Frecuencia cardiaca y respiratoria a partir de seismocardiografía (SCG)
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Vargas Buitrago, Laura Camila | 2021
La señal de seismocardiografía (SCG) es un método novedoso para obtener información acerca del
registro de las vibraciones corporales inducidas por la contracción cardíaca, la cual nos brinda datos
acerca de los ruidos cardíacos y demás vibraciones de su funcionamiento; asimismo, contiene información
de las vibraciones de la respiración. En este proyecto, se usa la señal de SCG para hallar la frecuencia
cardíaca y respiratoria, las cuales son vitales para conocer acerca de condiciones médicas como dificultad
respiratoria o arritmias que pueden ser indicio de enfermedades como insuficiencia cardíaca, accidente
cerebrovascular, neumonía, tuberculosis o incluso paro cardiaco.
La señal de SCG, en comparación con el electrocardiograma (ECG) que es el método más usado
clínicamente, proviene de un sistema de adquisición de menor coste y es más resistente a artefactos
inducidos por el campo magnético, por lo cual su uso sería más apropiado en exámenes que involucren
estudios adicionales de imagenología como los de resonancia magnética (MRI).
En este trabajo se estima la frecuencia cardíaca a través de la señal de SCG, y a su vez, la frecuencia
respiratoria del sujeto. La base de datos usada es “Combined measurement of ECG, Breathing and
Seismocardiograms (cebsdb)” proveniente de Physionet.org, la cual consta de 20 sujetos con sus
respectivas señales de SCG y ECG, estas últimas se pueden utilizar para obtener una frecuencia cardiaca y
frecuencia respiratoria de comparación. En el método propuesto se emplearon técnicas para el
preprocesamiento de la señal de SCG como un submuestreo para reducir la frecuencia de muestreo y la
transformada de Wavelet Discreta para eliminar los componentes de alta frecuencia, y así extraer los
elementos principales de la señal y eliminar el ruido o la información no relevante. Para el procesamiento
de la señal SCG, se llevan a cabo dos técnicas; la primera utiliza el espectrograma de la señal, y la
segunda utiliza la transformada de Hilbert, extrayendo las características necesarias para la estimación de
la frecuencia cardiaca y la frecuencia respiratoria. Por último, la evaluación o validación del método se
hace a través de la extracción de los intervalos RR de la señal de ECG, obteniendo una frecuencia cardiaca
y una frecuencia respiratoria de referencia, contra la cual se comparan los resultados obtenidos por el
método propuesto.
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