fotopletismografo

Resumen— El Fotopletismógrafo es un equipo que se utiliza para analizar los cambios de volumen sanguíneo y en conjunto con el ECG para determinar la variabilidad del ritmo cardiaco. Este artículo tiene como objetivo el diseño de un Fotopletismógrafo analógico bajo costo. Para después utilizando un ECG previamente armado realizar una comparación entre sus picos y poder visualizar la variabilidaddel ritmo cardiaco.

Palabras clave— Fotopletismógrafo, volumen sanguineo, ECG, variabilidad del ritmo cardiaco.

I. INTRODUCCIÓN
LA fotopletismografía (PPG) es una técnica simple y de bajo costo que es utilizada para detectar cambios de volumen en la sangre dentro de la microvascularidad del tejido. Es utilizada regularmente para la medición no invasiva en la superficie de la piel. La formade onda de la fotopletismografía está compuesta por una componente pulsátil de corriente alterna (AC) atribuida fisiológicamente a la sincronía cardiaca que provoca un cambio de volumen en cada latido y es superpuesta en una línea base con componentes de baja frecuencia con variaciones lentas en corriente directa (DC) atribuida fisiológicamente a la respiración, el sistema nervioso autónomo y latermorregulación. Los orígenes de algunos componentes de la onda de fotopletismografía aún no han sido entendidos completamente, sin embargo, se considera que la onda de fotopletismografía provee información valiosa del sistema cardiovascular. La tecnología utilizada en la fotopletismografía ha sido utilizada para medir saturación de oxígeno, presión cardiaca, gasto cardiaco y para detectarpatologías en el sistema vascular periférico.
Los sensores modernos de PPG usualmente utilizan tecnología de semiconductores de bajo costo; es decir, un LED y un foto detector los cuales trabajan en el espectro de luz roja o cercana a la infrarroja (entre o.8 y 1 µm). La interacción de la luz con el tejido biológico es compleja ya que toma en cuenta procesos de absorción, transmisión, reflexión yfluorescencia.
Algunos factores que pueden afectar la cantidad de luz detectada por el foto detector son: el volumen sanguíneo, el movimiento de las paredes de la pared arterial o venosa,

orientación de las células de la sangre y la orientación del sensor.
El LED convierte la energía eléctrica en energía luminosa y tienen una banda estrecha típicamente de 50 nm; son compactos, tienen una vidaútil larga, operan en un rango amplio de temperatura, son mecánicamente robustos y confiables. La intensidad del LED debe de ser constante y de preferencia lo suficientemente baja para evitar calentamiento del tejido y reducir el riesgo de emitir radiación no ionizante. Para la elección del foto detector se tienen que considerar que sus características de espectrales concuerden con el emisor de luz(LED); el foto detector convierte la energía luminosa en corriente eléctrica. Son compactos, de bajo costo, sensibles y con tiempos de respuesta rápidos. Los dispositivos cercanos al rango infrarrojo pueden ser encapsulados con filtros para la luz del día para reducir el ruido generado por factores externos. El foto detector está conectado a un circuito de amplificación y de filtrado. El uso de unfiltro paso altas (entre 0.1 y 0.5 Hz) reduce significativamente el componente de DC y permite que el componente de AC alcance 1 Vpp aproximadamente. La elección de los filtros debe de ser pensada para eliminar componentes de alta frecuencia como el ruido generado por la toma de corriente típicamente de 60 Hz (usualmente la onda de PPG tiene un ancho de banda entre 5 y 10 Hz). Existen 2configuraciones principales en la PPG; la transmisión o trans iluminación en donde el tejido (usualmente el lóbulo de la oreja o el dedo) es colocado entre el LED y el foto detector. Y el método de reflexión en donde el LED y el foto detector están colocados lado a lado. En la configuración de transmisión se tienen más restricciones ya que se tiene que asegurar el sensor para reducir los artefactos de...