Este documento presenta un informe de práctica de laboratorio sobre el oxímetro de pulso. Brevemente describe el funcionamiento del oxímetro de pulso, incluyendo que mide la saturación de oxígeno en la sangre usando luz infrarroja y roja, y analiza las señales de fotopletismografía. También resume los pasos realizados en el laboratorio para implementar un sensor de pulso y calibrar un oxímetro de pulso usando un simulador de saturación de oxígeno.

1. UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE
FACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA
INGENIERIA BIOMEDICA
CAMPUS TIQUIPAYA
INSTRUMENTACION MEDICA 2
Informe de Practica de Laboratorio Nº2
OXIMETRO DE PULSO
Grupo “A”
Estudiante: Arévalo Mérida Celeste
Mercado Valdivia Angie
Rojas Lima Cinthia
Docente: Ing. Pablo Porcel Bustamante
Cochabamba 16 de noviembre del 2021
Gestión II – 2021
Evaluación

2. Introducción
La oximetría de pulso es un método de monitorización no invasiva que ofrece una
lectura confiable y constante de la saturación de la hemoglobina arterial. La
presión parcial de oxígeno disuelto en la sangre arterial se denomina PaO2. El
porcentaje de saturación de oxígeno unido a la hemoglobina en la sangre arterial
se denomina SaO2 y cuando se mide por un oxímetro de pulso, este valor es
SpO2. La SpO2 es quien expresa la cantidad de oxihemoglobina, es quien
transporta el oxígeno en sangre hacia los tejidos. El sistema de suministro de O2
en el cuerpo lo componen los pulmones y el aparato circulatorio. El suministro
oxígeno a un tejido particular depende de la cantidad de O2 que entra a los
pulmones, lo adecuado del intercambio gaseoso pulmonar, el riego sanguíneo del
tejido y la capacidad de la sangre para transportar el O2. El flujo sanguíneo
depende del grado de constricción del lecho vascular en el tejido y del gasto
cardiaco. La concentración de oxígeno en la sangre está determinada por la
cantidad de O2 disuelto, la cifra de hemoglobina de la sangre y la afinidad de la
hemoglobina por el O2.
Los primeros avances en el concepto de la oximetría fueron realizados en el año
1918 durante la primera Guerra Mundial cuando Krogh en Copenhague intento
medir la oxigenación de pilotos. En 1930 Millikan y Wood desarrollaron un
oxímetro de pabellón auricular de dos longitudes de onda y en 1949 Wood y
Geraci pudieron medir la saturación absoluta de oxígeno a través de
determinación fotoeléctrica en lóbulo de la oreja. En 1974, el ingeniero Takuo
Ayoagi de la Nihon Kohden, basado en que las pulsaciones arteriales cambian el
color de la sangre y pueden ser leídas usando el radio de la absorción de luz roja
e infrarroja, desarrolló el primer oxímetro de pulso. En 1977 Minolta comercializa el
"Oximet" añadiendo dos sensores de fibras ópticas. Posteriormente se realizan
ensayos clínicos en la Universidad de Stanford y en 1981 "Biox y Nellcor" añaden
los sensores de luz y la señal pulsátil que actualmente se usan en la práctica
clínica.
Al medir la saturación de oxígeno estamos midiendo la cantidad de oxígeno que
se encuentra combinado con la hemoglobina, cada molécula de hemoglobina tiene
cuatro enlaces disponibles a realizar con el oxígeno, por lo que el porcentaje de
estos enlaces disponibles y los que verdaderamente se encuentran combinados
con moléculas de oxígeno reportan el tanto por ciento de SaO2. Es por eso que
esta medida es una medida relativa y no absoluta ya que no indica la cantidad de
oxígeno en sangre que llega a los tejidos, sino, qué relación hay entre la cantidad
de hemoglobina presente y la cantidad de hemoglobina combinada con oxígeno
(oxihemoglobina). La utilidad del oxímetro de pulso radica en las áreas de
unidades de cuidados intensivos (UCI’s), en el área de urgencias, medicina

