Frecuencia cardiaca y respiratoria a partir de seismocardiografía (SCG) (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.