HISTORIA DEL ECG

En SXIX se demostr que el corazn generaba electricidad. En 1856 la actividad elctrica del corazn fue descubierta por Kolliker y Mueller, siendo el primer registro mdico de la actividad cardaca realizado en un ser humano en 1869 en Inglaterra por Alexander Muirhead.A partir del desarrollo del electrmetro capilar en 1872, que consista en un tubo de vidrio con una columna de mercurio baada en cido sulfrico, que permita medir diferencias de potencial debido a que estas provocan movimientos en el mercurio, se fue capaz de registrar la actividad elctrica.Fue Willem Eithoven quien desarroll el electrocardiograma y quien estudi la onda cardaca describindola y nombrndola como la conocemos hoy en da. En 1901 en su Laboratorio de la Universidad de Leiden en Holanda un galvanmetro de cuerda, con el fin de facilitar los registros, consiguiendo con ello poder graficar y despus analizar con precisin el electrocardiograma humano.

ELEMENTOS DEL ELECTRO CARDIOGRAMA DIAGRAMA DE BLOQUES

FILTRO PASABANDA

Segn la Asociacin americana de Electrocardiografa se requiere un ancho de banda de 0.05 Hz a 150 Hz. Fuera de este rango de frecuencias, no encontraremos componentes que nos aporten informacin pero s aportan distorsin de la seal. Por tanto, necesitamos disear un filtro que permita estas frecuencias. Adems se disear un filtro con una ganancia mayor que la unitaria, con el fin de no solo eliminar frecuencias indeseadas sino amplificar las frecuencias que nos interesan hasta un nivel que nos sea prctico para trabajar con ellas. Los valores de amplitud de la onda cardaca son muy pequeos y aunque se han amplificado en la etapa de pre amplificacin la seal an sigue siendo pequea, puesto que la ganancia de dicha etapa est fijada a un nivel bajo para que los ruidos no se vean tambin amplificados.En esta etapa de filtrado, que es la ltima etapa analgica, ya podemos amplificar ms puesto que las seales indeseadas ya han sido eliminadas.

FILTRO RECHAZO DE BANDA

Filtrado Rechaza Banda (Filtro NOTCH)El filtro NOTCH se caracteriza por rechazar una frecuencia determinada que este interfiriendo a un circuito, en nuestro caso la frecuencia de 60Hz que es generada por la lnea de potencia. El circuito se ve expuesto a ruido ambiental que proviene de las lmparas fluorescentes y otros dispositivos que emiten ruido a travs de ondas de 60 Hz. El filtro NOTCH se encargara de rechazar exclusivamente el ruido de 60 Hz para entregar a la salida una seal completamente pura de distorsiones.

AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACIN

El amplificador de instrumentacin es un amplificador diferencial, cuya ganancia puede establecerse de forma muy precisa y que ha sido optimizado para que opere de acuerdo a sus propias especificaciones an en un entorno hostil. Es un elemento esencial de los sistemas de medida, en los que se ensambla como un bloque funcional que ofrece caractersticas funcionales propias e independientes de los restantes elementos con los que interacciona.

Estos circuitos amplifican la diferencia entre dos seales de entrada y rechazan cualquier seal que sea comn a ambas seales. Estos circuitos se utilizan principalmente para amplificar seales diferenciales muy pequeas en muchos procesos industriales, medicin, adquisicin de datos y aplicaciones mdicas.

Ante las exigencias de medida que imponen los sensores, estos circuitos deben cumplir unos requisitos generales:

Ganancia: seleccionable, estable y lineal.Entrada diferencial: con CMMR alto.Error despreciable debido a las corrientes y tensiones de offset.Impedancia de entrada alta.Impedancia de salida baja.

