Revista INGENIERÍA UC - Redalyc · 2016. 10. 12. · Proyecto académico sin fines de lucro,...

Revista INGENIERÍA UC

ISSN: 1316-6832

[email protected]

Universidad de Carabobo

Venezuela

Bencomo, Solibella; Villazana, Sergio; Salas, Bruno

Diseño y construcción de un oxímetro de pulso.

Revista INGENIERÍA UC, vol. 23, núm. 2, agosto, 2016, pp. 162-171

Universidad de Carabobo

Carabobo, Venezuela

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=70746634007

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Revista Ingenierıa UC, Vol. 23, No. 2, Agosto 2016 162 - 171

Design and construction of a pulse oximeter.

Solibella Bencomo, Sergio Villazana∗, Bruno SalasCentro de Investigaciones en Bioingenierıa, Facultad de Ingenierıa, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.

Abstract.-

This work presents the design and construction of a prototype of a portable, simple, inexpensive and easy handlingpulse oximeter, which is able to measure the arterial blood oxygen saturation S pO2 (peripheral capillary oxygensaturation) and heart rate, important variables to be continuously and non-invasively monitored in patients inintensive care units. The response of the selected sensor was fitted to the S pO2 calibration curve. Comparative testsof the performance of the oximeter developed in this work regarding a trade mark oximeter Mindray, Model Mec-1200 were performed. A maximum error of 2.06 % and 3.57 % for the parameters S pO2 and heart rate, respectively,with respect to the Mec-1200 commercial equipment was obtained.

Keywords: oximeter; pulse; portable.

Diseno y construccion de un oxımetro de pulso.

Resumen.-

Este trabajo presenta el diseno y construccion de un prototipo de oxımetro de pulso portatil, sencillo, de bajo costoy facil manejo, que es capaz de medir los niveles de saturacion de oxıgeno S pO2 (saturacion de oxıgeno capilarperiferico) en la sangre arterial y el ritmo cardıaco, variables importantes en el cuidado de pacientes en terapiaintensiva, de forma continua y no invasiva. El oxımetro de pulso construido fue ajustado para adecuar la respuestadel sensor seleccionado a la curva de calibracion de S pO2. Se realizaron pruebas comparativas del desempeno deloxımetro desarrollado en este trabajo con respecto a un oxımetro comercial marca Mindray, Modelo Mec-1200.Se obtuvo un error maximo del 2.06 % y del 3,57 % correspondiente a los parametros S pO2 y ritmo cardıaco,respectivamente, con respecto al equipo comercial Mec-1200.

Palabras clave: oxımetro; pulso; portatil.

Recibido: Marzo 2016Aceptado: Junio 2016

1. Introduccion

Actualmente el monitoreo de parametros comola frecuencia cardiaca y la saturacion de oxigenose ha convertido en una necesidad que se haextendido mundialmente para el cuidado medi-co de pacientes. Estos parametros proporcionaninformacion acerca del estado del paciente, auncuando este no puede expresarse por sı mismo,

∗Autor para correspondenciaCorreo-e: [email protected] (Sergio Villazana )

y cualquier desviacion de los valores regularesde estos signos vitales puede significar que elpaciente sufre algun tipo de problema o condicionfısica anormal [1]. Son considerados signos vitalesel ritmo cardıaco, la presion arterial, la temperaturay la frecuencia respiratoria; sin embargo, desdeque en 1975 apareciera el primer oxımetro depulso, la saturacion de oxigeno se considera elquinto signo vital [2].

Con la finalidad de llevar a cabo el diseno yla construccion de este equipo, se realizo unainvestigacion teorica de las variables biologicasde interes, sus definiciones, importancia y valo-racion, ademas se realizo un estudio exhaustivodel principio de funcionamiento en el que se

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fundamentan los oxımetros comerciales. Se estu-diaron los sensores existentes, sus componentesy caracterısticas, con el fin de seleccionar el quemas se adaptara al equipo, y fuese de facil manejo.Luego se diseno una etapa de acondicionamientopara amplificar y filtrar la senal entregada porel sensor. Finalmente, la senal acondicionada seproceso para obtener los niveles de S pO2 yfrecuencia cardiaca, los cuales se visualizan en unapantalla de cristal lıquido (LCD).

