Desarrollo de dispositivo para medición de presión arterial no invasiva continua

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Desarrollo de Dispositivo para

Medición de Presión Arterial No

Invasiva Continua

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Contenido



Introducción: Marco Teórico.



_{El método de Compensación Volumétrica.}



_{Diseño y Desarrollo del Dispositivo.}



Resultados y Mediciones.

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Introducción: Marco Teórico

 El Sistema Cardiovascular.

 La Presión Arterial y su Forma de Onda.  PNI: Métodos de Medición.

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El Sistema Cardiovascular

 Sistema cardiovascular de circuito cerrado.

 El Corazón como una bomba.

 El árbol vascular como un sistema de conducción.

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La Presión Arterial y su Forma de Onda

 Forma de onda observada en el árbol vascular.

 Puntos importantes:

- Presión Sistólica (Máxima). - Presión Media.

- Presión Diastólica (Mínima).

 La forma de onda y las

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Métodos de Medición de PNI

Método Ausculatorio

 Korotkoff, año 1905.

 Brazalete Constrictor.

 Entorno silencioso.

 Personal entrenado.

 20 seg. a 1 minuto.

Método Oscilométrico

 Maney, año 1876.

 Brazalete Constrictor.

 Automático.

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Tonometría Aplanatoria

 Pressman & Newgard, año 1963.

 Transductor aplana la pared arterial.

 Posición correcta: Punto de máxima amplitud.

Métodos de Medición de PNI

 Poco utilizado. Requiere capacitación.

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Motivación y Objetivos

Soplo Aórtico

_{Estenósis Valvular Aórtica}

Desarrollar dispositivos capaces de obtener la presión

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El Método de Compensación

Volumétrica

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Finapres (J. Peñáz)

 Utiliza un brazalete constrictor.

 Fotopletismógrafo de transmitancia.

 Se coloca alrededor de la

falange distal del dedo medio o anular.

 Congestión vascular.

 Incomodidad del paciente.

Modelo de K. Yamakoshi

 Almohadilla Oclusora.

 Fotopletismógrafo de Reflectancia.

 Se apoya contra la arteria digital de la falange basal, media o

anular.

 No ocasiona congestión ni molestias.

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Circuito de Señales

Señal FPG

 Adimensional.

 Fotodiodo: Señal de corriente.

 Señal Modulada: Filtros.

Señal de Presión

 Selección de Sensor.

 Exactitud: +- 3 mmHg.

 Amplificación.

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Señal FPG: Amplificación

 Amplificador de Transimpedancia

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Señal FPG: Modulación

 Filtrado mas simple.

 Frecuencia Carrier fm

 Frecuencia Fundamental fo

 Yamakoshi, et al:

- 800 Hz

 Nuestro Prototipo:

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Señal de Presión

 Sensor Fujikura FPM-07PG

 Exactitud: +- 1,6 mmHg.

 Ampliicación: AO en

configuración diferenciadora.

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Diseño de Almohadilla Oclusora

 Diseñado en SolidWorks.  Impresión 3D.

 LED IR y Fotodiodo cilíndricos de 5 mm.  Sellado con Silicona

Líquida.

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Componentes Activos

 Bomba de Presurización.  Electroválvula Pneutronics SRS.

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Circuito de Potencia

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Funciones del Firmware

 Comunicación USB

 Adquisición de Señales.  Modulación de FPG.

 Control de Electroválvulas.  Control de la Bomba.

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El Software de PC

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Principales Funciones

 Comunicación USB: Recepción de datos y transmisión de comandos.

 Post-Procesamiento de Señales: Filtrado, Eliminación de Offset, Escala.

 Exposición de Datos: Gráficas, tablas, mensajes.

 Detección de periodicidad: Frecuencia Cardíaca, Características periódicas de las señales (Media, Período, Amplitud, etc.).

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Interfaz Gráfica del Software

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Controladores PID

 3 Controladores PID.

 Dificultades para calibrar.

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Respuesta Temporal Obtenida

 Ts: Respuesta de Presurización.

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Pruebas de Medición

 Se comparó con las mediciones de un equipo comercial.

 Monitor Multiparamétrico Phillips MR-20.

 Se realizaron 3 comparaciones:

1. Medición de PNI con el Monitor.

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Medición N° 1:

 Falange Basal, dedo Medio.

 Nivel: Ventrículo Izquierdo.

 Med. Monitor:

SBP: 97 mmHg MBP: 78 mmHg SBP: 69 mmHg

 Med. Monitor:

 SBP: 97 mmHg

 MBP: 78 mmHg

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Medición N° 2:

 Falange Basal, dedo Anular.

 Nivel: Ventrículo Izquierdo.

 Med. Monitor:

 SBP: 95 mmHg

 MBP: 72 mmHg

 SBP: 63 mmHg

 Med. Monitor:

 SBP: 95 mmHg

 MBP: 72 mmHg

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Medición N° 3:

 Falange Distal, dedo Pulgar.

 Nivel: Apróx. 7 cm. por debajo del Ventr. Izq.

 Med. Monitor:

SBP: 121 mmHg MBP: 94 mmHg SBP: 81 mmHg

 Med. Monitor:

 SBP: 121 mmHg

 MBP: 94 mmHg

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Conclusiones: Sobre la Exactitud de las

Mediciones

 La exactitud de las mediciones resultó aceptable cuando:  El proceso de calibración se completó sin problemas.

 El prototipo se coloca en la posición correcta.

 Amplitud de Pulso FPG mínimo: 18 – 22 bits  Mayor exactitud.

 Mayor estabilidad.

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Conclusiones:

Sobre la Respuesta

Temporal

 Tiempo de Respuesta de 80 a 150 milisegundos.

Atenuado integral de la señal.

 Puntos afectados:

1. Pendiente abrupta.

2. Extremo agudizado.

3. Incisura atenuada.

 Se conserva la forma general.

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Conclusiones:

Sobre los Materiales

 Sobre el Látex:

No es completamente transparente, pero sí es elástico.

Alto coeficiente dieléctrico: Incrementa inestabilidad del amplificador de transimpedancia.

Se degrada muy fácilmente: Se fragiliza y se opaca con el uso.

Difícil de sellar y formar.

 Sobre las electroválvulas:

Respuesta Lenta.

Consumo elevado, calentamiento modifica la respuesta.

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Mejoras Propuestas

 Controlador de presión proporcional.

 Proceso de predicción.

 Utilizar amplificador de instrumentación.

 Reemplazar el Látex.

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