Profesor

PRÁCTICA_2: Filtrado de señales ECG
Objetivo:
Se expone un ejemplo de filtrado completo de una señal ECG, que incluye un filtro
notch para eliminar la interferencia de red, un filtro paso alto que atenúa las
variaciones de la línea base provocadas por los artefactos de muy baja frecuencia,
seguido por un filtrado paso bajo que suaviza la señal al atenuar el ruido de alta
frecuencia.Introducción
Un trazo normal de un ciclo cardíaco consta de una onda P, un complejo QRS y
una onda T. Además, en más de un 50% de los casos también es posible que sea
visible una pequeña onda U. El voltaje de la línea base del ECG también es
conocido como línea isoeléctrica o línea basal. Normalmente, la línea isoeléctrica
es la porción de trazo que sigue a la onda T y precede a la siguienteonda P.

En la práctica, la señal electrocardiográfica capturada es tan débil que se
encuentra muy contaminada con el ruido (50 Hz ó 60 Hz) acoplado como
interferencia y procedente de la red eléctrica, no resultando totalmente eliminado
por el amplificador diferencial de instrumentación. Además, la señal resulta
mezclada con diversos artefactos de baja frecuencia generados como
consecuenciade la respiración del paciente y otras causas, que suelen estar
comprendidos entre DC y 0.5 Hz. Por último, aparece también una cierta cantidad
de ruido blanco que se genera en el propio sistema amplificador.

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Procedimiento
Lectura y visualización del registro original
El registro de la señal electrocardiográfica se encuentra en el fichero llamadoecg1ms.dat, que contiene 33707 muestras en punto flotante convertidas a ASCII y
que podemos abrir con el bloc de notas para observar su contenido. Contiene dos
columnas: la primera indica el número de muestra y la segunda el voltaje. La
velocidad de muestreo con la que se obtuvo la señal fue de 1000 muestras por
segundo.
Abra MATLAB

Una vez en MATLAB y en el directorio donde se encuentran todos losficheros de
esta práctica, cargue el registro de la señal ECG.

Teclee los siguientes comandos en la ventana Command Window para poder
apreciar gráficamente la señal que vamos a estudiar:

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Obteniendo como resultado la señal captada del archivoecg1ms.dat.

La señal anterior fue convertida con un ADC de 12 bits de resolución y
preamplificada con una ganancia de K=1000. La resolución del ADC es dada por:

con

y

Por lo tanto, para reconstruir la señal original la ecuación es:

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Guía de LaboratorioEl código MATLAB sería:

Definiendo mejor los ejes coordenados tenemos la señal original

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La transformación de Fourier y la FFT
Hemos visto que una señal periódica –que se repite en el tiempo como un ECGpuede
representarse como suma de ondassenoidales. Las que nos interesarán
especialmente, y en eso se basa el análisis de Fourier son las que tienen unas
frecuencias determinadas. Las elegidas son, la frecuencia que caracteriza la señal
que queremos analizar (por ejemplo 80 por minuto podría ser un valor típico de un
ECG), y sus múltiplos: el doble, el triple…

Y así, cualquier señal podrá descomponerse en una suma como lasiguiente

Esta forma de descomponer una señal se llama la Transformación de Fourier.

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Para obtener las componentes no ya de una señal continua, sino de la serie de
datos que la representa haremos uso de la Transformada de Fourier Discreta
(DFT).
La...