Development of a continuous blood pressure measurement equipment

Trabalho de Projeto do Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica apresentado à Faculdade de Ciências e TecnologiaOs desenvolvimentos tecnológicos na área da saúde têm provocado um aumento da qualidade de vida, bem como, uma maior eficácia no diagnóstico e tratamento de diversas doenças, o que se traduz num aumento da esperança média de vida. Apesar disso, as doenças cardiovasculares são a principal causa de morte em todo o mundo, já que representam cerca de 31% das mortes registadas. Destes 31%, cerca de 54% estão relacionadas com problemas devidos a pressão arterial elevada, pelo que a sua monitorização é um fator muito importante para reduzir a mortalidade.Por estes motivos, este projeto visa o desenvolvimento de um sistema capaz de medir a pressão arterial de forma contínua e não invasiva. Para isso, foi utilizado o método da fotopletismografia de tempo de trânsito, que permite o cálculo da pressão arterial com base na velocidade da onda de pressão em relação à onda de eletrocardiograma (ECG).Esta dissertação descreve os diferentes passos seguidos para a elaboração do protótipo final como o estudo dos conceitos teóricos envolvidos, a escolha do ADS1292R da Texas Instruments para a aquisição do sinal ECG e do Max30100 da Maxim Integrated para a aquisição do sinal de fotopletismografia (PPG).Para além disso, é também explicado detalhadamente o processo de desenho da placa de circuito impresso, bem como os esquemáticos desenhados no Altium Designer. Neste projeto foi utilizado o microcontrolador Atxmega128A3U, que permite o controlo dos diferentes componentes do dispositivo.Por último, são também explicados os algoritmos utilizados para a determinação da pressão sistólica e diastólica.The technological developments in healthcare are accompanied by improvements in quality of life and a greater efficiency in diagnosis and treatment of several diseases, leading to a rise in the average life expectancy. Nevertheless, cardiovascular diseases remain the main cause of death worldwide, representing 31% of the registered deaths. As high arterial blood pressure is directly responsible for 54% of these deaths, monitoring this parameter can be of paramount importance to reduce mortality. This project aims to develop a system capable of measuring blood pressure continuously and non-invasively. It was used the method of photoplethysmography of pulse transit time, which allows calculation of blood pressure based on the speed of the pressure wave in relation to the wave of the electrocardiogram.This paper describes the different steps of the project until the final prototype, such as the study of the theoretical concepts involved, the choice of Texas Instruments ADS1292R for the acquisition of the electrocardiogram signal and Maxim Integrated Max30100 for the acquisition of the photoplethysmography signal.It is also explained in detail the printed circuit board design process, as well as the schematic drawn in Altium Designer. In this project we used Atxmega128A3U microcontroller which enables control of various device components. Finally, the algorithms used to filter the acquired ECG and pphotoplethysmography signals and to determine the systolic and diastolic pressure are also explained