2. Fundamentos teoricos

2.1. HemoglobinaLa hemoglobina es la proteına principal que

transporta el oxıgeno en la sangre, y cambia decolor cuando se une al oxıgeno. A traves del usode sensores que detectan los cambios de color enla sangre debido al movimiento de hemoglobinaunida al oxıgeno, los oxımetros de pulso puedendeterminar la cantidad de oxıgeno en la sangremidiendo una cantidad conocida como saturacionde oxıgeno (S pO2), la cual es una medida delporcentaje de moleculas de hemoglobina unidasal oxıgeno, parametro de vital importancia cuandose requiere evaluar la funcion respiratoria de unpaciente [1].

La hemoglobina consiste en proteınas globula-res, presentes en los hematıes en altas concentra-ciones, que fijan oxıgeno en los pulmones y lotransportan por la sangre hacia los tejidos y celulasque rodean el lecho capilar del sistema vascular. Alvolver a los pulmones, desde la red de capilares,la hemoglobina actua como transportador de CO2y de protones. Como se observa en la Figura 1,una molecula de hemoglobina consta de 2 paresde cadenas polipeptıdicas; union de aminoacidos,globina y 4 grupos prosteticos hemo. Los gruposhemo son atomos de hierro que se encuentranen interaccion con proteınas globulares, sin ellosel plegamiento de las proteınas globulares serıaincorrecto y no realizarıan su funcion [3].

La principal funcion de la hemoglobina esel transporte del O2 de los pulmones donde lapresion es elevada hacia los tejidos donde esbaja. A una presion de O2 de 100 mmHg en loscapilares pulmonares, el 98 % de la hemoglobina

se combina con el O2. En los tejidos donde lapresion de O2 puede descender hasta 20 mmHgel O2 se disocia facilmente de la hemoglobina; eneste caso menos de 30 % del O2 puede permanecercombinado con la hemoglobina. La hemoglobinareducida es hemoglobina que no posee moleculasde O2. Cuando cada grupo hemo se asocia con unamolecula de O2, la hemoglobina corresponde a laoxihemoglobina [3].

Figura 1: Molecula de Hemoglobina.

2.2. OximetrıaLa oximetrıa es un termino general que se

refiere a la medicion optica de la saturacion deoxihemoglobina en la sangre [4]. Este artıculo seenfocara en la oximetrıa especıficamente de pulso,la cual sera descrita en la seccion 2.4.

2.2.1. Oximetrıa y sus principios opticosUn espectrofotometro mide la intensidad de la

luz transmitida a traves de una sustancia a unadeterminada longitud de onda. La fraccion de luzabsorbida a una cierta longitud de onda esta dadapor la absortividad o coeficiente de extincion dela sustancia. El coeficiente de extincion se puedegraficar a varias longitudes de ondas como unespectro el cual es unico para cada sustancia [4].El espectrofotometro posee un fotodetector, elcual convierte la intensidad de luz en corrienteelectrica. A una intensidad de luz dada transmi-tida a traves de una sustancia se produce una


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corriente electrica proporcional a dicha intensidad.Midiendo la intensidad de la luz incidente sobreun material representada por I0 y midiendo laintensidad de luz transmitida a traves del mismomaterial representada por I se puede determinar latransmitancia de la misma [4], la cual esta definidapor la ecuacion (1).

T = I/Io (1)

Debido a que cada molecula absorbe unaproporcion igual de luz, la absorbancia de laluz a traves de la sustancia esta linealmenterelacionada con la concentracion de la misma [4].Otro parametro de interes es la absorbancia “ At”,la cual se obtiene a partir de la transmitanciamedida segun la ecuacion (2).

At = − ln (T ) = − ln (I/Io) (2)

2.3. Leyes de absorcionLa espectrofotometrıa esta fundamentada en dos

leyes principales, la ley de Lambert y la ley de Beer[5].

