Método oscilométrico: En este método, no se escuchan los sonidos producidos por la obstrucción parcial de la arteria, sino las oscilaciones de la presión del propio manguito, aún antes de la apertura de la arteria. Desde hace unos treinta años se conocía que esas oscilaciones eran máximas en coincidencia con la presión arterial media. Posteriormente se empezaron a hacer, por los fabricantes, ciertas suposiciones respecto a las presiones sistólicas y diastólicas. Finalmente se convino y así está normalizado, que la presión sistólica es igual a la presión del manguito entre las dos oscilaciones sucesivas de mayor diferencia de amplitud (derivada positiva máxima) antes de la presión media y la diastólica es igual a la presión del manguito entre las dos oscilaciones sucesivas de mayor diferencia de amplitud (derivada negativa máxima) después de la presión media.

ELECTRONICA DEL TENSIÓMETRO

Un esfigmomanómetro es un instrumento de medición encargado de medir la presión arterial de los diversos pacientes, para así con su posterior análisis brindar un posible diagnostico según sea el caso preciso.

Las 5 partes esenciales que componen este dispositivo electro medico: La alimentación, el acondicionamiento de señal, el filtrado, la unidad de control y la interfaz gráfica o visualización, los cuales se irán analizando sus diversos usos y aportes dentro dicho instrumento de medición.

Diagrama en bloques: El sensor, se encarga de convertirnos la presión en niveles de tensión diferencial que son introducidos a un acondicionador, del cual salen dos señales; una, previo paso por un filtro pasa bajo, va directo al canal de conversión del microcontrolador y la otra será filtrada para obtener las oscilaciones que serán analizadas por el microcontrolador luego de ser convertidas digitalmente. El microcontrolador analizara y calculara las presiones y las pulsaciones por minuto (ppm) para luego visualizarlas. Todos los bloques, son alimentados por la misma fuente de alimentación.

ALIMENTACION Y FUENTE

La alimentación para este tipo de instrumentos biomédicos puedes ser de dos tipos: alimentación de la red eléctrica y alimentación por medio de una batería DC.

Si se habla de una alimentación por medio de la red eléctrica, se procede a hacer el diseño e implementación de una etapa de reducción por medio de transformadores, de rectificación por medio de un puente de diodos y de filtrado con condensadores de gran valor, a lo cual

posteriormente la señal DC es regulada por medio de un LM7805 o similar, dependiendo de las especificaciones y valores nominales de funcionamiento de la unidad de control.

Si se habla de una batería o fuente DC convencional, basta con el uso de un regulador específico y el uso de unos condensadores, por si la fuente presenta algunos rizados.

ACONDICIONAMIENTO DE SEÑAL

Un sensor de presión piezoresistivo muy usado para estos fines es el MPX2050 de Motorola, gracias a su variación de voltaje lineal hace más exacto y preciso el proceso de variación y medición.

El comportamiento de este sensor: muestra un voltaje diferencial de salida del sensor directamente proporcional a la diferencia de presión aplicada. El voltaje de la salida diferencial o del sensor mismo, aumenta con el aumento de la presión aplicada en P1en relación al conector P2 que está vacío. En nuestro caso, se deja al conector P2 a la presión atmosférica y trabajamos con P1, rindiendo a un rango de presión de 0.375 mm Hg.

Al obtener dichas diferencias de voltaje provenientes del sensor se procede finalmente al acondicionamiento de dicha señal. Esta etapa consta de un amplificador de instrumentación, con una configuración de dos operacionales que provee entrada diferencial de alta impedancia, alta ganancia (200), un nivel de referencia continuo (para señal de entrada cero) y una salida referida a masa. El rechazo de modo común depende de la igualdad de los pares R2 - R3 y R1 - R4. Por lo cual se tiene que:

La entrada de tensión de referencia pasa por las dos etapas sin sufrir ninguna modificación a la salida respecto a la original. La entrada diferencial, alimentada por la salida diferencial del sensor, contiene un nivel de señal de modo común igual a ½ de la tensión de alimentación (5v) que posibilita el correcto funcionamiento de esta etapa a pesar de que se elimina en la salida.

