V 32 N 66

ÁLVAREZ CERVERA, M.M. Y HERNÁNDEZ DE LA CRUZ, E.G.
El programa cargado en el microcontrolador se desarrolló en
la plataforma PIC C compiler, bastó con utilizar pines
digitales para visualizar en el monitor la señal deseada.
PANI
La adquisición de la presión arterial no invasiva se realiza
mediante un método indirecto. Cualquier dispositivo
encargado de medir la presión arterial de forma no invasiva
internamente tiene un motor que permite insuflar el brazal,
un solenoide de liberación de aire, y un sensor piezoresistivo
encargado de medir la presión dentro del brazal. Los
monitores y baumanómetros digitales emplean el método
oscilométrico. Básicamente se trata del análisis de los niveles
de presión producidos por la fuerza con la que la sangre
golpea las paredes arteriales resultado de la irrigación
sanguínea del corazón. El brazal ocluye el flujo sanguíneo en
el miembro superior (o muñeca en algunos modelos) hasta
que la presión dentro del brazal sea superior a la presión
arterial, después de esto un proceso de desinflado
(desactivación de solenoide) y lectura del sensor
piezoresistivo permite medir la presión arterial (sistólica y
diastólica). Como medio de prueba se utilizó una bolsa
elástica inflada que simulaba el brazo de un individuo, el
brazal del monitor se rodeaba alrededor de él y el golpeteo
arterial se imitaba con pequeños golpes en la bolsa elástica.
El principio de medida de la presión arterial no invasiva es
en base a vibraciones u oscilaciones. Al inflar el brazal que
se coloca en el contorno del brazo, la presión ejercida
bloquea el flujo de sangra arterial. Para adultos el equipo
insufla hasta una presión de 160 mmHg, en pacientes
pediátricos hasta una presión de 140 mmHg y para neonatos
una presión máxima de 70 mmHg.
Una vez que el brazal supere la presión arterial la presión en
el brazal decrece y el flujo sanguíneo comienza a tener pulso
(la presión ejercida en las paredes arteriales supera la del
brazal), el cual es capturado por las variaciones medidas en
el sensor piezoresisitivo de presión; entonces cata señal
pulsátil detectada en el sensor representa un latido cardiaco.
Esta señal pulsátil es filtrada por un filtro pasa bajo (mayor a
1 Hz, un filtro de 1 a 5 Hz de 2° orden funciona
perfectamente), amplificada y digitalizada para que
finalmente sea procesada por el microcontrolador. Después
de eso la presión sistólica, diastólica y media pueden ser
calculadas.
Como forma de verificar el funcionamiento de los
baumanómetros digitales, antes de diseñar un circuito capaz
de simular las pulsaciones arteriales se diseñó el circuito de
un baumanómetro electrónico, todo con el fin de entender
perfectamente cómo se adquiere la presión sistólica y
diastólica en base a las oscilaciones registradas por el sensor
de presión.
Figura 6. Diagrama a bloques del circuito medidor de presión arterial no
invasiva.
Internamente un simulador de presión arterial tiene un motor
encargado de producir variaciones de presión en base a la
presión medida en su sensor piezoresistivo interno. Se utilizó
una bolsa elástica que se conectara al circuito neumático del
monitor, y al inflarse un servomotor aplica golpes a la bolsa
para producir oscilaciones en la lectura del sensor. La bolsa
elástica utilizada fue un brazal para medición PANI de
tamaño pediátrico, este brazal soporta presiones de hasta 300
mmHg, más que suficiente para los niveles de simulación en
el proyecto. se conectó la bolsa pediátrica al circuito
neumático del monitor de signos vitales, se inició una lectura
con una presión de insuflación inicial máxima de 220 mmHg,
el sistema es controlado por un microcontrolador (Arduino)
que permite mover el servomotor de una posición de 0° hasta
180°.
Utilizando un sensor con respuesta lineal, y una conversión
analógico digital de 10 bits, con un voltaje entre 130mV y 3
V, se obtiene la siguiente formula:
614 bits − 27 bits
= 1.956 bits/mmHg
300 mmHg
= 1.96 bits/mmHg
La fórmula que permitió calcular la presión del brazal en
mmHg fue la siguiente:
(Lectura ADC) − 27 bits
= Presion en el brazal (mmHg)
1.96 bits/mmHg
La constante 1.96 se pudo aplicar sin problema; simplemente
se almacenó en una variable de tipo Float. Este tipo de
variable permite realizar operaciones con puntos decimales.
Una vez que se escribió el programa en el IDE de Arduino,
el programa se cargó y se verifico con la lectura de presión
registrada en el monitor. Después de esto, el programa
funcionó en base a la presión registrada en el interior del
brazal del monitor.
RESULTADOS
La señal respiratoria es extraída con los mismos latiguillos
del ECG (Figura 7). Es muy importante que al simular las dos
señales al mismo tiempo ninguna sufra modificaciones, es
decir, ambas señales deben de funcionar
independientemente. El programa cargado en este
microcontrolador debe ser capaz de realizar las siguientes
tareas:
REVISTA DEL CENTRO DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN. INSTITUTO TECNOLÓGICO MÉRIDA Vol. 31 NÚM. 64 27