2.3.1. Ley de LambertEsta ley establece que la potencia de una

radiacion electromagnetica monocromatica queincide perpendicularmente en una superficie de-crece exponencialmente con el espesor del medioatravesado. La radiacion absorbida por el mediose representa por un parametro conocido comoabsorbancia, definida en la ecuacion (3) [5]:

Al =

(k1

2,3

)b (3)

donde Al es la absorbancia determinada a travesde la ley de Lambert, b es el espesor delmedio y k1 una constante de proporcionalidadque depende del medio. Esta expresion indicaque la absorbancia es directamente proporcional alespesor del medio atravesado [5].

2.3.2. Ley de BeerPor su parte, la Ley de Beer establece que

la potencia de una radiacion electromagneticamonocromatica que incide perpendicularmentesobre una muestra decrece exponencialmente con

la concentracion de la muestra. La radiacionabsorbida por el medio se representa por unparametro conocido como absorbancia, definida enla ecuacion (4) [5]:

Ab =

(k2

2,3

)c (4)

siendo c la concentracion de la muestra, k2 unaconstante de proporcionalidad y Ab la absorbanciadeterminada a traves de la ley de Beer. Estaexpresion nos indica que “la absorbancia esdirectamente proporcional a la concentracion de lasolucion”.

Figura 2: Ilustracion de la Ley de Lambert-Beer.

2.3.3. Ley combinada de Lambert y BeerCombinando la ley de Lambert y la ley de

Beer, se obtiene lo que se conoce como la leyde Lambert-Beer que describe la atenuacion de laluz que viaja a traves de un medio uniforme quecontiene una sustancia absorbente. La intensidad Ide la luz que viaja a traves del medio decrece ex-ponencialmente con las distancias y esta definidapor la ecuacion (5):

I = I0e−ε(λ)cd (5)

donde ε(λ) es el coeficiente de extincion de lasustancia absorbente, λ es la longitud de onda, ces la concentracion de la sustancia absorbente quees constante en el medio, y d es la longitud delcamino optico a traves del medio. En la Figura 2se observa la representacion de la Ley de Lambert-Beer [4].

Las propiedades de la ley de Lambert- Beerson validas incluso si hay mas de una sustanciaabsorbente en el medio. Cada sustancia contribuyecon su parte a la absorbancia total dando comoresultado que la misma es la suma de las n-esimasabsorbancias presentes en el medio [4].



2.4. Oximetrıa de pulsoUn oxımetro de pulso irradia luz de dos

longitudes de onda a traves de una capa de tejido ymide la senal de la luz transmitida. El dispositivoopera con base en los siguientes principios fısicos:

Propiedad Nro 1. La cantidad de luz absorbida esproporcional a la concentracion de las sustanciasque absorben.

La hemoglobina absorbe luz, la cantidad de luzabsorbida es proporcional a la concentracion dehemoglobina (Hb) en los vasos sanguıneos. En laFigura 3 se muestran dos (02) vasos sanguıneos delmismo diametro, con diferentes concentracionesde hemoglobina (Hb); cada molecula de Hbabsorbe cierta cantidad de luz, indicando que amayor cantidad de Hb por unidad de area, mayorcantidad de luz es absorbida. Esta propiedad estabasada en la Ley de Beer descrita anteriormente.

Figura 3: Ilustracion de Propiedad Nro 1.

Al medir cuanta cantidad de luz alcanza alfotodetector, el oxımetro de pulso determina cuan-ta luz ha sido absorbida. A medida que hayamayor concentracion de Hb en la zona que se estaobservando, mayor luz sera absorbida.

Propiedad Nro 2. La cantidad de luz absorbida esproporcional a la longitud del camino de luz.

En la Figura 4 se muestran dos (02) bocetos deun dedo humano, ambas arterias tienen la mismaconcentracion de hemoglobina por unidad de area(indicadas por un cuadro). Sin embargo, la arteriadel dibujo de la derecha tiene un mayor espesorque la de la izquierda.