3. interna, unidad de cuidados intensivos neonatales y en las sales de cirugía dado
que, como ya mencionamos, el cerebro no puede estar más de dos minutos sin
recibir oxígeno.
1. Competencias:
• Comprende el funcionamiento de un oxímetro de pulso y el principio
físico de LambertBeer.
• Conoce el funcionamiento de un equipo de calibración de oximetría
de pulso, analizador de saturación de oxígeno en sangre.
• Diseña un sistema de adquisición de la señal fotopletismográfica
para la obtención de la frecuencia de pulso.
2. Marco teórico:
La oximetría de pulso se ha convertido en un instrumento indispensable en
la atención de pacientes. Incorporada en nuestro medio, pero sin un
proceso de capacitación paralelo y al parecer existen vacíos en el
conocimiento del mecanismo de funcionamiento, sus limitaciones y
aplicaciones en pediatría; situaciones que abordamos más adelante.
OXIMETRO DE PULSO
La oximetría de pulso es una forma de medir cuánto oxígeno contiene su
sangre. Gracias a un pequeño dispositivo llamado oxímetro de pulso es
posible medir los niveles de oxígeno en su sangre sin necesidad de
pincharlo con una aguja. El nivel de oxígeno en sangre calculado con un
oxímetro se denomina “nivel de saturación de oxígeno” (abreviado como
SatO2). Este porcentaje indica cuánto oxígeno transporta su sangre en
relación al máximo que sería capaz de transportar. En circunstancias
normales, más del 89% de sus glóbulos rojos debería contener oxígeno.
LA LEY DE LAMBERT Y BEER
La ley de Lambert trata sobre la iluminancia de una superficie situada a una
cierta distancia de una fuente de luz. Determina que la iluminación
producida por una fuente luminosa sobre una superficie es directamente
proporcional a la intensidad de la fuente y al coseno del ángulo que forma la
normal a la superficie con la dirección de los rayos de luz y es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia a dicha fuente.
La ley de Lambert muestra que un mismo flujo de energía emitido por una
fuente de luz se distribuye sobre una superficie cada vez mayor al aumentar
la distancia entre la superficie y la fuente.

5. ¿POR QUÉ ES IMPORTANTE VERIFICAR LOS NIVELES DE OXÍGENO
EN LA SANGRE?
Si usted padece un trastorno pulmonar, los niveles de oxígeno en su sangre
pueden ser más bajos de lo normal. Es importante saberlo porque cuando
su nivel de oxígeno en la sangre es bajo las células de su organismo
pueden tener dificultades para cumplir adecuadamente sus funciones. El
oxígeno es la “gasolina” del cuerpo, y cuando le falta “gasolina” el cuerpo
no funciona bien. Los bajos niveles de oxígeno también pueden repercutir
sobre el corazón y el cerebro. La mayoría de las personas necesita un nivel
mínimo de saturación de oxígeno del 89% para que sus células se
mantengan saludables. Se considera que tener niveles más bajos de
saturación de oxígeno en la sangre durante un período de tiempo corto no
causa daños; sin embargo, si esto ocurre con frecuencia, puede dañar o
provocar un esfuerzo excesivo a las células de su organismo. Si su nivel de
oxígeno es bajo respirando el aire ambiente, se le puede indicar que utilice
oxígeno suplementario (adicional). El oxímetro se puede utilizar para
determinar cuánto oxígeno necesita y cuándo puede necesitarlo. Por
ejemplo, algunas personas necesitan más oxígeno cuando duermen que
cuando están despiertas, y otras necesitan más oxígeno cuando están en
actividad que cuando están en reposo (consulte la Serie de Información al
paciente de la ATS sobre “Oxigenoterapia para niños” y el Material

