Adquisición De Señales

Adquisición de señales
Adquisici
biológicas
Jesús María Rodríguez Presedo
Secretario de la Cátedra de Telemedicina
Grupo de Sistemas Inteligentes
Universidad de Santiago
http://www-gsi.dec.usc.es
suso@dec.usc.es

Índice
• Adquisición de señales
• Filtrado digital
• Procesado de la señal de ECG y otras señales
•
•
•
•

fisiológicas
Análisis de variabilidad de la frecuenciacardiaca
Técnicas de soft computing
Monitorización inteligente de pacientes y
telemonitorización de pacientes
Bibliografía

Objetivos
Objetivos
• Analizar los distintos tipos de señales

fisiológicas (exceptuando imágenes) de
carácter clínico que podemos
encontrarnos.
• Introducir los distintos métodos de
procesado, almacenamiento y gestión de
la información generada por dichasseñales.

Adquisición: primeros pasos
Adquisici
• Inspección visual y uso de aparatos simples como
•

el estetoscopio o el termómetro.
Se inicia a principios de siglo.

Adquisición: primeros pasos
Adquisici
• A mediados de los años 50 y principios de
los 60 empiezan a aparecer unidades
especializadas.

– UCI entre 1947 y 1952 como servicios de
ventilación asistida.
– UCC en 1962 enToronto, Kansas y Filadelfia.

• Surge la necesidad de monitorizar el

estado del paciente de forma automática.

Adquisición: primeros pasos
Adquisici
• Los primeros monitores de pacientes eran
analógicos.
• Múltiples problemas:

– Procesado excesivamente simple (tacómetros)
– Alarmas basadas en umbrales
– Difícil reconfiguración
– Electrónica demasiado compleja

Monitorizaciónde pacientes
Monitorizaci
• Pipberger (Veterans Administration Hospital) fue

•

el primero en digitalizar la señal de ECG a
principios de los 60. Su equipo desarrolla los
primeros programas para el reconocimiento
automático de ondas.
El equipo de Caceres (US Public Health Service)
realiza la clasificación de latidos y la transmisión
a través de líneas telefónicas del ECG y de losresultados de su procesamiento.

Ejemplo de sistema de monitorización de los años 60

Monitorización de pacientes
Monitorizaci
• Problemas:
– Equipos demasiado caros y voluminosos
– Baja fiabilidad

• Solución: aparición del microprocesador en 1971

Monitorización de pacientes
Monitorizaci
• Seguimiento continuo del estado de un paciente
en base a la adquisición y procesado de unconjunto de variables fisiológicas.

Monitorización de pacientes
Monitorizaci
• Tipos de variables fisiológicas
– Imágenes 2D y 3D
– Señales unidimensionales (ECG, EEG,
presiones, temperatura, …)

• Frecuencia de adquisición

– Periódica (fundamentalmente señales
unidimensionales con una elevada frecuencia
de muestreo)
– Aperiódica (imágenes y otras señales
adquiridas manualmente)Monitorización de pacientes
Monitorizaci
• Solo las señales unidimensionales son
•

actualmente útiles para un seguimiento en
tiempo real del estado del paciente
Razones:
–
–
–

Limitaciones en la potencia de cálculo
Excesivo coste
No viable una adquisición continuada de imágenes
por tratarse en la mayoría de los casos de técnicas
invasivas

Monitorización de pacientesMonitorizaci
• Nos centraremos en el procesado del ECG,
por ser la señal más conocida y, en
general, sobre la que se hace un
procesado más complejo.
• Hablaremos, en cualquier caso, de otras
señales fisiológicas.

Adquisición de señales
Adquisici
• Cualquier señal fisiológica será adquirida

•

mediante un sensor, dispositivo encargado de
realizar la transformación de la señalfisiológica
en una señal eléctrica.
Normalmente dicha señal deberá ser
acondicionada. En esta fase se realiza una
amplificación analógica así como un filtrado
analógico para evitar el efecto de “aliasing”.

Adquisición de señales
Adquisici

Ell teorema del muestreo
E
• Bajo determinadas hipótesis una señal discreta

•

resultado de muestrear una señal continua no
pierde información en...