Filtrado de señales biométricas para medir el nivel de hemoglobina en la sangre de manera no invasiva

Abstract

La fotopletismografía es una técnica no invasiva que mediante sensores ópticos permite medir señales biométricas en seres humanos para la evaluación de condiciones clínicas. En la actualidad, existe un prototipo de dispositivo no invasivo para medir la hemoglobina en la sangre, el cual integra un microcontrolador ESP32, un sensor óptico MAX30102 y una pantalla OLED SSD1306; sin embargo, el equipo aún posee errores en el procesamiento de la señal. En ese contexto, se presenta una alternativa de solución mediante el diseño, implementación y validación de un filtro digital Butterworth para reducir el ruido en la señal y, por ende, disminuir el fallo en su procesamiento e interpretación. Para ello se analizó el espectro de señales PPG provenientes de una base de datos y se evaluó su comportamiento frente a diferentes órdenes de filtrado. La validación experimental se realizó comparando exámenes de biometría hemática con valores del dispositivo no invasivo, logrando reducir el error promedio del primer prototipo de 1,90% a 0,91% gracias al filtro diseñado en este trabajo. Los resultados evidencian que el filtro implementado en el prototipo es una alternativa viable con aplicaciones potenciales en el procesamiento de señales PPG.