6. informativo sobre temas especiales, pregunta referida a EPOC, ¿Por qué
necesito oxigenoterapia?). ¿Cómo funciona un oxímetro de pulso? El
oxímetro de pulso puede presentarse como un dispositivo pequeño con una
pinza incorporada para ajustarse en un dedo de la mano o del pie, o como
un pequeño aparato portátil con un sensor conectado a un cable que puede
adherirse o aplicarse en un dedo, tanto de la mano como del pie, o en el
lóbulo de la oreja. El dispositivo pequeño es más económico y más práctico
para su uso en el hogar. Este dispositivo emite rayos de luz que pasan a
través de la sangre de su dedo (o del lóbulo de la oreja) para medir los
niveles de oxígeno. No sentirá nada. Se hace una “lectura” de los rayos
de luz para calcular el porcentaje de su sangre que contiene oxígeno. El
oxímetro también indica su frecuencia cardíaca (pulso). Para asegurarse de
que el oxímetro esté midiendo correctamente, cuente su pulso durante un
minuto y compare el número resultante con la lectura que aparece en el
oxímetro. Si son iguales, es una buena señal.
¿CUÁNDO DEBO UTILIZAR UN OXÍMETRO DE PULSO?
Si su proveedor de atención médica le recetó un oxímetro de pulso,
pregúntele en qué momentos quiere que realice los controles del nivel de
oxígeno en su sangre. Pregúntele también cuándo cambiar el índice de flujo
de su oxígeno suplementario y cuándo debe recurrir a un médico. Estos son
algunos de los casos en los cuales los resultados obtenidos con el oxímetro
pueden serle útiles:
• Cuando le recetan oxígeno por primera vez. Las lecturas del
oxímetro ayudan a su médico a saber si sus niveles de saturación de
oxígeno cambian, y en qué medida lo hacen, durante sus actividades
en el hogar.
• Durante el ejercicio o inmediatamente después. El cuerpo, tal como
un automóvil, necesita más oxígeno (“gasolina”) cuando está en
movimiento. Revisar su nivel de saturación de oxígeno al realizar
actividad física puede revelar si tiene niveles bajos de oxígeno que
quizá no se presenten en reposo. Su proveedor de atención médica
lo ayudará a decidir qué hacer si tiene problemas de oxigenación
durante el ejercicio.
• Si piensa volar o viajar a un lugar a gran altitud, ya que su necesidad
de oxígeno suplementario puede aumentar en estas circunstancias.
¿CÓMO PUEDO LOGRAR QUE LA LECTURA DE MI OXÍMETRO SEA
LO MÁS EXACTA POSIBLE?
El oxímetro de pulso mide la saturación de oxígeno en su sangre, o en
otras palabras, qué porcentaje de su sangre transporta oxígeno.

7. Para obtener la medida más exacta posible con su oxímetro, debe
asegurarse de que haya suficiente flujo sanguíneo hacia la mano y dedo
donde esté colocado. Por lo tanto, la mejor lectura se obtiene cuando la
mano está tibia, relajada y posicionada por debajo de la altura del
corazón. Lamentablemente si usted fuma el oxímetro puede indicar un
nivel de oxígeno más alto que su nivel de saturación de oxígeno real.
Esto se debe a que fumar aumenta los niveles de monóxido de carbono
en la sangre, y el oxímetro no distingue cuál de los gases es monóxido
de carbono y cuál es oxígeno. Si usted fuma consulte con su proveedor
de atención médica cómo interpretar la lectura de su oxímetro
apropiadamente. Además de las circunstancias enumeradas
anteriormente, puede que algunas veces el oxímetro no funcione
normalmente debido a algún problema en su sensor. Si desea verificar
la precisión de las lecturas de su oxímetro puede llevarlo al consultorio
de su médico o a la compañía fabricante para que comparen sus
resultados con los del oxímetro que ellos utilizan.
3. Materiales:

8. 4. Técnica o procedimiento:
PARTE N.º 1
• Implementar el sensor de pulso
❖ Filtro básico pasa altos de tercer orden para 50Hz y C=1uF.

9. 𝑅1 =
1
2𝜋𝐶𝐾1𝐹
❖ Filtro pasa bajo de tercer orden para 50Hz y R=10k.
𝐶1 =
1
2𝜋𝑅𝐾1𝐹

10. ❖ Ganancia del AD620A, Amplificador de instrumentación.
G =
49.4𝑘
5.5𝑘
+ 1 = 9.98 ≈ 10
❖ Amplificador
R =
𝑅1
𝐺 − 1
=
47𝑘
10 − 1
= 5.22𝑘 ≈ 5.6𝑘

11. • Implementar un programa que calcule la frecuencia de pulso a partir de la
señal de fotopletismografía.
int pulso = 0; // Variable para almacenar el valor análogo
leído
int pinFreq = 2; // Etiquetar la variable que se conecta al pin
digital 2
int Freq = 0; // Variable para almacenar el valor digital leído
void setup()
{
Serial.begin (19200); // Abrir el puerto serie a 19200 bps
pinMode (pinFrec, INPUT); // Establecer el pin digital 2
como entrada
}
void loop()
{
pulso = analogRead (A0); // Leer el pin análogo 0
Freq = digitalRead (pinFrec); // Leer el pin digital 2
Serial.print (pulso); // Enviar

12. Serial.print (",");
Serial.println (Freq);
delay(20); // Retardo de 20 milisegundos
}
PARTE N.º 2
• Identificar y describir las partes del oxímetro de pulso.

