DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE SIMULADOR DE PACIENTE PARA SATURACIÓN DE OXIGENO (SpO₂) OPEN SOURCE

Higuera Aponte, Duvan Felipe; Morales Camacho, Daniel Alejandro

DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE SIMULADOR DE PACIENTE PARA SATURACIÓN DE OXIGENO (SpO₂) OPEN SOURCE

dc.contributor.advisor	Alvarez Castañeda, William Fernando
dc.contributor.advisor	Casallas Gutierrez, Jose Ricardo
dc.contributor.author	Higuera Aponte, Duvan Felipe
dc.contributor.author	Morales Camacho, Daniel Alejandro
dc.contributor.corporatename	Universidad Santo Tomas
dc.date.accessioned	2025-12-17T17:08:21Z
dc.date.available	2025-12-17T17:08:21Z
dc.date.issued	2025-12-16
dc.description	El presente proyecto desarrolla un prototipo de simulador de paciente para saturación de oxígeno (SpO₂) de código abierto (open source), con el objetivo de mejorar la evaluación técnica y funcional de sensores oxímetros biomédicos en condiciones fisiológicas controladas. El simulador diseñado reproduce niveles ajustables de SpO₂ entre el 70% y el 100%, mediante el uso de tecnologías como microcontroladores ESP32, módulos DAC, LEDs de longitudes de onda específicas (660 nm y 940 nm), y sensores de luz, replicando así los principios ópticos de la pulsioximetría.
dc.description.abstract	This project presents an open-source prototype of an oxygen-saturation (SpO₂) patient simulator designed to improve the technical and functional evaluation of biomedical pulse-oximeter sensors under controlled physiological conditions. The simulator reproduces adjustable SpO₂ levels from 70% to 100% using an ESP32 microcontroller, DAC modules, LEDs at 660 nm and 940 nm, and photodetectors, thereby emulating the optical principles of pulse oximetry based on Beer–Lambert attenuation. The platform enables repeatable test profiles and parameter fine-tuning for education, verification, and maintenance workflows.
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Ingeniero Electronico	spa
dc.identifier.citation	Higuera Aponte, D. F., & Morales Camacho, D. A. (2025). Desarrollo de un prototipo de simulador de paciente para saturación de oxígeno (SpO₂) open source [Trabajo de grado, Universidad Santo Tomás].
dc.identifier.instname	instname:Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.usta.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11634/70794
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Santo Tomás	spa
dc.publisher.branch	CRAI-USTA Tunja
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Electrónica	spa
dc.publisher.program	Pregrado Ingeniería Electrónica	spa
dc.relation.references	American Thoracic Society. (Diciembre de 2013). Oximetría de pulso. SERIE DE INFORMACIÓN AL PACIENTE, Vol. 184, P-1, 2011, 2. Obtenido de https://www.thoracic.org/patients/patient-resources/resources/spanish/pulse-oximetry.pdf
dc.relation.references	BC Biomedical . (2012). bcgroupintl. Obtenido de Pulse Oximetry Testing: https://equiposmedicoscalibracion.com/wp-content/uploads/2016/09/CATALOGO-BC-BIOMEDICAL-SIMULADOR-DE-SPO2.pdf?utm
dc.relation.references	BC Biomedical . (09 de SEPTEMBER de 2023). SCRIBD. Obtenido de BC Group International 2020-2021 Catalog: https://es.scribd.com/document/670207197/3-Catalogo-Bc-Group?
dc.relation.references	Chan, E. D., Chan, M. M., & Chan, M. M. (2013). Pulse oximetry: Understanding its basic principles facilitates appreciation of its limitations. ScienceDirect, 11.