La luz emitida desde la fuente debe viajar atraves de la arteria, debe recorrer un camino demenor longitud para el dedo de la izquierda y unode mayor longitud para el dedo de la derecha;aunque la concentracion de hemoglobina (Hb) esla misma en ambas arterias, la luz atraviesa mayor

Figura 4: Ilustracion de la Propiedad Nro 2.

volumen de Hb en la arteria de mayor espesor, yaque viaja a traves de un camino mas largo; porende el medio absorbe mayor cantidad de luz. Estapropiedad es descrita por la Ley de Lambert.

Propiedad Nro 3. . La oxihemoglobina absor-be mayor cantidad de radiacion infrarroja y ladesoxihemoglobina absorbe mayor cantidad deradiacion roja.

Se conoce como la concentracion y la longituddel camino afectan a la absorbancia de la luz,adicionalmente el oxımetro de pulso hace uso deotra propiedad importante; la cual se basa en que laoxihemoglobina y la desoxihemoglobina absorbenluz de diferentes longitudes de ondas de unamanera caracterıstica. Un grafico de la absorbanciade la oxihemoglobina y desoxihemoglobina paradiferentes longitudes de ondas se muestra en laFigura 5.

Figura 5: Absorbancia vs longitud de onda.

El oxımetro de pulso entonces utiliza dos (02)haces de luz de diferentes longitudes de onda paraanalizar la hemoglobina; un haz es la luz roja conuna longitud de onda aproximadamente de 650nm,el otro haz es luz infrarroja con una longitud deonda de 950nm. Si se observa ahora la Figura 6tomando en cuenta los valores de longitudes deonda empleados por el oxımetro de pulso, se



detalla que para valores infrarrojos la absorbanciade la oxihemoglobina es mayor que para valoresde longitudes de onda menores.

Figura 6: Absorbancia vs longitud de onda para laoxihemoglobina.

De forma similar empleando desoxihemoglobi-na se demuestra que dicho componente actua deforma inversa que la oxihemoglobina en terminosde absorbancia. Es decir absorbe mayor luz delongitud de onda roja que infrarroja, para el mismorango de longitudes de onda tal como se observa enla Figura 7.

Figura 7: Absorbancia vs longitud de onda para ladesoxihemoglobina.

El oxımetro de pulso opera determinando lasaturacion de oxıgeno al comparar cuanta luzroja e infrarroja es absorbida por la sangre.Dependiendo de las cantidades de oxihemoglobinay desoxihemoglobina, la relacion de luz rojaabsorbida se compara con la relacion de luzinfrarroja absorbida. Esta relacion se detalla en lasFiguras 6 y 7 como barras verticales de color grisy gris claro, para las longitudes roja e infrarroja,respectivamente.

2.5. La onda fotopletismograficaLa onda fotopletismografica representa el cam-

bio de volumen del flujo sanguıneo. Esta onda enun organo o extremidad se ve afectada por muchas

variables, por ejemplo la luz ambiental, ruido,niveles anormales de hemoglobina, funcion delritmo y promedio del pulso cardıaco, movimientono controlado del cuerpo, lo cual influye en elmonitoreo y diagnostico del paciente [4]. En unaextremidad, como el dedo, la sangre arterial noes la unica sustancia presente que absorbe luz;esto genera un inconveniente, debido a que eloxımetro de pulso solo debe analizar la sangrearterial, ignorando los efectos de la absorbanciasde los tejidos circundantes. Un ejemplo de comolos tejidos pueden interferir, se observa en laFigura 8, donde se muestran dos dedos, uno demayor espesor que el otro. Los tejidos del dedo demenor espesor absorben solo una pequena porcionextra de luz, mientras que aquel de mayor espesor,absorbe una cantidad mayor. Sin embargo, elinstrumento no tiene manera de determinar elespesor del dedo, y puede darse el caso de que estese equivoque, debido a que no puede diferenciarcuanta luz es absorbida por la sangre y por lostejidos circundantes.

Figura 8: Comparacion de la cantidad de luz absorbida paradedos de distinto espesor.