13. • Calibrar el oxímetro de pulso con el equipo de análisis de saturación de
oxígeno.
Se procede a encender el simulador oprimiendo la tecla select, se debe oprimir 1
segundo para encender y 3 segundos para apagar. Luego se selecciona con las
flechas los parámetros que se desea modificar oprimiendo select cuando esté de
acuerdo con la modificación.
OXIMETRO DE PULSO – PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El oxímetro de pulso realiza la medición no invasiva del oxígeno transportado por
la hemoglobina en el interior de los vasos sanguíneos. A continuación, se muestra
un diagrama de bloques de este dispositivo:
Los oxímetros de pulso proporcionan una evaluación espectrofotométrica de la
oxigenación de la hemoglobina (SpO2) 6 al medir la luz transmitida a través de un
lecho capilar, sincronizada con el pulso, es decir, el oxímetro mide los cambios de
absorción de luz que resultan de las pulsaciones de la sangre arterial.

14. PROCEDIMIENTO DEL LABORATORIO
Para el laboratorio se utilizó un simulador de saturación de oxígeno es decir SPO2.
Se analizo y verifico el correcto funcionamiento de los oxímetros.
Se procede a encender el simulador oprimiendo la tecla select, se debe oprimir 1 segundo
para encender y 3 segundos para apagar.
Luego se selecciona los parámetros que se va a mandar por ejemplo se selecciona
una saturación de 85 lo cual es algo bajo.

15. Una vez de acuerdo con el parámetro se oprime select, se manda una frecuencia
de pulsación de 60.
Cuando se tenga listo los parámetros se considera que el oxímetro lee saturación
de oxígeno y frecuencia o los latidos se procede al encendido y se coloca en el
simulador.

16. El simulador tiene como datos 85 de saturación y 60 como frecuencia, pero el
oxímetro muestra una saturación de 87 y una frecuencia de 59 lo cual está bien ya
que el margen de error de estos equipos es +/- 2 o 3 %, está dentro del margen de
error.
De esa manera se comprueba el correcto funcionamiento del equipo.
Se puede modificar los parámetros, se simula que la saturación del paciente cambio
con un aumento de 95.
El simulador envió una saturación de 95 y el oxímetro da una lectura de 96, el
dispositivo funciona y mide de forma correcta, se puede aplicar a pacientes sin
ningún problema.

17. El simulador es capaz de generar ciertos valores de saturación de oxígeno y de
frecuencia de pulso.
Se procede a realizar las mediciones en un paciente. Se observa la onda
pletismográfica y la barra que son las pulsaciones.
Con la espera de unos segundos se tiene la lectura de una saturación de 99% y una
frecuencia de 67, funciona correctamente el dispositivo.
Importante tener en cuenta el uso de estos dispositivos para asegurarse que todos
los equipos de oxímetros en el hospital funcionan de forma correcta.

18. Se realizo la prueba también con el simulador SpO2 que se observa en esta
imagen, se puede observar que solo hay un margen de error de 1% y el margen
permitido es de 3%.
Breve introducción del SpO2
El simulador de SpO2 MS100 es una especie de simulador de SpO2 separado,
pequeño y ligero. Puede realizar una serie de pruebas para el oxímetro por medios
de simulación y da conocimiento de la veracidad sobre el oxímetro.
Debido a que el fabricante del oxímetro puede usar diferentes curvas R,
actualmente se han incorporado algunas curvas R utilizadas en el extranjero.
Características
◆ La conexión separada entre la sonda del simulador y el host, la operación y la
prueba son más convenientes.
◆ 262K color y 320 * 240 TFT, nivel de brillo ajustable.
◆ Pulsar la tecla de película hace que la operación sea más cómoda.
◆ Energía con batería de litio recargable, puede mostrar la información de carga
de la batería.
◆ Volumen de la tecla, se puede abrir o cerrar.
Funciones principales

