BASES de la

ELECTROMEDICINA

Unidad 3.

Aplicaciones electromédicas a la Cardiología

(2da parte)

BiopotencialesTipo de señal Amplitud típica Ancho de Banda Medida

ECG 0.1 - 1 mV 0.1 - 100 Hz Superficial

EMG 10 µV - 1 mV 10 - 5000 Hz Intramuscular

EEG 10 - 100 µV 0.1 - 100 Hz Superficial

EOG 0.1 - 1 mV 0.1 - 20 Hz Superficial

Potencial intracelular 1 - 100 mV 200 Hz - 10 kHz Microelectrodo

Respuesta galvánica de la piel

1 - 500 k 0.1 - 5 Hz Superficial

Resistencia basal de la piel. 10 k - 1 M cc - 0.5 Hz Superficial

Variaciones de impedancia eléct. del tejido.

10 m- 1 cc - 20 Hz Superficial

Naturaleza del enrejado de las fibras del músculo cardíaco

Arquitectura de las fibras del miocardio

Nótese el centroide del núcleo y el disco intercalado transversal entre células.

Fibras Miocárdicas

A. Fibra miocárdica contráctil (de respuesta rápida). B. Fibra miocárdica automática (de respuesta lenta)PTD= potencial transmembrana diastólico; PAT = potencial de acción transmembrana; PU = PT = potencial umbral.

Automatismo

Factores que influyen en el aumento del automatismo ( líneas discontinuas ): A. Despolarización diastólica más rápida. B. Disminución del potencial umbral. (PU)C. Potencial transmembrana diastólico (PTD) más negativo.

Bases iónicas del automatismo cardíaco

Distribución iónica durante la sístole. Mayor tamaño de letras indica mayor concentración del ión en el interior o en el exterior.

Diferencia de potencial entre el exterior celular (+) y el interior (-)

Corrientes iónicas durante la sístole y diástole a través de la membrana celular

(MC)

A. en una célula de respuesta rápida contráctil, B. de Purkinje y C. de respuesta lenta.

Permeabilidad

de una célula automática (A) y de una contráctil (B).

Esquema de la correlación electro iónica en una célula contráctil

Excitabilidad

Potencial de acción transmembrana de una fibra de respuesta rápida con la duración del periodo refractario absoluto (PRA), el periodo refractario relativo (PRR) y el tiempo de recuperación total (TR total).

A = zona de respuestas locales.

B = zona de respuestas propagadas mediante un estímulo supraumbral.

Conductibilidad

Electrofisiología del corazón Posee dos nodos para la estimulación rítmica

cardíaca:

Potenciales de acción

transmembrana de aurícula - A, zonas AN, N, NH de la unión AV y del haz de His.

Actividades eléctricas de transmembrana de células regionales cardíacas

Conducción del estímulo

El estimulo, originado en el nodo sinusal, se propaga hacia la unión AV y el haz de Purkinje ventricular.

Morfología de los potenciales de acción transmembrana

Anatomofisiología cardíaca

Isocronismo de la activación

Anatomofisiología cardíaca

Origen según Teoría 3D

Secuencia de activación cardiaca

Bloqueo de la conducción

El Electrocardiógrafo

Willem Einthoven

Esquema general

Elementos de un electrocardiógrafo

Notación común de la conexión de electrodos para toma del ECG

Electrodos para ECG

El ElectrocardiogramaR

P

Q S

T

segmentoPR

segmentoST

intervalo PR intervalo QT

50-100 ms 60-100 ms

120-200 ms

U

al siguiente

Despolarización y Repolarización

Ondas de:

A y B – Despolarización, y

C y D – Repolarización

de una fibra muscular cardiaca

Potencial de acción de una fibracon registro simultáneo de ECG

Relaciones entre las ondas del ECG Nomenclatura de intervalos y segmentos

Derivaciones Electrocardiográficas

• 3 bipolares• 3 unipolares de

miembros• 6 unipolares

precordiales

12 derivaciones:

Triángulo de Einthoven

Derivaciones Bipolares

DI = L - R DIII = F - R DIIII = F - L

Ley de Einthoven:DI + DIII = DII

Derivación I

Derivación IIIDerivación II

R L

F

+

++

_

_

_

Derivaciones Bipolares (2)

DI = L – R DII = F - R DIII = F - L

Derivaciones Unipolares

Wilson unió los vértices del triángulo de Einthoven (brazo derecho, izquierdo y pierna izquierda) por medio de resistencias de 5.000 ohmios a un único punto llamado central terminal, con lo cual obtuvo en dicho punto un potencial cero. Conectando después el electrodo explorador al brazo derecho (R), al brazo izquierdo (L) o a la pierna izquierda (F), obtuvo los potenciales absolutos monopolares de dichos miembros, registrados respectivamente en las derivaciones aVR, aVL y aVF

Esquemas del Puente de Wilson

RL

F

aV

aV

aV

R

L

F

R

L

F

R

L

F

Unipolares de miembros

2

L + F - R = aVR

2

F + R - L = aVL

2

L + R - F = aV F

Derivaciones unipolares precordiales

Vista Lateral

Derivaciones unipolares precordiales

Vista Frontal

RL

F

Vn

aV = V nn_ R + L + F

3

Unipolares precordiales

CARDIOCID

Electrocardiógrafo digital multicanal interpretativo, con adquisición simultánea de las 12 derivaciones, monitoreo del ECG en pantalla de cristal líquido, programa para lainterpretación automática del ECG,almacenamiento de resultados en discosflexibles y registro gráfico con textosalfanuméricos en papel termosensible estándar de 50 mm, con múltiples formatos de reporte.Totalmente configurable, permite adicionar un monitor VGA y un impresor para ampliar el sistema y obtener los informes en papel con formato carta.

Ejemplos de ECG (1)

I aVR V1 V4

I aVR V1 V4

I aVR V1 V4

Normal

Bloqueo de conducción Aurícula - Ventrículo

Infarto agudo

Ejemplos de ECG (2)

I aVR V1 V4

I aVR V1 V4

I aVR V1 V4

Hipertrofia de la aurícula derecha

Taquicardia Ventricular

Síndrome de Wolff–Parkinson–White con fibrilación auricular

Eje eléctrico del corazón

Esquema del dipolo que se genera cuando la onda R está en máximo

Ejes de las derivaciones bipolares y monopolares

Repolarización ventricular:Formación de la Onda T

Despolarización de las aurículas:la onda P

Representación del Eje eléctrico a partir de DI y DIII

Efecto de transiciones en el voltaje

Interferencias

(a) Tensión alterna de 60 Hz en la línea de alimentación(b) Actividad muscular

Series de Fourier

Tt

t

on

Tt

t

on

Tt

t

o

onono

o

o

o

o

o

o

n

tdtntfT

b

tdtntfT

a

dttfT

a

donde

tnbtnaatf

sin)(2

cos)(2

)(1

:

)coscos()(1

Espectro de frecuencias del ECG

Electrocardiograma

En el dominio temporal: En el dominio de la frecuencia:

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

0.5

1

Original

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

1ra derivada

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

2da derivada

Detección de la Onda R

Algoritmo utilizado:1. Obtener la primera derivada de la señal: Sus ceros indican los Puntos de Inflexión.

2. Calcular la segunda derivada: Sus mínimos indican los valores máximos de la función.

Posiciones encontradas de los "peaks"

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Numero de Muestra

Am

plit

ud

82580 271 454 644