La solucion a este inconveniente es simple, yse debe al hecho de que el oxımetro de pulso,persigue analizar unicamente la absorbancia dela sangre arterial, ignorando los efectos de lostejidos que la rodean. La sangre arterial es la unicasustancia presente en la extremidad que presentauna absorbancia pulsante, como se detalla en laFigura 9; mientras que los restantes tejidos nocuentan con esta caracterıstica. Por ende cualquierabsorbancia variable en el tiempo se debe a sangrearterial.

Por otro lado, cualquier absorbancia no variante,se produce por sustancias como la piel y otrostejidos “no pulsantes”. La senal que llega enton-



Figura 9: Absorbancia variante debido a la sangre arterial.

ces al oxımetro de pulso, es una combinacion(suma) como se detalla en la Figura 10, de unaabsorbancia variante debido a la sangre arterial, yuna absorbancia constante debida a la piel y otrostejidos.

Figura 10: Absorbancia combinada de la sangre arterial yotros tejidos.

En este punto, el oxımetro aplica algoritmosmatematicos para extraer la senal de absorbanciapulsante de la senal total. En la Figura 11, seobserva que la operacion que debe efectuarse esuna resta, llevada a cabo por el CPU del instrumen-to, entre la senal total y la absorbancia constante.Despues de esta operacion queda simplemente laabsorbancia variante debido a la sangre arterial.La senal pulsante que representa a la absorbanciavariante es de muy pequena amplitud, tıpicamenteesta senal esta en el orden del 2 % de la senal total[4].

3. Metodologıa

La unidad principal del oxımetro de pulso,contiene una serie de circuitos electronicos quecumplen con las siguientes funciones [6]:

Figura 11: Resta de la senal de absorbancia constante a lasenal total.

Amplificacion y conversion corriente a ten-sion de la senal del fotodetector.

Separacion de la componente pulsante quecorresponde a la senal arterial.

Amplificacion de la senal fotopletismografi-ca.

Conversion analogica – digital de las senalesroja e infrarroja.

Calculo de la relacion de absorbancia roja –infrarroja.

Determinacion de la saturacion de oxıgeno(S pO2).

Determinacion del ritmo cardıaco.

A continuacion se muestra un esquema deloxımetro de pulso donde se observan cada una delas etapas que lo constituyen como se observa enla Figura 12.

Figura 12: Diagrama de bloques simplificado del oxımetrode pulso.



3.1. Sensor o sonda del oxımetroEl sensor de un oxımetro de pulso consiste en

dos LED’s de longitudes de ondas especıficas, y unfotodetector. Las longitudes de onda de los LED’sse escogen en 660 nm y 940 nm, y el detectorempleado es un fotodiodo. Este ensamblaje debeser protegido de la luz ambiental para el rangode longitudes de onda en que el fotodiodo essensible [4]. La disposicion de estos componentesse observa en la Figura 13.

Figura 13: Componentes de un sensor de oxımetro de pulso.

3.2. Amplificacion y conversion corriente a ten-sion de la senal del fotodetector

El amplificador empleado para convertir lacorriente a la salida del fotodiodo en voltaje,se denomina convertidor corriente a tension oamplificador de transimpedancia como se observaen la Figura 14, el circuito disenado consta de2 amplificadores de transimpedancia conectadosa una etapa diferencial, cuyo diseno es el mascomunmente usado en los oxımetros de pulso.Puesto que la senal del fotodiodo es una corriente,es posible emplear diferentes entradas en confi-guracion diferencial. Como estas corrientes vanen diferentes direcciones, si las resistencias derealimentacion son iguales, la amplitud de salidadiferencial sera el doble que para la configuracionde un solo amplificador [4]. Al conectar lasalida del convertidor corriente-tension a una etapadiferencial, el ruido se vera como una senal demodo comun a ambas entradas, por lo que estaultima sera reducida.

