¿Qué está mirando el sensor del tensiómetro? Cómo se extrae la 'amplitud' de un solo pulso

8 de marzo de 2026

En el artículo anterior, “Experimentando el Método Oscilométrico con Números”, simulamos cómo el algoritmo determina la presión arterial sistólica (PAS) y la presión arterial diastólica (PAD) basándose en los “datos numéricos de amplitud” obtenidos para cada presión del manguito.

Sin embargo, al mirar de nuevo la tabla de simulación, ¿no se preguntó?:

“Dice ‘A una presión de manguito de 120 mmHg, la amplitud fue de 0,95 mmHg’, pero ¿cómo se midieron exactamente esos ‘0,95 mmHg’?”

En este artículo, ampliamos un paso más desde el macro-algoritmo de cálculo de la presión arterial y diseccionamos a fondo, desde una microperspectiva, qué fenómenos físicos ocurren dentro del brazo y qué tipo de procesamiento de señales se realiza dentro del tensiómetro durante ese único segundo (duración de un pulso) en el que la presión del manguito ronda los 120 mmHg.

1. La verdadera identidad de los “Datos sin procesar” capturados por el sensor

Dentro de un tensiómetro electrónico, hay un único sensor de presión que mide la presión del aire dentro del brazalete (manguito).

Los valores (datos sin procesar / raw data) capturados en tiempo real por este sensor de presión durante el proceso de desinflado lento, después de que el manguito está completamente inflado, no son exactamente las “ondas de pulso” que imaginamos.

Los datos sin procesar son principalmente una combinación de los dos componentes siguientes:

Componente de CC (Corriente Continua): La presión del propio manguito. Es una pendiente de presión masiva y suave que disminuye gradualmente con el tiempo a un ritmo recomendado por la AHA (American Heart Association) de 2-4 mmHg/segundo.
Componente de CA (Corriente Alterna): Minúsculas fluctuaciones de presión (ondas de pulso) que ocurren con el latido del corazón. La magnitud de este componente de CA suele ser típicamente de 1-4 mmHg (Drzewiecki et al., 1994) y cabalga como pequeñas olas sobre el masivo declive de la componente de CC.

El gráfico anterior simula los datos sin procesar capturados cuando la presión del manguito desciende de aproximadamente 122 mmHg a 110 mmHg durante unos 4 segundos. Puede ver las pequeñas líneas irregulares (componente de CA) que acompañan a cada latido sobre la gran curva de desinflado (componente de CC, línea punteada).

En el método oscilométrico, lo que realmente queremos observar es solo estas “pequeñas líneas irregulares (componente de CA)”.

2. Microfenómenos físicos que ocurren en un solo latido

¿Por qué ocurren estas pequeñas zonas irregulares (aumentos minúsculos de presión)?

Observemos cuadro por cuadro los fenómenos físicos que ocurren dentro del brazo (arteria braquial) en el momento en que la presión del manguito se fija en 120 mmHg. Por cierto, supongamos que la presión arterial real de este sujeto es 120/80 mmHg.

① Diastole (Cuando el corazón descansa: Presión arterial 80 mmHg)

Durante la diástole, cuando no se bombea sangre desde el corazón, la presión dentro de la arteria se reduce a 80 mmHg. Dado que la presión externa del manguito lo comprime con una fuerza de 120 mmHg, la arteria queda completamente aplanada y el flujo sanguíneo se detiene. En este momento, no hay cambios en el volumen del brazo y el sensor de presión dentro del manguito permanece silencioso.

② Sístole (Cuando la sangre irrumpe: Presión arterial 120 mmHg)

Cuando el corazón se contrae y una ola de sangre irrumpe, la presión dentro de la arteria aumenta repentinamente a 120 mmHg. En este instante, la presión interna (120) contrarresta momentáneamente la presión del manguito desde el exterior (120), y la arteria aplastada se abre ligeramente.

③ Conversión de la expansión arterial en un “aumento de la presión interna del manguito”

Aquí sucede la magia. El hecho de que la arteria se expanda ligeramente significa que el “volumen del brazo” aumenta un poco en ese momento.