ETAPA DE AISLAMIENTO

Este amplificador provoca un aislamiento elctrico fsico entre la fuente de la seal y los equipos energizados. Cuando no se puede conectar un sensor y un instrumento a la misma referencia de tierra, o cuando se requiere medir un voltaje que no tiene referencia a tierra, se utiliza aislamiento. Con el aislamiento tambin se rompen todos los lazos de tierra que pueden generar alguna interferenciaEl Amplificador De Aislamiento Este amplificador provoca un aislamiento elctrico fsico entre la fuente de la seal y los equipos energizados. Cuando no se puede conectar un sensor y un instrumento a la misma referencia de tierra, o cuando se requiere medir un voltaje que no tiene referencia a tierra, se utiliza aislamiento. Con el aislamiento tambin se rompen todos los lazos de tierra que pueden generar alguna interferencia Los Amplificadores de aislamiento proveen muchos beneficios. Ellos previenen que altos voltajes alcancen las entradas de voltaje de un instrumento, protegiendo tanto el equipo como la gente que lo opera. Este tambin remueve los voltajes de modo comn de un circuito de medida. Pueden amplificar o atenuar seales de entrada de muchos rangos para crear seales con un rango de voltaje comn, y tambin pueden proveer aislamiento DC para sensores activos

Esquema del amplificador de aislamiento INA124

DERIVACIONES DEL ECG

La correcta medida del potencial elctrico del corazn se realizar a travs de electrodos en la superficie del cuerpo, donde la colocacin (o derivacin) de estos va a modificar la forma de onda que se observa, tanto las amplitudes, polaridades e incluso los tiempos de los distintos componentes del ECG dependen en gran modo de esta colocacin. Cuando se colocan electrodos con fines clnicos, las localizaciones estndar son los brazos tanto izquierdo como derecho en la zona cercana a las muecas, la pierna izquierda cerca del tobillo y varios puntos del pecho denominados posiciones precordiales. Adems se coloca un electrodo de masa o referencia en la pierna derecha del paciente cerca del tobillo. Cada conjunto de localizaciones se denomina derivacin.

Tres derivaciones bipolares o derivaciones de extremidades: detectan las variaciones elctricas en dos puntos y ponen de manifiesto la diferencia. El brazo derecho siempre ser el terminal negativo as como la pierna izquierda siempre ser positiva. La primera derivacin corresponde a colocar los electrodos en los brazos, la segunda en el brazo derecho y pierna izquierda y la tercera derivacin brazo y pierna izquierdos. En esta ltima el brazo izquierdo ser el terminal negativo.

CIRCUITO DE PIERNA DERECHA

El objetivo del circuito de pierna derecha es reducir las interferencias de modo comn, a travs de un tercer electrodo colocado en el paciente. Este electrodo provee un camino de baja impedancia entre el paciente y la entrada al amplificador diferencial.Este circuito registra la seal modo comn en la pierna derecha, a travs de las resistencias, la amplifica, invierte y realimenta. Esta realimentacin negativa disminuye la seal modo comn a la entrada del amplificador. Dirige una pequea corriente (menor de un microamperio) a la pierna derecha del paciente de modo que se igualen las corrientes que fluyen por el cuerpo. Conseguimos as que el modo comn sea mucho menor.Adems creamos un camino de baja impedancia para que la interferencia se drene antes de llegar al amplificador de instrumentacin.Este circuito mejora tambin la seguridad del paciente. Si apareciera una tensin anormalmente alta el amplificador operacional de la pierna derecha saturar. Como la resistencia entre el paciente y tierra tiene valores muy altos la corriente que llegue al paciente se mantendr pequea sin que el paciente sufra daos.Los amplificadores usados para el circuito de pierna derecha son de muy bajo ruido y baja distorsin puesto que en otro caso ser contraproducente. Se utilizarn amplificadores operacionales para la implementacin de este circuito. Los amplificadores operacionales son los componentes ms verstiles y usados en el campo de la electrnica.

RESULTADOS

Derivacin D3

Forma de onda obtenida

ANLISIS DE RESULTADOS

Comparacin de ondas obtenidas contra ondas tericas

Trazado de la derivacin D3 terica.

Trasado de derivacion D3 otenida con el circuito de ECG realizado

Como se puede observar las ondas son similares aunque existen diferencias en la onda r la cual no es tan pronunciada en el ECG obtenido en la prctica sin embargo las ondas S y R son en proporcin similares, probablemente al darle menor escala en el tiempo se podra haber observado la onda r como se muestra en la figura terica.