dc.relation.references	Cleveland Clinic. (09 de Abril de 2024). Cleveland Clinic. Obtenido de Circulatory System: https://my.clevelandclinic.org/health/body/circulatory-and-cardiovascular-system?utm_source=chatgpt.com
dc.relation.references	Comisión Electrotécnica Internacional. (2014). Medical electrical equipment – Recurrent test and test after repair of medical. Obtenido de https://webstore.iec.ch/en/iec_catalog/product/preview/?id=L3B1Yi9wZGYvcHJldmlldy9pbmZvX2llYzYyMzUze2VkMi4wfWIucGRm
dc.relation.references	Comisión Electrotécnica Internacional. (2018). Medical electrical equipment Part 2-61: Particular requirements for basic. Switzerland: Switzerland. Obtenido de https://cdn.standards.iteh.ai/samples/22361/a553fd6962bc4cffbd6808c2ddda7996/ISO-80601-2-61-2017.pdf
dc.relation.references	Comisión Electrotécnica Internacional. (2024). Medical electrical equipment –Part 1-12: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral Standard: Requirements for medical electrical equipment and medical electrical systems intended for use in the emergency medical services. Obtenido de https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso:std:59536:en
dc.relation.references	DOTmed. (24 de November de 2025). DOTmed. Obtenido de En venta FLUKE ProSim 8 Vital Signs and SPO2 Test Module Patient Simulator: https://es.dotmed.com/listing/patient-simulator/fluke/prosim-8-vital-signs-and-spo2-test-module/4494913?utm_source=chatgpt.com
dc.relation.references	FibriCheck Academy. (23 de Julio de 2025). Chapter 4: The differences and similarities between ECG and PPG. Obtenido de FibriCheck: https://academy.fibricheck.com/hc/en-be/articles/6383416554396-Chapter-4-The-differences-and-similarities-between-ECG-and-PPG
dc.relation.references	Fluke Biomedical. (2013). ProSim 8 Vital Signs Simulator Technical Data. Cleveland, U. S. A., U. S. A.
dc.relation.references	Fluke Corporation. (22 de 01 de 2012). SPOT Light SpO2 Functional Tester User Manual. U.S.A.
dc.relation.references	Fotolia, M. W. (14 de 08 de 2023). VDE Health. Obtenido de Electrical safety in active medical devices: The IEC 60601-1 standard: https://www.vde.com/topics-en/health/consulting/electrical-safety-in-active-medical-devices--the-iec-60601-1-standard
dc.relation.references	Gamboa, K. M. (2018). Desarrollo e Implementación de un Simulador de Pulsoximetría para uso Académico. Cali: 2018.
dc.relation.references	Hospital Store. (2024). HospitalStore. Obtenido de Fluke ProSim SPOT Light SpO2 Pulse Oximeter Tester: https://www.hospitalstore.com/fluke-prosim-spot-light-spo2-pulse-oximeter-tester/
dc.relation.references	Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos. (07 de 08 de 2025). GOV.CO. Obtenido de Salud INVIMA: https://www.invima.gov.co/productos-vigilados/dispositivos-medicos/dispositivos-medicos-y-equipos-biomedicos
dc.relation.references	International Organization for Standardization. (2016). ISO 13485:2016-Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes. Obtenido de https://www.iso.org/standard/59752.html
dc.relation.references	International Organization for Standardization. (2019). ISO 14971:2019 — Medical devices — Application of risk management to medical devices. Obtenido de https://www.iso.org/standard/72704.html
dc.relation.references	Issuu Inc. (26 de Junio de 2020). Issuu. Obtenido de Usos y limitaciones de la pletismografía: https://issuu.com/editorialservet/docs/ateuves_102_mr/s/18142816
dc.relation.references	J. Gordon Betts, K. A. (2022). Human cardiovascular system. Houston, Texas: OpenStax https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/1-introduction.
dc.relation.references	Leach RM, T. D. (2002). The pulmonary physician in critical care • 2: Oxygen delivery and consumption in the critically ill. Thorax, 57:170-177.
dc.relation.references	M. Nitzan, A. R. (2014). Pulse oximetry: fundamentals and technology update . Northwell, 10.
