Detección de arritmias a partir de la determinación de la frecuencia cardiaca con fotopletismografía

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) cobran la vida de cerca de 18 millones de personas cada ano, constituyendo la principal causa de muerte e incapacidad en el mundo. Entre las enfermedades cardiovasculares, las arritmias cardiacas son las mas comunes. Desde hace varios anos, nuevos estudios han destacado las potencialidades de la onda fotopletismografica para detectar arritmias, superando en sencillez y reduccion de costos a la electrocardiografia (ECG). En este estudio se propone un metodo de deteccion de picos sistolicos de la onda fotopletismografica para determinar la frecuencia cardiaca y con ello establecer la presencia de taquicardia, bradicardia o asistole. El metodo de deteccion de picos sistolicos calcula la primera derivada de la senal previamente filtrada. A continuacion aplica un proceso de umbralizacion. Finalmente, en una etapa de agrupamiento se emplea el algoritmo DBSCAN. El algoritmo de deteccion de picos fue evaluado en 42 senales de una base de datos internacional multiparametrica para la estimacion del RR. La evaluacion del metodo mostro alta exactitud y precision (0±2 ms) y una sensibilidad y valor predictivo positivo del 99 %. Estos resultados permiten determinar la frecuencia cardiaca con una exactitud y precision de 0±1 latido por minuto. Ademas, este algoritmo es evaluado en clasificacion de arritmias utilizando 155 senales de la base de datos del PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge del 2015. Para esta evaluacion el algoritmo mostro resultados aceptables en la deteccion de asistole, bradicardia y taquicardia. La sensibilidad y el valor predictivo positivo fue del 79% y 88% para asistole, 74% y 64% para bradicardia y, 80% y 99% para taquicardia respectivamente. La efectividad del metodo puede afectarse en registros de senales con grandes variaciones de amplitud y/o con relaciones senal-ruido (SNR) bajas. No obstante, los resultados en estas condiciones son aceptables y son muy buenos en senales de alto SNR.