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Acceso Abierto
Monitoring System for Operating Variables in Incubators in the Neonatology Service of a Highly Complex Hospital through the Internet of Things (IoT)
Título de la revista
Autores
Aya-Parra, Pedro Antonio
Rodriguez-Orjuela, Andres Jacob
Rodriguez Torres, Viviana
Cordoba Hernandez, Nidia Patricia
Castellanos, Natalia Martinez
Sarmiento-Rojas, Jefferson
Fecha
2023-05-26
Directores
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Resumen
Antecedentes: Cada año nacen aproximadamente 15 millones de bebés prematuros que requieren cuidados especializados. Las incubadoras son esenciales para mantener la temperatura corporal adecuada, condición vital para su bienestar y supervivencia. Garantizar condiciones óptimas —como temperatura constante, control de oxígeno y confort— es clave para mejorar la atención neonatal. Métodos: Para responder a esta necesidad, se desarrolló un sistema de monitoreo basado en Internet de las Cosas (IoT) en un entorno hospitalario. El sistema integró componentes de hardware (sensores y microcontrolador) y software (base de datos y aplicación web). El microcontrolador recolectó los datos de los sensores y los transmitió mediante WiFi usando el protocolo MQTT. El servidor intermedio (broker) validó y almacenó la información, mientras que la aplicación web permitió acceso en tiempo real, generación de alertas y registro de eventos. Resultados: Se diseñaron y certificaron dos dispositivos con componentes de alta calidad, probados exitosamente en el laboratorio de ingeniería biomédica y en el servicio de neonatología del hospital. Los resultados del piloto demostraron un funcionamiento satisfactorio en las variables de temperatura, humedad y sonido dentro de las incubadoras. Conclusiones: El sistema de monitoreo permitió una trazabilidad eficiente de los registros, acceso a datos históricos y captura de alertas automáticas sobre anomalías, indicando duración, fecha y hora. En conjunto, el sistema ofreció una herramienta innovadora y eficaz para mejorar la seguridad y la calidad del cuidado neonatal.
Abstract
Background: Around 15 million premature babies are born annually, requiring specialized care. Incubators are vital for maintaining their body temperature, which is crucial for their well-being. Ensuring optimal conditions in incubators, including constant temperature, oxygen control, and comfort, is essential for improving the care and survival rates of these infants. Methods: To address this, an IoT-based monitoring system was developed in a hospital setting. The system comprised hardware components such as sensors and a microcontroller, along with software components including a database and a web application. The microcontroller collected data from the sensors, which was then transmitted to a broker via WiFi using the MQTT protocol. The broker validated and stored the data in the database, while the web application provided real-time access, alerts, and event recording. Results: Two certified devices were created, employing high quality components. The system was successfully implemented and tested in both the biomedical engineering laboratory and the neonatology service of the hospital. The results of the pilot test supported the concept of IoT-based technology, demonstrating satisfactory responses in temperature, humidity, and sound variables within the incubators. Conclusions: The monitoring system facilitated efficient record traceability, allowing access to data over various timeframes. It also captured event records (alerts) related to variable problems, providing information on duration, date, hour, and minutes. Overall, the system offered valuable insights and enhanced monitoring capabilities for neonatal care.
Palabras clave
Cuidado neonatal , Incubadoras , Innovación clínica , Internet de las Cosas (IoT) , Seguridad del paciente , Bioinstrumentación médica , Monitoreo hospitalario , Tecnología IoMT
Keywords
Neonatal care , Incubators , Clinical innovation , Internet of Things (IoT) , Patient safety , Medical bioinstrumentation , Hospital monitoring , IoMT technology
