aparato respiratorio?. 3.2 Objetivos y Alcances de la Investigación 3.2.1 Objetivos Objetivo general El objetivo general del presente trabajo es diseñar e implementar un espirómetro virtual de bajo costo para la atención de enfermedades respiratorias. 3 Objetivo específico El objetivo específico del presente trabajo es implementar un espirómetro virtual usando la tarjeta de adquisición de datos NI USB-6008 y el software LabVIEW. 3.2.2 Alcances El diagnóstico de las afecciones del sistema respiratorio se realiza mediante la medición de ciertos parámetros de la mecánica pulmonar mediante diversos instrumentos como Disolución de gases, Cateterismo, Rayos X, Pletismografía corporal y espirometría. De las técnicas anteriormente descritas se destaca la espirometría la cual se caracteriza por ser no invasiva y medir los siguientes parámetros, estandarizados por la Sociedad Torácica Americana (ATS). • Capacidad Vital Forzada (CVF): Máximo volumen exhalado en forma rápida con un esfuerzo máximo. • Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1) el cual es el volumen de aire exhalado en el primer segundo durante una maniobra de CVF. • Flujo Espiratorio Máximo (PEF) máximo valor alcanzado en la curva de flujo respiratorio. • Flujo espiratorio forzado entre el 25 y el 75% de la CVF (FEF25-75%) flujo medido sobre el segmento descendente de la curva del flujo respiratorio, entre los valores mencionados. 4 Cabe destacar que estos parámetros están determinados por la talla, edad y sexo de las personas. En presencia de enfermedades respiratorias estos declinan considerablemente. 3.3 Importancia y Justificación de la Investigación Muchas veces la realización de una medida requiere la intervención de varios instrumentos. Unos generan estímulos sobre el dispositivo que se pretende medir y otros recogen la respuesta a estos estímulos. Este conjunto de instrumentos que hace posible la realización de la medida recibe el nombre de sistema de instrumentación, y si este sistema se implementa mediante software, estamos hablando de instrumentación virtual. En el presente proyecto, se construirá un espirómetro virtual de fácil implementación y bajo costo, con la intención de poner a disposición de todos los sectores, innovaciones tecnológicas para mejora de la competitividad. Existen empresas extranjeras que ofertan instrumentación virtual; sin embargo los costos son elevados, y tratan de cubrir la demanda del mercado interno. En tal sentido, se tiene previsto construir un espirómetro virtual de bajo costo, accesible al mercado nacional, por lo que el esfuerzo del presente trabajo es de suma importancia y se justifica. 3.4 Formulación de la Hipótesis En función del planteamiento del problema, de las interrogantes planteadas del problema, de los antecedentes técnicos, así como de los objetivos generales y específicos que se persigue, es que se plantea la siguiente hipótesis: 5 “El diseño e implementación de un espirómetro virtual, permitirá contar con un prototipo básico para el diagnóstico y atención a pacientes que padecen de problemas respiratorios”. En este sentido, las variables que se operan son las siguientes: Variables dependientes: Capacidad Vital Forzada (CVF): Máximo volumen exhalado en forma rápida con un esfuerzo máximo. Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1) el cual es el volumen de aire exhalado en el primer segundo durante una maniobra de CVF. Flujo Espiratorio Máximo (PEF) máximo valor alcanzado en la curva de flujo respiratorio. Flujo espiratorio forzado entre el 25 y el 75% de la CVF (FEF2575%) flujo medido sobre el segmento descendente de la curva del flujo respiratorio, entre los valores mencionados. Variables independientes: Referencia de Capacidad Vital Forzada (CVFr) Referencia de Volumen Espiratorio Forzado en el primer segundo (VEF1r) Referencia de Flujo Espiratorio Máximo (PEFr) Referencia de Flujo espiratorio entre el 25 y el 75% de la CVFr