cardiaco

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA
Departament d’Enginyeria Electrònica

ESTUDIO DE LA VARIABILIDAD DEL
RITMO CARDÍACO MEDIANTE
TÉCNICAS ESTADÍSTICAS,
ESPECTRALES Y NO LINEALES

Autor: Miguel Ángel García González
Director: Ramon Pallàs Areny
Febrero de 1998

ANEXO: DISEÑO DE UN MONITOR
AMBULATORIO DE RITMO CARDÍACO

Anexo

Anexo: Diseño de un monitor ambulatorio de ritmocardíaco
Un monitor ambulatorio del ritmo cardíaco (MARC) es un sistema electrónico
que permite adquirir y almacenar el ritmo cardíaco.
El término ambulatorio indica que el sistema debe ser portátil, lo que obligará a
alimentarlo a pilas. Es importante que el monitor sea ambulatorio, ya que así se pueden
realizar diversos tests en el ambiente natural del paciente, de forma que estos serán másfiables ya que el paciente no sufrirá el denominado síndrome de hospital, que podría
falsear las medidas. Además, no se requiere la participación del paciente en ningún tipo
de prueba.
El MARC debe de poder comunicarse con el ordenador para recuperar los datos
adquiridos durante el registro.
Actualmente existen en el mercado los denominados 'Holters', que almacenan el
electrocardiogramacompleto, pero no el ritmo cardíaco, el verdadero objetivo de esta
aplicación. También pueden encontrarse en el mercado sistemas de medida del ritmo
cardíaco, pero se l imitan a mostrar la media del ritmo cardíaco, y no lo almacenan latido
a latido como se pretende con este diseño.
El monitor de ritmo cardíaco que se pretende diseñar debe cumplir una serie de
especificaciones:
1) Debido a quelos datos adquiridos por el monitor serán posteriormente
procesados, es muy importante que el tiempo entre ondas R que almacena el sistema sea
lo más exacto posible. Se ha decidido que el error máximo aceptable es de 1 latido por
minuto.
2) El monitor debe ser capaz de almacenar el margen de frecuencias cardíacas
normal. Este margen se ha considerado desde 30 latidos/minuto hasta 200latidos/minuto (para pruebas de esfuerzo).
3) El sistema debe tener una autonomía de 24 horas. Este requisito nos
condicionará el tamaño de la memoria y nos forzará a optimizar el consumo.
4) Debido a que el paciente llevará conectado el monitor durante 24 horas, es
necesario que éste sea de dimensiones reducidas, y que utilice sólo dos electrodos para
molestar lo menos posible al paciente.
5)Para conseguir que los datos adquiridos sean muy fiables, el monitor tiene que
ser lo más robusto posible a artefactos.
6) El uso del monitor debe de ser lo más sencillo posible.
En la figura A .l se muestra el diagrama de bloques del monitor. A grandes
rasgos, se distinguen tres partes: una etapa de adquisición y acondicionamiento del

A.l

Anexo

ECG, un sistema de detección del QRS,y la parte digital encargada de almacenar la
información y realizar el control de funcionamiento del sistema, el cual se realiza
mediante un microcontrolador. Las memorias utilizadas son de upo flash, que conservan
los datos almacenados sin tener que estar conectadas a la alimentación, y además se
pueden borrar desde el mismo sistema, y sin necesidad de tensiones superiores a las degrabación.
La etapa de adquisición y acondicionamiento del ECG consiste en un par de
buffers de entrada con desacoplo en continua y elevada impedancia de entrada, seguidos
de un amplificador diferencial. Antes de amplificar la señal, ésta tiene que estar
acoplada en alterna, si no y debido a que posteriormente la señal será amplificada, la
componente continua producida por el desapareamiento de lospotenciales de electrodo
produciría probablemente una saturación del sistema. También es necesario que la
impedancia de entrada sea muy elevada, para no cargar el generador cardíaco
equivalente, y evitar que aparezca tensión en modo común a la salida debida al
desapareamiento de las impedancias de electrodo. El amplificador que se ha utilizado
consiste en una etapa bootstrap seguida de un...