FILTRADO

El sensor nos proporciona dos señales, la señal de oscilación (1 Hz) montada en la señal de la manga CP (<0.04 Hz). Un filtro de dos polos (uno doble) pasa alto se diseña para bloquear la señal de presión de la manga antes de la amplificación de la señal de la oscilación. Si la señal de la manga no se atenúa apropiadamente, el básico de la oscilación no será constante y la amplitud de cada oscilación no tendrá la misma referencia para la comparación. El filtro consiste en dos redes RC conectadas que determinan dos cortes de frecuencias; estos dos polos se escogen cuidadosamente para asegurar que el signo de la oscilación no se tuerza o se pierda.

UNIDAD DE CONTROL

Esta parte es la encargada de analizar los datos de las adecuaciones previas para darles una connotación clara al usuario y al paciente. La unidad de control está constituida generalmente por un micro controlador, el cual tendrá tres funciones principales: tomar los diversos muestreos determinados, convertir los datos análogos provenientes del sensor en datos lógicos digitales y el almacenamiento de los diversos datos tomados en su memoria RAM o FLASH según sea el caso.

Bloque de inicialización: Este bloque se encarga de inicializar las variables globales y la configuración general del micro controlador (puerto, converso, Timer e interrupciones).

Bloque de calibración: Establece el código digital correspondiente a 0 mm Hg. Inicio de fase de inflado: En esta fase se lee el canal de presión y se espera que supere 200

mm Hg. Fase de desinflado: Una vez superado 200 mm Hg. Este bloque detecta un desinflado

continuo dando paso a la siguiente fase de detección de oscilaciones. Detección y análisis de oscilaciones: Aquí se realiza el análisis detallado de la señal de

oscilación que ingresa por el canal 1 (de oscilaciones). Se lee continuamente cada 20 ms ésta señal hasta que supera un umbral estipulado en 1,75V para de esta forma evitar el pulso prematuro. Una vez superado este nivel, se considera como oscilación la siguiente sección de la señal y se analiza.

Se obtienen muestras cada 20 ms producto de la recolección de 8 muestras cada 2,5 ms y se calcula el promedio de dichos valores para eliminar algún posible ruido dentro de la banda pasante.

Cada una de estas muestras es comparada con la anterior, a fin de detectar un máximo de la señal cuyo valor es almacenado en la siguiente posición de un buffer de memoria destinado a acumular los valores pico de las oscilaciones uno detrás de otro según el orden de aparición.

En conjunto con el valor pico (en el instante de su detección), se lee el canal de presión, guardándose en un buffer de memoria paralelo las presiones correspondientes a dichos máximos.

Cabe resaltar que la señal de presión cuyo rango de tensión es de 0,5V a 0 mm Hg., hasta 4,5V a 375 mm Hg. proveniente de un sensor, MPX2050DP de Motorola es acondicionada para la entrada a un canal del conversor A/D. Las oscilaciones llegan al segundo canal A/D montadas sobre un nivel de continua de 1,5V.

Dados los diversos parámetros básicos y diversas consideraciones prácticas, se procede a realizar el código programable para la unidad de control.

VISUALIZACION

Para la visualización o interfaz gráfica con el usuario o paciente se pueden encontrar tres posibilidades cercanas y factibles: La visualización con displays de 7 segmentos, la visualización con LCD y la visualización por monitor.

Tres displays de 7 segmentos se usan para visualizar los resultados que son multiplexados por tres transistores, y un puerto de 8 bits, haciendo una visualización dinámica.

Un LCD ya sea grafico o alfanumérico se usa para visualizar la presión arterial, haciendo uso de 10 bits de salida para la configuración y envió de datos

Un monitor de computador o de televisión para visualizar los resultados y ver las gráficas de diversos factores del paciente, tales como los signos vitales y demás. Los datos son enviados por el puerto serial SCI del micro controlador.

Existe en el mercado un gran número de tensiómetros automáticos comercializados y ello exige la necesidad de que estos dispositivos hayan pasado unos controles de calidad en los que se compruebe que miden correctamente la presión arterial. En la actualidad los métodos de validación más utilizados son el de la Sociedad Británica de Hipertensión (BHS) y el de la Asociación Estadounidense para el Avance del Instrumental Médico (AAMI). Ambos métodos comparan el aparato nuevo con el método tradicional y establecen unos requisitos de exactitud en las medidas que deben cumplir los dispositivos para ser considerados como válidos. Al utilizar un tensiómetro validado/homologado estamos seguros de la fiabilidad y exactitud de las medidas obtenidas, aspecto que no podemos afirmar en aquellos dispositivos que no han sido aún validados.