La tela del manguito (brazalete) envuelta alrededor del brazo no se estira ni se encoge. Cuando el volumen del brazo aumenta mientras la tela no se puede estirar, al “aire” que está dentro del manguito le queda menos espacio y se comprime.

Según la Ley de Boyle (la presión aumenta cuando el volumen disminuye), la compresión del aire hace que la presión dentro del manguito “salte”. Esto es lo que percibe el sensor de presión; esa es la verdadera identidad de esas “pequeñas líneas irregulares (componente de CA)”.

3. ¿Qué forma tiene la onda de pulso?

La diminuta forma dentada como componente de CA no es una simple onda triangular o de seno. La onda de pulso arterial real tiene una forma distintiva producida por la eyección cardíaca y las reflexiones en el sistema arterial.

En estudios fisiológicos (Baruch et al., 2011; Rubins, 2008), se ha establecido un método para modelar matemáticamente la onda de pulso de un solo latido como la superposición de tres funciones gaussianas (Pulse Decomposition Analysis: PDA).

Nombre del componente	Origen Fisiológico	Posición en la forma de onda
P₁ (Onda Sistólica)	Onda que viaja hacia adelante durante la eyección desde el ventrículo izquierdo	Subida brusca → pico más alto
P₂ (Onda Reflejada / Tidal Wave)	La reflexión producida desde las bifurcaciones vasculares periféricas, etc.	El “hombro” justo después de P₁ ~ el pequeño abultamiento del segundo peldaño
P₃ (Onda Dicrótica)	El pequeño rebote de presión asociado al cierre de la válvula aórtica (el descenso previo a esto es la “hendidura dicrótica”)	Una pequeña elevación al inicio de la diástole

P(t) = P_1(t) + P_2(t) + P_3(t) = \sum_{i=1}^{3} A_i \cdot \exp\!\left(-\frac{(t - \mu_i)^2}{2\sigma_i^2}\right)

Todos los gráficos de este artículo generan formas de onda basándose en este modelo de descomposición en 3 Gaussianas. Los parámetros para la amplitud ( $A_i$ ), tiempo central ( $\mu_i$ ) y anchura ( $\sigma_i$ ) de cada función gaussiana se han establecido tomando como referencia los valores reportados en la literatura antes mencionada.

Por qué importa la forma: En estudios recientes, el “Análisis de Onda de Pulso (PWA)” ha llamado la atención; este extrae información sobre la rigidez arterial y la función cardíaca basándose no solo en la amplitud (valor P-P) sino también en el propio contorno de la onda de pulso. En los últimos años ha habido un amplio consenso en que las fluctuaciones de la presión del manguito adquiridas con el método oscilométrico son la misma onda de pulso arterial en la práctica (Baruch et al., 2011).

4. De analógico a digital: el proceso de extracción de la amplitud

La parte física de este “aumento minúsculo de presión” capturado por el sensor pasa por varios pasos de procesamiento de señales digitales dentro del microcontrolador antes de convertirse en un único valor numérico (amplitud: 0,95 mmHg).

Paso 1: Muestreo (Conversión A/D)

Los cambios de presión en la realidad son ondas analógicas continuas, pero el microcontrolador no puede procesarlas tal cual. Por lo tanto, la presión se registra con una frecuencia (ej. 100 veces por segundo, frecuencia de muestreo de 100 Hz) y se graba como un grupo de puntos digitales.

Paso 2: Filtro Pasa Alta (Eliminación de componente CC)

Como vimos en los primeros gráficos, la onda de pulso (componente CA) está superpuesta dentro de la presión del manguito, la cual va bajando de manera rápida (componente CC). Así no podemos conocer el tamaño real de cada ola. Por lo tanto, se aplica un sensor del tipo “band-pass filter” o filtro de banda basado en las normativas del IEEE y la AAMI (de aprox. 0.5 a 20 Hz) destinado a sacar esos cambios de ritmo lento (CC, que es inferior a 0.5 Hz) y de forma paralela eliminar interferencias ruidosas en frecuencias agudas (sobrepasan 20 Hz).

Con el resultado extraemos únicamente y de manera purificada la onda del pulso (la componente AC) teniendo los 0 mmHg puestos en cero general.

