Desarrollo de un sistema óptico para medición sin contacto de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca
Autores: Gondane, Jyoti; Panse, Meena S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desarrollo de un sistema óptico para medición sin contacto de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Detección coherente óptica
Frecuencia de vibración
Homodina
Heterodina
Señales cardiovasculares
Vibrocardiograma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La técnica de detección coherente óptica de auto-mezcla es una técnica de medición sin contacto que proporciona información precisa sobre la frecuencia de vibración de cualquier sujeto de prueba. En esta investigación, se explican diseños novedosos de técnicas de detección homodina y heterodina óptica. Los montajes homodinos y heterodinos se utilizan para medir la frecuencia de la señal óptica modulada. Esta técnica se basa en el principio del interferómetro óptico, que proporciona una detección coherente de dos haces de auto-mezcla. En la técnica homodina óptica, uno de los dos haces recibe modulación directa de la frecuencia de vibración del sujeto de prueba. En la técnica de detección heterodina óptica, uno de los dos haces ópticos se somete a modulación por un modulador acústico-óptico antes de ser modulado por la frecuencia de vibración del sujeto de prueba. Estas dos señales ópticas forman un patrón de interferencia que contiene la información de la frecuencia de vibración. La medición de señales cardiovasculares, como la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca, se realiza con ambas técnicas homodina y heterodina. La técnica de detección coherente óptica proporciona una alta precisión para la medición del período cardíaco y la variabilidad de la frecuencia cardíaca. La salida del vibrocardiograma obtenida de ambas técnicas se compara para diferentes valores de frecuencia cardíaca. Se comparan los resultados obtenidos de ambas técnicas de detección homodina y heterodina óptica y se encuentra que están dentro de un valor de desviación del 1%. Los resultados obtenidos de ambas técnicas ópticas tienen una desviación de menos de 1 latido por minuto de sus valores de ECG correspondientes.
Descripción
La técnica de detección coherente óptica de auto-mezcla es una técnica de medición sin contacto que proporciona información precisa sobre la frecuencia de vibración de cualquier sujeto de prueba. En esta investigación, se explican diseños novedosos de técnicas de detección homodina y heterodina óptica. Los montajes homodinos y heterodinos se utilizan para medir la frecuencia de la señal óptica modulada. Esta técnica se basa en el principio del interferómetro óptico, que proporciona una detección coherente de dos haces de auto-mezcla. En la técnica homodina óptica, uno de los dos haces recibe modulación directa de la frecuencia de vibración del sujeto de prueba. En la técnica de detección heterodina óptica, uno de los dos haces ópticos se somete a modulación por un modulador acústico-óptico antes de ser modulado por la frecuencia de vibración del sujeto de prueba. Estas dos señales ópticas forman un patrón de interferencia que contiene la información de la frecuencia de vibración. La medición de señales cardiovasculares, como la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la frecuencia cardíaca, se realiza con ambas técnicas homodina y heterodina. La técnica de detección coherente óptica proporciona una alta precisión para la medición del período cardíaco y la variabilidad de la frecuencia cardíaca. La salida del vibrocardiograma obtenida de ambas técnicas se compara para diferentes valores de frecuencia cardíaca. Se comparan los resultados obtenidos de ambas técnicas de detección homodina y heterodina óptica y se encuentra que están dentro de un valor de desviación del 1%. Los resultados obtenidos de ambas técnicas ópticas tienen una desviación de menos de 1 latido por minuto de sus valores de ECG correspondientes.