dc.relation.references	McLellan, S. A. (2004). Oxygen delivery and haemoglobin. Anaesthesia Critical Care & Pain, 4.
dc.relation.references	Michael Francis Oliver, S. W. (05 de Septiembre de 2025). Britannica. Obtenido de human cardiovascular system: https://www.britannica.com/science/human-cardiovascular-system/Wall-of-the-heart
dc.relation.references	MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL REPUBLICA DE COLOMBIA. (2005). DECRETO NÚMERO 4725 DE 2005. BOGOTÁ: MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL . Obtenido de https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/lists/bibliotecadigital/ride/de/dij/decreto-4725-de-2005.pdf
dc.relation.references	MINISTERIO DE SALUD Y PROTECCIÓN SOCIAL. (2019). RESOLUCIÓN NÚMERO 3100 DE 2019. Bogotá: Diario. Obtenido de https://www.minsalud.gov.co/normatividad_nuevo/resoluci%C3%B3n%20no.%203100%20de%202019.pdf
dc.relation.references	National Library of Medicine. (12 de September de 2024). National Library of Medicine. Obtenido de Medical Tests → Pulse Oximetry: https://medlineplus.gov/lab-tests/pulse-oximetry/
dc.relation.references	RÉGIMEN LEGAL DE BOGOTÁ D. C. . (2005). Decreto 4725 de 2005 Nivel Nacional. Bogotá: Diario Oficial 46134 de diciembre 27 de 2005.
dc.relation.references	Rel, M. P. (2024). Simulador de un Pulsioxímetro Digital. Escuela Politecnica Superior, 103.
dc.relation.references	Rel, M. P. (2024). Simulador de un Pulsioxímetro Digital. Alicante: 2024.
dc.relation.references	RM, W. (1991). Perioperative functional residual capacity. Can J Anaesth , 38:384-.
dc.relation.references	S. Barry Issenberg 1, W. C. (2005). Características y usos de simulaciones médicas de alta fidelidad que conducen a un aprendizaje efectivo: una revisión sistemática de BEME. National Library of Medicine.
dc.relation.references	Torp, K. D., Modi, P., Pollard, E. J., & Simon., L. V. (2023). Pulse Oximetry. Bethesda: StatPearls Publishing LLC.
dc.relation.references	Torres, D. A. (30 de Octubre de 2023). Sistema circulatorio (Cardiovascular). Obtenido de KENHUB: https://www.kenhub.com/es/library/anatomia-es/sistema-circulatorio-cardiovascular
dc.relation.references	U.S. Food and Drug Administration. (17 de Diciembre de 2017). FDA. Obtenido de Recognized Consensus Standards: Medical Devices: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfstandards/detail.cfm?standard__identification_no=37508&utm_
dc.relation.references	Ventura., V. (2015). Funcionamiento del oxímetro-pulsómetro. Obtenido de Polaridad: https://victorventura.es/polaridad.es/monitorizacion-sensor-pulso-oximetro-frecuencia-cardiaca
dc.relation.references	American Thoracic Society. (Diciembre de 2013). Oximetría de pulso. SERIE DE INFORMACIÓN AL PACIENTE, Vol. 184, P-1, 2011, 2. Obtenido de https://www.thoracic.org/patients/patient-resources/resources/spanish/pulse-oximetry.pdf BC Biomedical . (2012). bcgroupintl. Obtenido de Pulse Oximetry Testing: https://equiposmedicoscalibracion.com/wp-content/uploads/2016/09/CATALOGO-BC-BIOMEDICAL-SIMULADOR-DE-SPO2.pdf?utm BC Biomedical . (09 de SEPTEMBER de 2023). SCRIBD. Obtenido de BC Group International 2020-2021 Catalog: https://es.scribd.com/document/670207197/3-Catalogo-Bc-Group? Chan, E. D., Chan, M. M., & Chan, M. M. (2013). Pulse oximetry: Understanding its basic principles facilitates appreciation of its limitations. ScienceDirect, 11. Cleveland Clinic. (09 de Abril de 2024). Cleveland Clinic. Obtenido de Circulatory System: https://my.clevelandclinic.org/health/body/circulatory-and-cardiovascular-system?utm_source=chatgpt.com Comisión Electrotécnica Internacional. (2014). Medical electrical equipment – Recurrent test and test after repair of medical. Obtenido de https://webstore.iec.ch/en/iec_catalog/product/preview/?id=L3B1Yi9wZGYvcHJldmlldy9pbmZvX2llYzYyMzUze2VkMi4wfWIucGRm Comisión Electrotécnica Internacional. (2018). Medical electrical equipment Part 2-61: Particular requirements for basic. Switzerland: Switzerland. Obtenido de https://cdn.standards.iteh.ai/samples/22361/a553fd6962bc4cffbd6808c2ddda7996/ISO-80601-2-61-2017.pdf Comisión Electrotécnica Internacional. (2024). Medical electrical equipment –Part 1-12: General requirements for basic safety and essential performance – Collateral Standard: Requirements for medical electrical equipment and medical electrical systems intended for use in the emergency medical services. Obtenido de https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso:std:59536:en DOTmed. (24 de November de 2025). DOTmed. Obtenido de En venta FLUKE ProSim 8 Vital Signs and SPO2 Test Module Patient Simulator: https://es.dotmed.com/listing/patient-simulator/fluke/prosim-8-vital-signs-and-spo2-test-module/4494913?utm_source=chatgpt.com FibriCheck Academy. (23 de Julio de 2025). Chapter 4: The differences and similarities between ECG and PPG. Obtenido de FibriCheck: https://academy.fibricheck.com/hc/en-be/articles/6383416554396-Chapter-4-The-differences-and-similarities-between-ECG-and-PPG Fluke Biomedical. (2013). ProSim 8 Vital Signs Simulator Technical Data. Cleveland, U. S. A., U. S. A. Fluke Corporation. (22 de 01 de 2012). SPOT Light SpO2 Functional Tester User Manual. U.S.A. Fotolia, M. W. (14 de 08 de 2023). VDE Health. Obtenido de Electrical safety in active medical devices: The IEC 60601-1 standard: https://www.vde.com/topics-en/health/consulting/electrical-safety-in-active-medical-devices--the-iec-60601-1-standard Gamboa, K. M. (2018). Desarrollo e Implementación de un Simulador de Pulsoximetría para uso Académico. Cali: 2018. Hospital Store. (2024). HospitalStore. Obtenido de Fluke ProSim SPOT Light SpO2 Pulse Oximeter Tester: https://www.hospitalstore.com/fluke-prosim-spot-light-spo2-pulse-oximeter-tester/ Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos. (07 de 08 de 2025). GOV.CO. Obtenido de Salud INVIMA: https://www.invima.gov.co/productos-vigilados/dispositivos-medicos/dispositivos-medicos-y-equipos-biomedicos International Organization for Standardization. (2016). ISO 13485:2016-Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes. Obtenido de https://www.iso.org/standard/59752.html International Organization for Standardization. (2019). ISO 14971:2019 — Medical devices — Application of risk management to medical devices. Obtenido de https://www.iso.org/standard/72704.html Issuu Inc. (26 de Junio de 2020). Issuu. Obtenido de Usos y limitaciones de la pletismografía: https://issuu.com/editorialservet/docs/ateuves_102_mr/s/18142816 J. Gordon Betts, K. A. (2022). Human cardiovascular system. Houston, Texas: OpenStax https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/1-introduction. Leach RM, T. D. (2002). The pulmonary physician in critical care • 2: Oxygen delivery and consumption in the critically ill. Thorax, 57:170-177. M. Nitzan, A. R. (2014). Pulse oximetry: fundamentals and technology update . Northwell, 10. McLellan, S. A. (2004). Oxygen delivery and haemoglobin. Anaesthesia Critical Care & Pain, 4. Michael Francis