Diseño Amplificador Ecg

Elementos de diseño de circuitos de Amplificación del ECG
Br. Marttin Oliveri, Tel: (5982)7121413. Email: martti@adinet.com.uy
Monografía vinculada a la conferencia del Dr. Walter Reyes sobre “Equipamiento para electrofisiología o como la radio frecuencia puede sustituir intervenciones a corazón abierto”
Núcleo de Ingeniería Biomédica de las Facultades de Ingeniería y Medicina.
Facultad deIngeniería, Instituto de Ingeniería Eléctrica, Herrera y Reissig 516.
Facultad de Medicina, Hospital de Clínicas, Av. Italia 2870, Piso15
Resumen: —En este documento vamos a tratar el procesamiento de señales de electrofisiología, en particular la señal de ECG luego de ser adquiridas por medio de sensores. Veremos cuales son las principales fuentes de error en la medida y adquisición de lasmismas, como tratar dichos errores para minimizarlos y los requisitos para el procesamiento o medida en forma correcta de las mismas. En esta última parte se verán los requerimientos sobre los circuitos que amplifican y filtran dichas señales.
Palabras claves: ECG, Señal de electrofisiología, Amplificación.
I. INTRODUCCION
E l motivo del estudio de las señales electrofisiológicas es que para laobtención de la mayoría de las mismas no es necesario aplicar métodos invasivos al paciente, y estas revelan mucha información si son correctamente interpretadas por el médico o experto correspondiente. Otro motivo es la fácil adquisición de dichas señales; la mayor parte de las veces solo precisamos el uso de electrodos que adquieran las señales de la piel u otro lugar del cuerpo humano (según sea loque se desee medir) y cables que la transmitan a la unidad de procesamiento de la misma. Una ventaja agregada con la llegada del computador es la digitalización de la misma. La digitalización es el proceso de tomar muestras de una señal eléctrica analógica y guardar dichas muestras en formato digital. Luego dicha señal se almacena como datos a efectos de ser estudiada, almacenada, procesada oenviada a algún lugar de interés según sea la necesidad requerida; el hecho que la señal sea digital facilita cualquiera de los puntos nombrados anteriormente.
Existen una gran variedad de fuentes de señales electrofisiológicas que son de gran interés para el estudio médico, tales como: el corazón, los ojos, el cerebro, los músculos, etc. El más conocido de los estudios es el ECG, en el cual seestudia la actividad cardiaca a través del registro de las señales eléctricas que emite el corazón. Otros son el EEG (electro encefalograma) donde se registra la actividad eléctrica del cerebro; el ERG (electroretinograma) y EOG (electrooculograma) que registran la actividad eléctrica de la retina y el movimiento ocular respectivamente; el EMG (electromiograma) utilizado para la valoración en actividadmuscular; EGG asociado a los movimientos peristálticos gastro-intestinales.[1]
Los valores que se registran en los diferentes estudios aquí referidos son de un valor muy pequeño, del orden de algún milivoltio (ECG) o en algún caso del orden de algunos microvoltios (EEG), según se indica en Tabla 1. [2]
PARÁMETRO
FRECUENCIA(Hz)
AMPLITUD
EEG
0 – 150
5-300 μV
ECG
0.01 – 250
0.5-4 mV
EOG0,1 – 10
1 μV
EMG
50 – 5000
1mV
Tabla 1: Esta tabla presenta algunos valores típicos de amplitud de la señal a medir y el rango de interés en frecuencia. (Tabla tomada de Carlos A Ramírez R., Miguel A. Hernández S., “Procesamiento en tiempo real de variables Fisiológicas” , Universidad Nacional Experimental de Táchira,)
Esto es un problema para el relevamiento de las mismas ya que lavisualización se hace muy complicada a estos niveles de voltaje y las hace susceptibles a la interferencia y el ruido. Por este motivo dichas señales se deben amplificar, aislar y filtrar para tener una correcta lectura de los puntos de interés.
Analizaremos los diferentes problemas y soluciones al estudio de las señales de electrofisiología usando como modelo la obtención de la señal de ECG y veremos...