3.3. Separacion de la componente de senal arte-rial

Se conoce que la senal pletismografica tiene unacomponente DC debida a la absorbancia constante

de tejidos huesos etcetera y una componente ACque corresponde a la senal arterial, la cual esla requerida para el calculo de la saturacion deoxıgeno en la sangre. Se hace necesario eliminarla componente DC presente en la senal de talmodo de poder observar solamente la componenteAC, y adicionalmente debe eliminarse cualquierperturbacion producida por fuentes externas, talescomo el ruido de lınea (60 Hz), y de alta frecuen-cia. Para acondicionar la senal pletismografica sediseno un filtro pasabandas como se observa enla Figura 15 con realimentacion multiple, el cualposee las siguientes caracterısticas: ganancia (Ao)de 1 V/V, frecuencia central ( fo) de 1,75 Hz, rizadode banda pasante permitido de 0 dB, ancho debanda pasante de 2,5 Hz, orden 4.

En la etapa de amplificacion, se adecua la senalobtenida a la salida del filtro de acuerdo a losvalores correspondientes necesarios para el uso delconvertidor analogico-digital. El ADC tıpico delos microcontroladores PIC, opera comunmente enun rango de 0 a 5 VDC. Para adecuarla al rangode 0 – 5V es necesario primeramente amplificarlay segundo anadirle una componente DC, detal manera, de que el mismo tome unicamentevalores positivos en el intervalo considerado. Esto,se obtiene mediante el uso de un amplificadorsumador como el que se observa en la Figura 16,para este caso, no inversor. Posterior a la etapade amplificacion, las senales ya se encuentranadecuadas para ser muestreadas. La conversionanalogica- digital es llevada a cabo por el micro-controlador serie PIC16F87X, que recibe la senalen cualquiera de sus entradas analogicas, y lasconvierte a un valor digital.

Figura 16: Amplificador sumador disenado.



Figura 14: Amplificador de Transimpedancia disenado.

Figura 15: Filtro pasabandas disenado.

3.4. Determinacion de la saturacion de oxıgeno(S pO2)

El fotodiodo del sensor de oximetrıa mide tresniveles lumınicos diferentes: la luz roja, la luzinfrarroja y tambien la luz ambiente. El principioque permite que el oxımetro sea un “oxımetroarterial” o “de pulso”, es que se basa en losvalores medidos al momento de cada pulsacionde la sangre arterial, ya que se supone quesolo la sangre arterial pulsa en el lugar de lamedicion, lo que se denomina el componentearterial (AC) pulsatil. La luz absorbida cambia al

variar la cantidad de sangre en el lecho tisular y almodificarse las cantidades relativas de HbO2 y Hb.La medicion de los cambios en la absorcion de laluz permite estimar la S pO2 arterial y la frecuenciacardiaca. Ademas, existe el componente estatico(DC), formado por los tejidos, el hueso, los vasossanguıneos, la piel y la sangre venosa.

Al encontrar el maximo y el mınimo de lasenal pulsatil detectada, tanto para la luz rojacomo para la luz infrarroja, corresponderan a lasabsorciones maximas y mınimas, las cuales alser divididas entre sı, normalizan la transmision



lumınica permitiendo calcular el cociente R, quedetermina el nivel de S pO2 del paciente, lo que semuestra en la ecuacion (6) [7]:

R =RAb

IAb(6)

siendo, RAb el cociente entre la absorcion maximay mınima del led rojo e IAb el cociente entre laabsorcion maxima y mınima del led infrarrojo.Esta ecuacion hace necesario emplear una “graficade regresion” para estimar la funcion existenteentre el cociente R con la S pO2. Dicha graficade regresion se determina empıricamente con losvalores de saturacion obtenidos de voluntarioshumanos sometidos a diferentes pruebas, en lasque se miden sus niveles de S pO2 mediante el usode otras tecnicas como por ejemplo la gasometrıa[7]. La Figura 17 constituye la grafica de regresionde un oxımetro de pulso obtenida por Aguirre [7].

Figura 17: Grafica de regresion del Oxımetro de pulso.Fuente: Aguirre [7]

Tomando algunos puntos de la grafica represen-tada en la Figura 17 y graficando S pO2 vs. R seobtiene la curva de calibracion del oxımetro depulso a disenar, la cual se observa en la Figura 18.