19. ◆ Simulación de saturación de oxígeno;
◆ Simulación de frecuencia de pulso;
◆ Preajuste de simulación del estado del paciente;
◆ Puede probar el tiempo de reacción del dispositivo;
◆ Puede simular la SpO2 y la frecuencia del pulso en diferentes amplitudes;
◆ Puede probar el rendimiento del dispositivo bajo diferentes fuentes de
interferencia;
◆ Puede seleccionar diferentes curvas R.
Parámetros principales
◆ SpO2
Rango de medición: 35% ~ 100%
Resolución: 1%
Error: cuando SpO2 es 75% ~ 100%, el error es mayor entre ± 2% y ± P (P denota
la precisión del oxímetro probado); cuando SpO2 es 74% ~ 50%, el error es mayor
entre ± 2% y ± P; no define cuándo la SpO2 es inferior al 50%.
◆ Frecuencia de pulso
Rango de medición: 25 bpm ~ 250 bpm
Resolución: 5bpm
Error: 1% ± 1 lpm
◆ Amplitud
Rango de medición: 0,000% ~ 20,000%
Resolución: 1% para 1.000% ~ 20.000%; 0,1% para 0,100% ~ 0,900%; 0.025%
para 0.000% ~ 0.075%.
◆ Estado del paciente
24 condiciones preestablecidas y 8 condiciones por defecto después del inicio. El
número de condiciones se puede ajustar mediante la configuración del nivel de
movimiento.
◆ Voltaje
CC 3,6 V ~ 4,2 V

20. ◆ Fuente de alimentación
Voltaje 3.7 batería de litio recargable × 1
◆ Vida útil de la batería
Cargue y descargue no menos de 500 veces.
Accesorios
◆ Un manual de usuario de MS100
◆ Un adaptador de 5,0 V
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El pulsioxímetro de dedo está registrado en el Registro Australiano de Productos
Terapéuticos (ARTG) con el código 197923 y certificado por la FDA de Estados
Unidos y CE & TUV de Europa.
5. Mediciones, cálculos y gráficos:
PARTE N.º 1
• Dibujar diagrama de bloques del oxímetro de pulso.

21. PARTE N.º 2
• Realizar una tabla comparativa de los valores de saturación de
oxígeno en sangre (teóricos y prácticos)
Participantes Pruebas SPO2 PRbpm Observaciones
Angie 1 94 80 Mano derecha
2 92 89 Mano izquierda
Cinthia 1 93 71 Mano derecha
2 97 61 Mano izquierda
Celeste 1 98 93 Manos der. Con
uñas pintadas
2 96 78 Mano izq. Con
uñas pintadas
6. Cuestionario
a) ¿Es posible establecer un protocolo de calibración de acuerdo a
normativa de la IEC 62305?
R.- Si se puede establecer un protocolo de mantenimiento o
calibración del equipo, más específicamente una calibración
correspondiente a la salida analógica. Cabe resaltar que dicha
calibración es para los oxímetros de pulso de mesa.Para tener una
lectura correcta de los parámetros monitorizados por el oxímetro,
debemos calibrar la señal de entrada hacia el amplificador. La señal
analógica es un voltaje DC que varía entre 0 y 1 voltios.
Conectar un adaptador para salida analógica en el puerto DB-9, y
conectarlo a un voltímetro o de preferencia a un osciloscopio.
Cuando se enciende la unidad, se debe entrar al modo de
configuración, esto se logra presionando y soltado la tecla ALARM
SELECT. Luego vuelva a presionar la tecla ALARM SELECT varias
veces hasta obtener un mensaje de OUT P. Use la flecha hacia
arriba para seleccionar el modo A (análogo). Ahora con el sensor
conectado al monitor, pero sin conectarlo al paciente, ajustamos por
medio de las flechas el voltaje hasta 0 voltios DC en la salida
analógica, en la pantalla nos mostrará un 0% de SpO2 y 0 bpm de
frecuencia cardiaca. Desconectamos el sensor del monitor.

