Sensor de Pulso

Sensor de pulso

El sensor de pulso que hacemos es esencialmente un fotopletismógrafo, que es un dispositivo médico bien conocido utilizado para la monitorización no invasiva del ritmo cardíaco. A veces, las fotopletismografías miden los niveles de oxígeno en la sangre (SpO2), a veces no. La señal de pulso cardiaco que sale de un fotopletismógrafo es una fluctuación analógica en voltaje, y tiene una forma de onda predecible como se muestra en la figura 1. La representación de la onda de pulso se llama fotopletismograma o PPG. Nuestra última versión de hardware, Pulse Sensor Amped, amplifica la señal bruta del sensor de pulso anterior y normaliza la onda de pulso alrededor de V / 2 (punto medio en voltaje). El sensor de pulso Amped responde a los cambios relativos en la intensidad de la luz. Si la cantidad de luz incidente en el sensor permanece constante, el valor de señal permanecerá en (o cerca de) 512 (punto medio del rango de ADC). Más luz y la señal sube. Menos luz, lo opuesto. La luz del LED verde que se refleja de nuevo en el sensor cambia durante cada impulso.

Figura 1

Nuestro objetivo es encontrar sucesivos momentos de latidos cardíacos instantáneos y medir el tiempo entre, llamado Inter Beat Interval (IBI). Siguiendo la forma y el patrón predecibles de la onda PPG, somos capaces de hacer precisamente eso.

 Cuando el corazón bombea sangre a través del cuerpo, con cada latido hay una onda de pulso (algo así como una onda de choque) que viaja a lo largo de todas las arterias hasta las extremidades del tejido capilar donde se une el sensor de pulso. La sangre actual circula en el cuerpo mucho más lentamente que la onda del pulso. Vamos a seguir los eventos a medida que progresan desde el punto 'T' en el PPG a continuación. Un aumento rápido en el valor de la señal se produce cuando la onda del pulso pasa debajo del sensor, entonces la señal cae hacia abajo hacia el punto normal. A veces, la muesca dicroica (pico descendente) es más pronunciada que otras, pero generalmente la señal se establece en el ruido de fondo antes de que la siguiente onda de pulso se lave. Puesto que la onda es repetitiva y predecible, podríamos elegir casi cualquier característica reconocible como un punto de referencia, digamos el pico, y medir la frecuencia cardíaca haciendo matemáticas en el tiempo entre cada pico. Esto, sin embargo, puede presentarse en falsas lecturas de la muesca dicroica, si está presente, y puede ser susceptible a la inexactitud del ruido basal también. Esto es importante para el cálculo exacto de BPM, estudios de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (HRV) y medición del tiempo de tránsito de pulso (PTT).

Algunos investigadores del corazón dicen que es cuando la señal llega al 25% de la amplitud, algunos dicen que cuando es el 50% de la amplitud, y algunos dicen que es el punto cuando la pendiente es más escarpada durante el evento ascendente. El BPM se obtiene cada golpe de un promedio de los 10 anteriores IBI veces.

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