Una S pO2 mucho menor al 90 % indica algunaafeccion grave; luego, no reviste de interes obtenervalores mas alla de los indicados en la tablaarriba. La linealizacion se realiza para procesar lasenal con el uso de microcontrolador empleado, allinealizar se obtiene que la relacion entre el S pO2

y R ecuacion (7).

S pO2 () = −25R + 110,33 (7)

Figura 18: Curva de calibracion del Oxımetro de pulso.

La S pO2 estima el porcentaje de S aO2 (satu-racion de oxıgeno arterial) de la sangre arterialpulsatil, en la periferia de la piel, al medir laabsorcion de la luz de dos longitudes de onda yanalizar el cociente R.

3.5. Determinacion del ritmo cardıaco

El pulso cardiaco se determina acondicionandola senal AC pulsatil, de tal forma que detecteel nivel maximo del pulso, generandose ası unasenal rectangular, cuyo periodo es igual al ritmocardıaco. Cada latido activara un temporizador quemedira el tiempo transcurrido entre dos latidos,dicho tiempo se proyectara a un minuto, lo quedara como resultado el numero de pulsacionescardiacas por minuto. Esto se logro, medianteel uso del circuito Schmitt Trigger (comparadorregenerativo) en configuracion no inversora comoel que se muestra en la Figura 19.

Figura 19: Comparador no inversor.



4. Validacion del oxımetro de pulso

Una vez disenado y montado todo el sistemaque conforma al oxımetro de pulso construido, esnecesario asegurarse del correcto funcionamientodel mismo. Para ello, se ha seleccionado aloxımetro comercial Modelo Mec-1200, Mindraypara realizar pruebas comparativas entre ambosequipos. Las pruebas entre los dos dispositivos,se realizaron comparando los valores del ritmocardıaco y de la saturacion de oxıgeno obtenidospor ambos equipos. Al analizar los resultadosobtenidos al realizar esta prueba comparativa seobtuvo un error maximo del 2,06 % correspon-diente al parametro del S pO2 y del 3,57 % parala frecuencia cardiaca; con respecto al Mec-1200.Sin embargo, en las pruebas se verifica queno existe una variacion considerable respecto aloxımetro comercial, tomando en cuenta que lamedida de un oxımetro comercial no es precisa,posee un error aproximado del 3 %, dependiendodel modelo del equipo [7].

5. Conclusiones

El oxımetro de pulso disenado permitio mo-nitorear la saturacion de oxıgeno en la sangre yel ritmo cardiaco. La calibracion del instrumentose realizo de acuerdo a la curva de saturacionde oxigeno versus el cociente R, y linealizadaen el rango de interes para ser procesada porel microcontrolador. Las pruebas comparativasrealizadas al oxımetro disenado con respectoal modelo comercial Mec-1200 Mindray arrojoerrores maximos del 2,06 % y del 3,57 % para laconcentracion de oxıgeno y del ritmo cardiaco,respectivamente.

Referencias

[1] G. Patricia Lopez-Herranz. Oximetrıa de pulso: Ala vanguardia en la monitorizacion no invasiva de laoxigenacion. Revista Medica del Hospital General deMexico, 66(3):160–169, 2003.

[2] Thomas A. Neff. Routine oximetry. A fifth vital sign?Chest, 94(2):227, 1988.

[3] Oscar Andres Penuela. Hemoglobina: una moleculamodelo para el investigador. Colombia Medica,36(3):215–225, 2005.

[4] J. G. Webster, editor. Design of pulse Oximeters.Medical Science Series. Taylor & Francis, 1997.

[5] R. Sandrea y A. Cordero. Diseno y construccion deun glucometro. Trabajo Especial de Grado, Escuela deIngenierıa Electrica, Facultad de Ingenierıa, Universidadde Carabobo, Valencia, Venezuela, 2006.

[6] J. Moyle. Pulse Oximetry. BMJ, 2 edition, 2002.[7] Luis Aguirre V. Diseno y construccion de un oxımetro

de pulso mediante la utilizacion de una plataformade automatizacion momentum. Trabajo Especialde Grado, Departamento de Electrica y Electronica,Escuela Politecnica del Ejercito, Sangolquı, Ecuador,2007.


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