22. Ahora nos mostrará en la pantalla 100% SpO2 y 250 bpm de
frecuencia cardiaca, entonces con las flechas ajustamos un voltaje
de 1 voltio DC en la salida analógica.
b) Describir y fundamentar el proceso de mantenimiento operativo
realizado.
R.- El proceso de mantenimiento operativo del equipo, es de gran
importancia en la prolongación de la vida útil de los equipos. Para
ello se debe efectuará una estructuración minuciosa de los pasos
que se debe realiza en una rutina de mantenimiento. Esta
estructuración en las rutinas de mantenimiento variase según el
tiempo que transcurra, a mayor sea el lapso de tiempo, el
mantenimiento será más minucioso y profundo. La estructuración
temporal más apropiada para el mantenimiento operativo de
equipo se puede realizar en:
Rutina de mantenimiento diaria de oxímetros de pulso
- Rutina de mantenimiento mensual de oxímetros de pulso.
- Rutina de mantenimiento semestral de oxímetros de pulso
También es de gran importancia llevar un registro de mantenimiento,
para lo cual existen distintos formatos de control de mantenimiento.
Estos formatos de control de mantenimiento son hojas impresas para
las cuales el técnico se guíe sobre los procesos que debe efectuar.
Primero encendimos el oxímetro esperamos con ayuda del manual
vimos las diferentes funciones que este oxímetro tiene, apretamos el
botón que se encuentra en la parte posterior del oxímetro, para
poder escoger las funciones de este, por ejemplo, para poner alarma
si es que pasa algún rango, lo cual vimos al obtener valores
elevados en una medición, o para cambiar la forma en la que
observamos los datos, o para hacer un seguimiento con sonido de
los latidos y También Pudimos escoger como vemos la onda que nos
indica los latidos y el pulso cardiaco y la forma de ver los datos que
nos muestra este dispositivo.
Para verificar la eficiencia y calibración de este dispositivo, utilizamos
el analizador funcional de SpO2 en el cual configuramos los valores
que estén dentro el rango de valores normales para realizar un
mantenimiento a este dispositivo, entonces al poner rangos muy
bajos vimos que el dispositivo no es muy preciso ya que nos botaba
un valor con una diferencia muy grande, lo cual nos lleva a la
conclusión que este dispositivo tiene que tener una mayor calibración
en los valores menor esa los normales.

23. Este es el manual que utilizamos para ver la calibración y eficiencia
del dispositivo
Imágenes del manual y de cómo utilizar el analizador para el
oxímetro.
c) Proponer un protocolo de mantenimiento preventivo de oximetría de
pulso. Primeramente, se puede realizar una inspección en el cable
de tomacorriente de energía, es importante que se encuentre íntegro
sin dobleces ni roturas. La clavija deberá tener una conexión de
tierra física y deberá tener un buen contacto con el tomacorriente de
la pared. Realizar las mediciones correspondientes para la
verificación de buenas conexiones. En caso de existir un fusible,
verificar si está en buen estado. En segundo lugar, se debe eliminar
cualquier rastro de suciedad, desechos, polvo, etc., en la placa
electrónica y en la parte interna del equipo. Se deberá limpiar la
placa de control con alcohol isopropílico con el uso de un cepillo de
dientes, para posteriormente secarlo con aire comprimido.
Posteriormente se deberá verificar o reconocer las partes internas
del equipo y sus componentes, para detectar signos de corrosión,
impactos físicos, desgastes, vibración, sobrecalentamiento, fatiga,
roturas, partes faltantes, o cualquier signo que obligue a sustituir las
partes afectadas o a tomar alguna acción pertinente al
mantenimiento preventivo o correctivo.

24. d) ¿Es factible utilizar el sensor de pulso como un instrumento de
referencia médica? Justificar su respuesta.
R.- Si, de hecho, es de gran importancia, puesto que dicho equipo
nos brinda dos de los signos vitales de más relevancia, que llegarían
a ser la saturación de oxígeno y la frecuencia cardiaca.
Con dichos parámetros los doctores se pueden dar una referencia
del estado del paciente, esta puede ser utilizada, tanto como para la
realización de diagnósticos sin urgencias o también para las salas de
cirugía, en las cuales es necesario controlar dichos parámetros, y en
caso de que estos sobrepasen los estándares tengan un sistema de
alarma.
7. Bibliografía