Prototipo electrónico de monitoreo cerebral en tiempo real con enfoque en la detección temprana de enfermedades neurodegenerativas mediante técnicas de inteligencia artificial.
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Date
2026-07-09
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Telecomunicaciones.
Abstract
The present research arises from the global and local problematic of neurodegenerative diseases, which affect more than 55 million people worldwide. In the Ecuadorian context, approximately 100,000 people suffer from some type of dementia, facing diagnostic limitations due to high costs and the low availability of specialized equipment in provinces such as Tungurahua. The general objective of this project is to develop an electronic prototype for real-time brain monitoring to facilitate the early detection of these pathologies through the use of Artificial Intelligence (AI) techniques.
The methodology is framed within applied research with bibliographic-documentary and experimental approaches. The designed system integrates low-cost hardware, including non-invasive electroencephalography (EEG) sensors and microcontrollers for the acquisition and wireless transmission of bioelectrical signals. For data processing, machine learning and deep learning algorithms are implemented to identify anomalous neuronal patterns associated with cognitive impairment.
The development includes a real-time visualization interface that allows health professionals to monitor cortical activity and receive alerts based on the preliminary diagnoses of the AI model. As a result, an accessible and portable technological tool is obtained that reduces the economic gap in neurological diagnosis, promoting more inclusive and preventive medical care. It is concluded that the convergence between neuroengineering and AI offers a viable solution to improve the quality of life of patients through timely intervention in the early stages of the disease.
Description
La presente investigación nace ante la crisis global y local de las enfermedades neurodegenerativas, las cuales impresionan a más de 55 millones de personas a nivel mundial. En el contexto ecuatoriano, aproximadamente 100 000 personas sufren algún tipo de demencia, afrontando limitaciones diagnósticas debido al alto costo y la insuficiente disponibilidad de equipos especializados en provincias como Tungurahua. El objetivo general de este proyecto es desarrollar un prototipo electrónico de monitoreo cerebral en tiempo real que proporcione la detección temprana de estos estudios mediante el uso de técnicas de Inteligencia Artificial.
La metodología se enmarca en una investigación aplicada con enfoques bibliográfico-documental y experimental. El sistema diseñado integra hardware de bajo costo, incluyendo sensores de electroencefalografía EEG no invasivos y microcontroladores para la adquisición y transmisión inalámbrica de señales bioeléctricas. Para el procesamiento de datos, se efectúan algoritmos de aprendizaje automático (Machine Learning) y aprendizaje robusto (Deep Learning) orientados a determinar patrones neuronales anómalos asociados al deterioro cognitivo.
El desarrollo incluye una interfaz de visualización en tiempo real que faculta a los profesionales de la salud controlar la actividad cortical y recibir advertencias fundadas en los diagnósticos preliminares del modelo de IA. Como resultado, se obtiene una herramienta tecnológica accesible y portátil que reduce la brecha económica en el diagnóstico neurológico, promoviendo una atención médica más inclusiva y preventiva. Se concluye que la convergencia entre la neuroingeniería y la IA ofrece una viable solución para mejorar la calidad de vida de los pacientes mediante la intervención oportuna en las etapas iniciales de la enfermedad.
Keywords
INTELIGENCIA ARTIFICIAL, ELECTROENCEFALOGRAFÍA (EEG), ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS, MONITOREO EN TIEMPO REAL, BIOPOTENCIALES, TELEMEDICINA.