En el gráfico anterior, la componente CC se elimina por completo y las características de la onda de pulso compuesta por las tres funciones gaussianas son claramente visibles. Con cada latido, se repite el patrón de ascenso pronunciado (P₁: Onda Sistólica) → abultamiento de lado (P₂: Onda Reflejada) → de rebote mínimo (P₃: Onda Dicrótica) → silencio de la diástole.

Paso 3: Cálculo de magnitud desde la cumbre (Pico) hasta lo profundo (Peak-to-Peak: P-P)

De lo que filtramos se ha decidido la fórmula base “único valor representativo” utilizado para el cálculo de la presión arterial. En el método oscilométrico, se utiliza habitualmente el método de la Amplitud Pico a Pico (P-P).

Se extrae la forma de onda de un solo latido (alrededor de 0,83 segundos para una frecuencia cardíaca de 72) y se realiza el siguiente cálculo:

Encuentre el “punto más alto (Peak)” en ese latido.
Encuentre el “punto más bajo (Trough)” en ese latido.
Reste la profundidad del valle de la altura de la montaña (Peak - Trough).

El gráfico superior amplía la forma de onda de un solo latido (el eje horizontal son los milisegundos). La diferencia entre la cúspide (Peak) de P₁ (onda sistólica) y el punto más bajo en la diástole tardía (Trough) es la Amplitud de Pico a Pico (P-P). Esta es exactamente la verdadera identidad del punto de datos en el artículo de simulación: “La amplitud de oscilación a una presión del manguito de 120 mmHg es de 0,95 mmHg”.

5. El retorno hacia una Perspectiva Macro: De una sola amplitud a la envolvente

Resumamos todo el micro proceso realizado hasta ahora:

Acontecimiento Fisiológico: Provoca una apertura momentánea de la arteria, aumentando el volumen del brazo, comprimiendo el aire dentro del manguito y provocando un aumento mínimo de la presión.
Procesamiento de Señal: Los datos sin procesar del sensor son muestreados, y se utiliza un filtro de paso de banda (0.5 a 20 Hz) para eliminar el componente de CC y el ruido, extrayendo una onda de pulso pura (componente de CA).
Cuantificación: La “altura del pico al valle (Peak-to-Peak)” de una única forma de onda se calcula como “un valor de amplitud”.

El tensiómetro electrónico repite sin fin este cálculo de “extraer la onda → filtrar → extraer la amplitud P-P” cada vez que ocurre un pulso (más de docenas de veces) mientras disminuye la presión del manguito.

Los “puntos de amplitud individuales (0.95 mmHg, 1.30 mmHg, 1.65 mmHg…)” extraídos se grafican para cada presión del manguito y se conectan con una curva suave para formar la “Envolvente Oscilométrica” mostrada en el artículo anterior.

Una colección de puntos extraídos a partir de la altura de las ondas en el conjunto de los datos en bruto (perspectiva micro) conforma una envolvente (perspectiva macro), desde la cual se extraen definitivamente los valores absolutos definitivos de presión arterial, sistólica (SBP) y diastólica (DBP). Esta cadena completa de información revela paso a paso la vasta sucesión de eventos de transmisión procesados de cabo a rabo al interior de la pulsera o manga de medida del dispositivo.

Referencias

Geddes LA, Voelz M, Combs C, Reiner D, Babbs CF. “Characterization of the oscillometric method for measuring indirect blood pressure.” Annals of Biomedical Engineering 10:271-280, 1982.
Drzewiecki G, Hood R, Apple H. “Theory of the oscillometric maximum and the systolic and diastolic detection ratios.” Annals of Biomedical Engineering 22:88-96, 1994.
Baruch MC, Warbritton DER, Babb AR, Shaltis PA, Ring R. “Pulse Decomposition Analysis of the digital arterial pulse during hemorrhage simulation.” Nonlinear Biomedical Physics 5:1, 2011.
Rubins U. “Finger and ear photoplethysmogram waveform analysis by fitting with Gaussians.” Medical & Biological Engineering & Computing 46:1271-1276, 2008.