Desarrollo de un equipo electrónico orientado a la visualización en tiempo real del mapa de venas del antebrazo con el fin de facilitar el procedimiento de venopunción

Abstract

La presente tesis propone un dispositivo electrónico portátil capaz de mostrar la segmentación del mapa de venas del antebrazo para facilitar el procedimiento de venopunción, basado en el procesamiento digital de imágenes infrarrojas en tiempo real. Actualmente, existen soluciones similares cuyo precio elevado resultan difícil de adquirir para las instituciones de salud del país, por lo que mantienen la exploración de venas por inspección visual y/o palpando, aplicando torniquetes o insertando la aguja en la piel hasta alcanzar la vena, causando dolor y posiblemente complicaciones severas como infecciones en el paciente.

El sistema propuesto emplea luz en el espectro infrarrojo cercano como método no invasivo y propone un sistema de adquisición de imágenes infrarrojas compuesto por una cámara, un filtro óptico pasa banda y LEDs IR. El software desarrollado es capaz de ejecutarse en sistemas de baja capacidad computacional, segmentando y presentando los resultados en una pantalla en tiempo real. Para el hardware se propone un diseño estructural robusto y portátil a fin de atender a pacientes en camillas o sillas, y este pueda ser trasladado a las diferentes áreas hospitalarias.

Finalmente, el equipo propuesto fue validado por una licenciada en enfermería, donde se empleó una encuesta como método de validación en 73 usuarios. Se demostró que con uso del equipo propuesto se mejoró la visibilidad de las venas en un 74.55% y con apoyo de un compresor de goma como torniquete se logró visualizar el mapa de venas en el 100% de los encuestados.

This thesis proposes a portable electronic device capable of displaying the segmentation of the forearm vein map to facilitate the venipuncture procedure, based on the digital processing of infrared images in real time. Currently, there are similar solutions whose high price is difficult to acquire for the health institutions in the country, so they maintain the exploration of veins by visual inspection and/or palpation, applying tourniquets or inserting the needle into the skin until the vein is reached, causing pain and possibly severe complications such as infections in the patient.

The proposed system uses light in the near infrared spectrum as a non-invasive method and proposes an infrared image acquisition system composed of a camera, a band-pass optical filter and IR LEDs. The software developed is capable of running on low computational capacity systems, segmenting and displaying the results on a screen in real time. For the hardware, a robust and portable structural design is proposed to attend patients located on stretchers or chairs, and the equipment can be easily moved to different hospital areas.

Finally, the proposed equipment was tested by a nursing graduate, where a survey was used as a validation method in 73 users. It was demonstrated that with the use of the proposed equipment the visibility of the veins was improved in 74.55% and with the support of a rubber compressor as a tourniquet it was possible to visualize the map of veins in 100% of the users.