Ferramenta de processamento de sinais de fotopletismografia : análise comparativa entre variabilidades das frequências cardíaca e de pulso

Abstract

O estudo da variabilidade da frequência cardíaca (HRV), derivada de sinais de eletrocardiograma (ECG), é amplamente realizado para obter indicadores sensíveis da saúde cardiovascular e dos níveis de regulação autonômica em indivíduos. Isso se deve à influência do sistema nervoso autonômico, representado principalmente pelos ramos simpático e parassimpático, que afetam significativamente esses indicadores de variabilidade. Adicionalmente, sabe-se que o sinal de de pressão arterial contínua pode fornecer informações sobre a regulação autonômica por meio da variabilidade das pressões sistólica (SBP) e diastólica (DBP). No entanto, a obtenção de medições contínuas da pressão arterial é comumente realizada como uso de equipamentos de alto custo. Como alternativa, o sinal de fotopletismografia (PPG), obtido de forma não invasiva e a um custo menor, pode ser utilizado para estimar a pressão arterial e até mesmo servir como um novo marcador de variabilidade ou substituto para a HRV em casos específicos, na forma da variabilidade da frequência de pulso (PRV). Nesse contexto, este estudo visa detalhar a criação de novos módulos para uma ferramenta existente, na forma de uma interface gráfica em MATLAB, para pré-processar, extrair novos sinais a partir do sinal de fotopletismografia e analisar esses sinais utilizando uma abordagem a nível espectral (densidade espectral de potência) e a nível de sistemas (resposta ao impulso e função de resposta em frequência). Adicionalmente, utilizando uma base de dados real de indivíduos em posição sentado em repouso, uma análise comparativa é realizada para avaliar diferenças significativas entre esses marcadores invariantes no tempo obtidos utilizando os indicadores de HRV e PRV.