Oximetría de pulso con diodos láser infrarrojos

Resumen

Los oxímetros de pulso se emplean ampliamente para la monitorización del nivel de saturación de oxígeno en la sangre arterial, tanto en las unidades de cuidados intensivos y quirófanos de los hospitales, como en individuos enfermos en sus casas. A pesar de su amplia difusión durante la última década, esta técnica posee ciertas limitaciones que provocan resultados falsos en determinados casos, y que podrían ser resueltas mediante la modificación de algunos aspectos técnicos e instrumentales. En la presente tesis se aborda la aplicación de diodos láser con emisiones en el infrarrojo cercano al desarrollo de sensores en oxímetros de pulso. Se exponen los aspectos fundamentales del sistema de transporte de oxígeno en el organismo humano, la composición de la sangre y la hemoglobina, y las características de absorción óptica de la hemoglobina. Se presentan los principales de la determinación espectrofotométrica de la saturación de oxígeno, así como los antecedentes y principios de la determinación no invasiva de la saturación de oxígeno mediante la aproximación de la oximetría de pulso. Se explican las características de los sensores y los métodos de procesamiento de las señales empleados hasta el presente, las limitaciones y fuentes de error de este tipo de oximetría, y se plantean soluciones a algunas de las mismas. Se realiza un análisis de las características de la zona espectral del infrarrojo cercano a fin de seleccionar las longitudes de onda más apropiadas, y se propone la utilización de emisores específicos. Se exponen los detalles y resultados de la caracterización de los emisores seleccionados, se presentan las características de los fotodiodos empleados, y se muestran las particularidades del montaje de los emisores y detectores en el sensor desarrollado. Se presenta un sistema de adquisición y procesado que permite realizar medidas utilizando el sensor desarrollado y haci