Lo ideal para medir el pulso es poner el sensor de pulso en el dedo o lóbulo de la oreja, directamente o bien mediante algún sistema mecánico que lo deje fijo como por ejemplo alguno de los sistemas que mostramos a continuación:
Estos sensores cuentan con una salida analógica que se puede conectar por ejemplo a una entrada analógica de un Arduino, para probar la frecuencia cardíaca
Estudiantes, artistas, deportistas, creadores, desarrolladore3s de juegos, o terminales móviles puedan desarrollar software o interactivos relacionado con el ritmo cardíaco, pero no obstante también existe una aplicación de código abierto para la visualización en tiempo real de la gráfica de la frecuencia cardíaca en https://github.com/WorldFamousElectronics/PulseSensor_Amped_Arduino/.
El sensor de pulso cardiaco es esencialmente un fotopletismógrafo, que es un dispositivo médico conocido que se usa para controlar la frecuencia cardíaca de forma no invasiva. Asimismo los fotopletismógrafos miden los niveles de oxígeno en la sangre (SpO2) pero no siempre lo soportan.
La señal de pulso cardíaco que sale de un fotopletismograma es una fluctuación analógica de voltaje, y tiene una forma de onda predecible, tal como estamos acostumbrados a ver ( la representación de la onda de pulso se denomina fotopletismograma o PPG).
El Sensor de pulso amplifica la señal bruta del Sensor de pulso anterior y normaliza la onda de pulso alrededor de V / 2 (punto medio en voltaje) respondiendo a los cambios relativos en la intensidad de la luz
Tal y como esta construido ,veremos que la luz interna del LED verde del sensor se refleja de nuevo en el sensor cambiando durante cada impulso, ocurriendo las siguintes casuiticas:.
- Si la cantidad de luz incidente en el sensor permanece constante, el valor de la señal permanecerá en (o cerca de) 512 (punto medio del rango de ADC).
- Más luz y la señal aumentará.
- Menos luz, todo lo contrario: el valor de la señal analógica dismuniira
El objetivo es encontrar momentos sucesivos de latido instantáneo del corazón y medir el tiempo transcurrido entre ellos, llamado intervalo Inter Beat (IBI) pues al seguir la forma y el patrón predecibles de la onda PPG, podemos hacer exactamente eso.
Cuando el corazón bombea sangre por el cuerpo, con cada latido hay una onda de pulso (una especie de onda de choque) que viaja a lo largo de todas las arterias hasta las mismas extremidades del tejido capilar donde está conectado el sensor de pulso. La sangre real circula en el cuerpo mucho más lentamente de lo que viaja la onda de pulso.
Sigamos los eventos a medida que progresan desde el punto ‘T’ en el PPG a continuación. Se produce un aumento rápido en el valor de la señal a medida que la onda de pulso pasa por debajo del sensor, luego la señal vuelve a descender hacia el punto normal. A veces, la muesca dicroica (pico descendente) es más pronunciada que otras, pero, en general, la señal se establece en el ruido de fondo antes de que la siguiente onda de pulso se filtre.
Como la onda se repite y es predecible, podríamos elegir casi cualquier característica reconocible como punto de referencia, por ejemplo, el pico, y medir la frecuencia cardíaca haciendo cálculos matemáticos sobre el tiempo entre cada pico,pero sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.
Existen otras buenas razones para no basar el algoritmo de detección de latidos en fenómenos de onda arbitrarios. Idealmente, queremos encontrar el momento instantáneo del latido del corazón. Esto es importante para el cálculo preciso de BPM, la variabilidad del ritmo cardíaco ( y mida la frecuencia cardíaca haciendo cálculos en el tiempo entre cada pico.
Sin embargo, esto puede dar lugar a lecturas falsas desde la muesca dicroica, si está presente, y puede también ser susceptible a la imprecisión con respecto al ruido de línea base.
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Algunos investigadores del corazón dicen que es cuando la señal alcanza el 25% de la amplitud, algunos dicen que es el 50% de la amplitud, y algunos dicen que es el momento en que la pendiente es más pronunciada durante el evento ascendente.
El circuito que vamos a ver es muy simple pues solo se precisa conectar un buzzer y el sensor de pulsos cardíacos .
Como podemos ver en el video , el sensor de pulsos cardíacos se conecta a la alimentación de +5V entre el hilo rojo(+5v) y el naranja (GND) y del hilo marrón obtenemos la salida analógica que conectaremos a la primera entrada analogica (A0) de cualquier placa que soporte entradas analogicas como pueden ser Arduino o Netduino
Para complementar el circuito puede ser interesante reflejar el punto maximo de nivel qeu reproduciremos mediante un buzzer conectado al pin 11 de salida binaria
A continuación en este breve ejemplo para Arduino se puede mostrar un pulso de latido del corazón humano en directo ayudándonos por medio de «Serial Plotter» de arduino o por ejemplo con una aplicacion móvil usando un modulo bluetooth coenctado a nuestro arduino
En este pequeño programa para Arduino qeu vamos a ver , sonará un buzzer con cada latido de tu corazón al mismo tiempo que se envia el valor de la señal de forma serie (esta es la señal directa del sensor de pulso) el cual podemos visualizar en un ordenador o si tenemos conectado un modulo bluettoth a nuestro arduino mediante un smarptphone usando una app .
//Programa para capturar el pulso cardiaco
// Variable para fijar el puerto donde conectaremos el buzzer
int buzzer = 11;
// la variable pulso contiene los datos brutos entrantes pudiendo variar entre 0-1024
int pulso;
// Determina qué señal «se contará como un latido» y qué señal ignorar.
int limite = 550;
void setup() {
//definimos donde conectamos el buzzer , que sonará al ritmo de su corazón
pinMode(buzzer,OUTPUT);
// Configura la comunicación serial a 9600 dependiendo de su adaptador bluetooth como esté configurado
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Lee el valor del pin analógico 0, y Asigna este valor a la variable «pulso».
pulso = analogRead(A0);
//Este caracter lo filtra la aplicación en APP inventor
Serial.print(«*»);
// Envíe el valor de pulso al Plotter serial. Comentar si queremos visualizar en «serial ploter»
Serial.println(pulso);
if(pulso > limite){
// Si la señal es superior a «550», entonces suena el buzzer.
digitalWrite(buzzer,HIGH);
}
else
{
// De lo contrario, deja de sonar el buzzer.
digitalWrite(buzzer,LOW);
}
//Retardo de 35ms
delay(35);
}
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