Fotodiodo para medición de [HbTotal]

Según el arreglo matemático propuesto por la ref.8, basado en la ley de Lambert-Beer, se tiene: OD = .C.D OD = *D([Hbb] + [HbO2]), donde OD = densidad óptica o absorbancias, epsilon = absortividad de la muestra, C = concentración del analito y D = camino óptico, a cierta longitud de onda ().

Para una longitud de onda cualquiera, se tiene, donde L es el espesor del dedo indice = 1 cm, los son valores conocidos y las densidades ópticas (OD) son las medidas recogidas por el sensor.

No obstante, existe una varianza del valor de la absorbancia respecto del tiempo, esta fluctúa de manera periódica y proporcional al cambio de volumen de la arteria y a la variación de concentración de la hemoglobina, debido a los periodos cardíacos; tal que la absorbancia variaría en función del tiempo, lo que proporciona una señal AC [14] [19]; por ello, las ecuaciones mostradas arriba nos devolverán un valor “relativo” de las concentraciones. Del mismo modo, el filtro que se aplicará al sistema para que pueda brindarnos el dato de la absorbancia de la hemoglobina, tendremos que quitar la absorbancia del tejido, la cual es constante (señal DC), a la absorbancia total. Como paso final, se realiza lo siguiente, bajo las siguientes ecuaciones, suponiendo que se realizan medidas en 5 longitudes de onda, para resolver un sistema de ecuaciones de dos variables, donde PPG_Ratiolambda = AmplitudSeñalAC/SeñalDC = K*AmplitudSeñalAC^[14]:

El gráfico siguiente muestra que los valores de absorción entre Hbb y HbO2 son iguales → [Hbb] = [HbO2]. Por lo tanto, las ecuaciones se convierten en unas de una sola variable. Este valor puede ser constatado por la referencia 2.

Referencias

[2] Mude, S. (2022). Non-invasive measurement of Hemoglobin for rural India using artificial intelligence. En Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1282743/v1
[13] Tamura, T., Maeda, Y., Sekine, M., & Yoshida, M. (2014). Wearable photoplethysmographic sensors—past and present. Electronics, 3(2), 282–302. https://doi.org/10.3390/electronics3020282
[14] Pinto, C., Parab, J., & Naik, G. (2020). Non-invasive hemoglobin measurement using embedded platform. Sensing and Bio-Sensing Research, 29(100370), 100370. https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2020.100370
[16] Development of the Relationship between Hemoglobin Concentration and PPG Signal Characteristics. (s/f). Researchgate.net. Recuperado el 26 de octubre de 2022, de https://www.researchgate.net/publication/340624857_Development_of_the_Relationship_between_Hemoglobin_Concentration_and_PPG_Signal_Characteristics
[19] Chakraborty, S., Kansara, K., Rayaroth, D. K., Swaminathan, D., Aatre, K. R., & Acharya, S. (2022). Non-invasive estimation of clinical severity of anemia using hierarchical ensemble classifiers. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1067145/v1

Fundamento Científico

Fotodiodo para medición de [HbTotal]

Referencias