Diseño de un prototipo para el apoyo en el diagnóstico preventivo de ulceraciones por neuropatía diabética en el pie

Abstract

La diabetes mellitus es una condición crónica que puede provocar serias complicaciones, entre ellas, la neuropatía diabética, la cual es un importante factor de riesgo para la aparición de úlceras en los pies. Estas heridas, relacionadas con la pérdida de sensibilidad y problemas vasculares, establecen el 85% de las amputaciones en las extremidades inferiores. Debido a la necesidad de recurrir a métodos de diagnóstico temprano que sean accesibles y objetivos, este proyecto estableció la creación de un prototipo que utiliza termometría plantar con sensores infrarrojos MLX90614. Este dispositivo incluye 12 sensores ubicados en lugares estratégicos de ambos pies (dedo hallux, metatarsianos, arco y talón), recolectando información térmica que se visualiza en una interfaz gráfica desarrollada en Python. La metodología del proyecto se organizó en tres etapas para asegurar un desarrollo adecuado. En la etapa de diseño, se llevó a cabo la elección técnica de los elementos, eligiendo sensores infrarrojos MLX90614 debido a su exactitud, seguido de la elaboración de un modelo en 3D de las plantillas utilizando un software CAD para poder visualizar y ajustar el prototipo. Además, se evaluó la resistencia del material Evaflex mediante un análisis de elementos finitos (FEA) con el fin de comprobar su resistencia a cargas mecánicas. Durante la fase de construcción, se incorporaron 12 sensores infrarrojos junto con multiplexores I²C para manejar eficientemente las señales, todos conectados a un microcontrolador Arduino Mega que se encargó de la recopilación de datos. En la etapa de validación, se realizaron pruebas experimentales con siete participantes sanos, centradas en evaluar no solo la respuesta inmediata del sistema sino también demostrar el correcto funcionamiento del prototipo y su capacidad para medir la temperatura plantar de forma sensible y repetida. El dispositivo logró una precisión del 96.73% al ser comparado con termómetros de referencia, mostrando una coincidencia casi completa. Así mismo, presentó una sensibilidad de 1.53°C, que es mejor que la de instrumentos como los sensores PASPORT o las termocuplas, lo cual permite identificar cambios térmicos mínimos. Por último, se verifico la estabilidad del sistema con una desviación estándar ≤1. 89°C en mediciones repetidas, sobresaliendo en áreas como el metatarso 2, lo que respalda su confiabilidad para usos clínicos o de seguimiento continuo.