electrocardiografía bioingeniería ii

ElectrocardiografíaBioingeniería II

Einthoven haciéndose el lindo en 1908

Temas del día

Generación de potenciales Instrumentación para el registro

Sistema de conducción

Nodo Sinusal

Haz de HisNodo Aurículo-Ventricular

Rama Derecha del Haz de His

Rama Izquierda del Haz de His

Fibras de Purkinje

Acoplamiento Excitación-Contracción

ECG de superficie ¿De dónde proviene su morfología?

Teoría de interferencia Teoría del dipolo

Dipolo

Distribución de potencialen el tórax

Derivaciones

FrontalTransversoSagital

Planos

Derivaciones Plano Frontal

Bipolares

I = VL – VR II = VF – VR III = VF – VL

Por la polaridad elegida: II = I + III

¡Pocas opciones para elegir la posición de los electrodos!

Alta tecnología:electrodos con rueditas

DerivacionesPlano Frontal

Unipolares (1934)

VL, VR, VF

Terminal Central de Wilson

TCW ≠ 0 [V] pero TCW = cttey sirve como referencia

¿Por qué no es TCW = 0 [V]?

DerivacionesPlano Frontal

UnipolaresAumentadas

(Goldberger, 1942)

aVL, aVR, aVF

DerivacionesPlano Transversal

Precordiales

V1, V2, V3, V4, V5, V6Terminal Central de Wilson

DerivacionesPlano Sagital

Esofágica

E

En 1906 Cremer registra el primer ECG transesofágico, logrado con la ayuda de un tragasables profesional.

(¡NO HAY FOTOS!)

La electrocardiografía esofágica se desarrolla en los años 70 para ayudar a diferenciar las arritmias auriculares.

Derivaciones

Bipolares (I, II, III)Unipolares (VL, VR, VF)

Unipolares Aumentadas (a VL, a VR, a VF)

Plano Frontal

Precordiales (V1, V2, V3, V4, V5, V6)

Plano Transversal

Esofágica (E)

Plano Sagital

DerivacionesResumen

Plano Frontal Plano Transversal

Mapeo con un sistema de 12 derivaciones

Historia Galvani (siglo XVIII): descubrimiento de la

llamada “electricidad animal” Muirhead: primeros registros en humanos

(1869-1870). Dudoso… Waller: registros en ambiente clínico, el

primero en publicar sus hallazgos: presentación pública de su técnica en 1889.

Einthoven (principios del siglo XX): mejoró el galvanómetro y permitió el desarrollo del electrocardiógrafo moderno

Matthews (1934): amplificador diferencial (registro sin apantallamiento)

Goldberger (1942): introdujo las derivaciones unipolares aumentadas

Primeros TP de Bioingeniería II(siglo XX)

CuriosidadesAbildgaard demuestra que puede matar gallinas con impulsos eléctricos y que puede restaurarse el pulso con descargas eléctricas a través del pecho:

"Con una descarga en la cabeza, el animal se quedó sin vida, que recuperó con una segunda descarga al pecho; sin embargo, después de que el experimento se repitiera varias veces, la gallina quedó aturdida, caminaba con dificultad, y no comió durante un día y una noche; luego mejoró e incluso puso un huevo“.

Abildgaard, Peter Christian. Tentamina electrica in animalibus.

Inst Soc Med Havn. 1775; 2:157-61.

Escenario de medida

Amplitud de la señal Ancho de banda de la señal Impedancia Relación señal/ruido Fuentes de interferencia

Fuentes de interferencia Movimiento de electrodos y deriva Otros biopotenciales (EMG, EEG) Línea de tensión

Diagrama en Bloques

¿Qué bloque requiere en su entrada un equipo monocanal?

Si existe riesgo de que el paciente sufra una fibrilación durante el registro del ECG, ¿qué bloque debe incluirse en el equipo?

Protecciones del Equipo

Las resistencias sirven para una activación secuencial de las protecciones

Protecciones del Equipo

¿Por qué no se utiliza un amplificador estándar?

C1

C2

¿Por qué no se utiliza un amplificador estándar?

C1

C2

Escenario de Medición

C1

C2

Z =X1 1

Z =X2 2

ZPAC

VLINEA

C1=200[pF]Z1=16[MΩ]

C2=3300[pF]Z2=1[MΩ]

21

2

ZZ

ZVV LINEAMC

→ VMC ≈ 13[V] para VLINEA=220[V]

¿Puede estar flotante la señal de ECG?

¿Qué función cumple el driver de pierna derecha?

Alternativas para el DPD

R0

V1

V2

I

R + R0 2D

R + R0 1D

VMC = I·R0

1

2

0

21

R

R

RIVMC

¿GMC en la 1er etapa del AI?

¿Relación con el driver de pierna derecha?

C1

C2

¿Qué pasa con la tensión de interferencia de la línea cuando la

impedancia electrodo-piel está desbalanceada?

Características de un AI

¡Entrada diferencial!

Ubicación del filtro pasa-altos

¿Qué relación tiene con la ganancia del amplificador de instrumentación?

Si se produce una falla eléctrica ¿qué etapa protegerá al paciente?

Aislación

De la señal Transformadores de señal (mo-dem) Optoaisladores Amplificadores de aislación

De la fuente de tensión Baterías Transformadores Conversor DC-DC

Burr-BrownDCP01B

Miniature, 1W Isolated

C&D TechnologiesNMH Series

Isolated 2W Dual Output

Conversores DC-DC

Precios (Abril 2009)

Amplificadores de Aislación• ISO124 (low cost): U$S 12• AD204 (low cost): U$S 40

Amplificadores de instrumentación• INA101: U$S 15• INA128: U$S 6

digikey.com

Conversores DC/DC• NMH1212 (2W, ±12v): U$S15• DCP01 (1W, ±12v): U$S10