Diseño de un sistema de monitoreo de salud para astronautas basado en inteligencia artificial

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.37711/idac.2024.1.2.4

Palabras clave:

monitoreo de salud, inteligencia artificial, astronauta, bioseñales, redes neuronales, diagnóstico temprano

Resumen

Objetivo. Diseñar un sistema integral de monitoreo de salud para astronautas mediante la integración de la inteligencia artifcial (IA) y sensores biomédicos. Métodos. Se desarrolló un estudio cuantitativo de tipo experimental. La población consistió en datos simulados de astronautas y la muestra se obtuvo mediante la selección intencionada de parámetros biométricos críticos. Los datos fueron recolectados utilizando un conjunto de sensores EEG, EMG y ópticos, integrados en un traje inteligente. Las señales se procesaron en tiempo real mediante un módulo central con tecnología ESP32 y se propuso el uso de redes neuronales RNN-CNN para el análisis. Resultados. Se propone una arquitectura de IA que, teóricamente, podría alcanzar una precisión del 90 % en la detección de posibles enfermedades. El sistema presentó una tasa de transmisión de datos de 1,5 kbps y una latencia de < 100 ms, lo cual permitiría el monitoreo en tiempo real. Conclusiones. El sistema desarrollado tiene el potencial de ser eficaz para la detección temprana de alteraciones en la salud de los astronautas, mostrando su capacidad para salvaguardar la seguridad en misiones espaciales.

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Citas

Boulemtafes, A., Khemissa, H., Derki, M. S., Amira, A., & Djedjig, N. (2021). Deep learning in pervasive health monitoring, design goals, applications, and architectures: An overview and a brief synthesis. Smart Health, 22, 100221.

https://doi.org/10.1016/j.smhl.2021.100221

Corpas Novo, J. A. (2019). Aceleración y optimizacion del consumo energetico de clasifcadores en cascada para la deteccion de rostros sobre arquitecturas asimétricas [Tesis doctoral, Universidad de Granada]. Repositorio UG. https://digibug.ugr.es/bitstream/handle/10481/56822/81404.pdf?sequence=4&isAllowed=y

Di Rienzo, M., & Piccirillo, S. G. M. (2021). Wearables for life in space. Wearable Sensors. 463-486. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818475-6.00001-8

Lipková, J., Chen, R. J., Chen, B., Lu, M., Barbieri, M., Shao, D., Vaidya, A., Chen, C., Zhuang, L., Williamson, D. F. K., Shaban, M., Chen, T., & Mahmood, F. (2022). Artificial intelligence for multimodal data integration in oncology. Cancer Cell, 40(10), 1095-1110. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2022.09.012

Martin, A. S., & Freeland, S. (2021). The advent of artifcial intelligence in space activities: New legal challenges. Space Policy, 55, 101408. https://doi.org/10.1016/j.spacepol.2021.101408

Roda, A., Mirasoli, M., Guardigli, M., Zangheri, M., Caliceti, C., Calabria, D., & Simoni, P. (2018). Advanced biosensors for monitoring astronauts’ health during long-duration space missions. Biosensors and Bioelectronics, 111, 18-26.

https://doi.org/10.1016/j.bios.2018.04.012

Roslee, M. F. (2021). Review of medical capabilities requirements for manned missions on lunar and Martian surfaces base activities. REACH, 23-24. https://doi.org/10.1016/j.reach.2020.100042

Salvi, M., Loh, H. W., Seoni, S., Barua, P. D., Del Barrio-García, S., Molinari, F., & Acharya, U. R. (2023). Multi-modality approaches for medical support systems: A systematic review of the last decade. Information Fusion, 102134. https://doi.org/10.1016/j.inffus.2023.102134

Shaik, T., Tao, X., Li, L., Xie, H., & Velásquez, J. D. (2024). A survey of multimodal information fusion for smart healthcare: Mapping the journey from data to wisdom. Information Fusion, 102, 102040. https://doi.org/10.1016/j.inffus.2023.102040

Solís García, E. (2017). Utilización del programa Face2Gene en diferentes escenarios clínicos [Tesis de grado, Universidad de Cantabria]. Repositorio institucional de la Universidad de Cantabria. https://repositorio.unican.es/xmlui/handle/10902/11747

Sujith, A. V. L. N., Sajja, G. S., Mahalakshmi, V., Nuhmani, S., & Balaji, P. (2022). Systematic review of smart health monitoring using deep learning and artificial intelligence. Neuroscience Informatics, 2(3), 100028. https://doi.org/10.1016/j.neuri.2022.100028

Tipaldi, M., Feruglio, L., Denis, P., & D’Angelo, G. (2020). On applying AI-driven flight data analysis for operational spacecraft model-based diagnostics. Annual Reviews in Control, 49, 197-211. https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2020.01.001

Vandendriessche, B., Godfrey, A., & Izmailova, E. S. (2021). Multimodal biometric monitoring technologies drive the development of clinical assessments in the home environment. Maturitas, 151, 41–47. https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2021.06.009

Villanueva Alarcón, R. A. (2021). Sistema inteligente basado en redes neuronales para la identifcación de cáncer de piel de tipo melanoma en imágenes de lesiones cutáneas [Tesis de grado, Universidad Nacional Mayor de San Marcos]. Cybertesis Repositorio UNMSM. https://hdl.handle.net/20.500.12672/17574

Zangheri, M., Mirasoli, M., Guardigli, M., Di Nardo, F., Anfossi, L., Baggiani, C., Simoni, P., Benassai, M., & Roda, A. (2019). Chemiluminescence-based biosensor for monitoring astronauts’ health status during space missions: Results from the International Space Station. Biosensors and Bioelectronics, 129, 260-268. https://doi.org/10.1016/j.bios.2018.08.034

Publicado

2024-08-12

Cómo citar

Duran-Aquino, R. C., Rojas Barnett, N. A., & Reyes Huaman, H. J. (2024). Diseño de un sistema de monitoreo de salud para astronautas basado en inteligencia artificial. Revista Científica De Ingeniería, Diseño Y Arquitectura Contemporánea, 1(2), 82–91. https://doi.org/10.37711/idac.2024.1.2.4