Oliver, S. W. (05 de Septiembre de 2025). Britannica. Obtenido de human cardiovascular system: https://www.britannica.com/science/human-cardiovascular-system/Wall-of-the-heart MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL REPUBLICA DE COLOMBIA. (2005). DECRETO NÚMERO 4725 DE 2005. BOGOTÁ: MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL . Obtenido de https://www.minsalud.gov.co/sites/rid/lists/bibliotecadigital/ride/de/dij/decreto-4725-de-2005.pdf MINISTERIO DE SALUD Y PROTECCIÓN SOCIAL. (2019). RESOLUCIÓN NÚMERO 3100 DE 2019. Bogotá: Diario. Obtenido de https://www.minsalud.gov.co/normatividad_nuevo/resoluci%C3%B3n%20no.%203100%20de%202019.pdf National Library of Medicine. (12 de September de 2024). National Library of Medicine. Obtenido de Medical Tests → Pulse Oximetry: https://medlineplus.gov/lab-tests/pulse-oximetry/ RÉGIMEN LEGAL DE BOGOTÁ D. C. . (2005). Decreto 4725 de 2005 Nivel Nacional. Bogotá: Diario Oficial 46134 de diciembre 27 de 2005. Rel, M. P. (2024). Simulador de un Pulsioxímetro Digital. Escuela Politecnica Superior, 103. Rel, M. P. (2024). Simulador de un Pulsioxímetro Digital. Alicante: 2024. RM, W. (1991). Perioperative functional residual capacity. Can J Anaesth , 38:384-. S. Barry Issenberg 1, W. C. (2005). Características y usos de simulaciones médicas de alta fidelidad que conducen a un aprendizaje efectivo: una revisión sistemática de BEME. National Library of Medicine. Torp, K. D., Modi, P., Pollard, E. J., & Simon., L. V. (2023). Pulse Oximetry. Bethesda: StatPearls Publishing LLC. Torres, D. A. (30 de Octubre de 2023). Sistema circulatorio (Cardiovascular). Obtenido de KENHUB: https://www.kenhub.com/es/library/anatomia-es/sistema-circulatorio-cardiovascular U.S. Food and Drug Administration. (17 de Diciembre de 2017). FDA. Obtenido de Recognized Consensus Standards: Medical Devices: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfstandards/detail.cfm?standard__identification_no=37508&utm_ Ventura., V. (2015). Funcionamiento del oxímetro-pulsómetro. Obtenido de Polaridad: https://victorventura.es/polaridad.es/monitorizacion-sensor-pulso-oximetro-frecuencia-cardiaca William C. McGaghie, S. B. (2011). ¿La educación médica basada en simulación con práctica deliberada produce mejores resultados que la educación clínica tradicional? Una revisión comparativa metaanalítica de la evidencia. National Library of Medicine, 2.
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivs 2.5 Colombia	en
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.subject.keyword	Biomedical Engineering
dc.subject.keyword	Biomedical Instrumentation
dc.subject.keyword	Patient Simulation
dc.subject.keyword	Electronics Applied to Healthcare
dc.subject.lemb	Ingeniería Biomédica
dc.subject.lemb	Instrumentación Biomédica
dc.subject.lemb	Simulación de Pacientes
dc.subject.lemb	Electrónica Aplicada a la Salud
dc.subject.proposal	Pulsioximetria
dc.subject.proposal	Biomédica
dc.subject.proposal	Saturación de Oxígeno
dc.subject.proposal	Condiciones Fisiológicas
dc.title	DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE SIMULADOR DE PACIENTE PARA SATURACIÓN DE OXIGENO (SpO₂) OPEN SOURCE
dc.type	bachelor thesis
dc.type.category	Producción Técnica y Tecnológica: Prototipo industrial
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.drive	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.local	Trabajo de grado	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion

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