Electromiografo

ANÁLISIS DE ESQUEMAS DE FILTRADO PARA SEÑALES ELECTROCARDIOGRÁFICA (ECG)

LEYDY LAURA ÁLVAREZ ESCOBAR

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍAS ESCUELA DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA PEREIRA 2007

ANÁLISIS DE ESQUEMAS DE FILTRADO PARA SEÑALES ELECTROCARDIOGRÁFICA (ECG)

LEYDY LAURA ÁLVAREZ ESCOBAR

Proyecto de grado para optar a titulo de Tecnóloga en ElectricidadDirector EDISON DUQUE CARDONA INGENIERO ELECTRÓNICO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍAS ESCUELA DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA PEREIRA 2007

TABLA DE CONTENIDO

Pág. RESUMEN INTRODUCCIÓN OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS LISTA DE FIGURAS 3 4 5 6 8 9 10 14 17 17 18 18 19 20 23 23 24

1. SEÑAL ELECTROCARDIOGRÁFICA (ECG) 1.1 DESCRIPCIÓN DE LA SEÑAL ECG 1.2 DERIVACIONES DELELECTROCARDIOGRAMA 1.3 PERTURBACIONES EN LA SEÑAL ELECTROCARDIOGRÁFICA

2. FILTROS ACTIVOS 2.1 FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA 2.1.1 Función de Magnitud Máxima Plana 2.1.2 Función de Butterworth 2.1.3 Función de Chebyshev 2.1.4 Función Inversa de Chebyshev 2.1.5 La Característica Elíptica 2.2 RED RAUCH 2.2.1 Descripción matricial de redes para hallar la función de transferencia de la red de rauch

3.FILTRADO DE LA SEÑAL ELECTROCARDIOGRÁFICA 3.1 DISEÑO DE FILTROS 3.1.1 Diseño Filtro Pasa-Banda 3.1.2 Diseño Filtro Pasa-Banda

32 33 33 34 36 36 45 55 56

4. CASOS DE PRUEBA Y RESULTADOS 4.1 PRUEBAS 4.2 RESULTADOS

5. CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

RESUMEN En el desarrollo de este trabajo, se realizó una caracterización de la señal electrocardiográfica (ECG) para comprender como se obtiene, dedonde proviene y sus componentes (onda P, complejo QRS, onda T, intervalos y segmentos) que representan las diversas etapas del ciclo cardiaco, además, se describieron y simularon los tipos de perturbaciones que pueden afectar a una señal ECG. También se diseño e implemento un filtro pasa-banda (BP) con conexión en cascada con un filtro pasa-baja (LP) y un filtro pasa-alta (HP) con el fin de eliminarlas perturbaciones presentes en la onda ECG.

INTRODUCCIÓN En la actualidad se busca la optimización de los diagnósticos en el área de la medicina, por lo tanto se hace importante el estudio de nuevos hardware para su implementación, ya que las señales ECG se enmarcan en la investigación biomédica, para un mayor conocimiento del funcionamiento del cuerpo humano y su modelamiento algorítmico quepermite realizar desarrollos tecnológicos aplicados a los equipos médicos. La importancia de este estudio radica en el ajuste de equipos que entreguen una señal más pura, permitiendo obtener resultados más veraces y así poder brindar mayor soporte a los profesionales de la salud en sus decisiones.

OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS

OBJETIVO GENERAL. • Filtrar la señal obtenida por elelectrocardiograma.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS. • Estudiar las características de la señal electrocardiográfica y los segmentos y ondas que la componen. • Estudio de técnicas de filtrado de la señal de ECG. • Implementación de Hardware para filtrado de señales provenientes del ECG.

LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1.1. Sistema Eléctrico del corazón. Figura 1.2. Esquema de las Ondas del electrocardiogramaECG [3]. Figura 1.3. Colocación de los electrodos de miembros para obtener las derivaciones bipolares (Einthoven) o monopolares (Goldberger) [8]. Figura 1.4. Localización de los puntos torácicos para la obtención convencional de las derivaciones precordiales desde una perspectiva frontal y transversal [8]. Figura 2.1. Respuesta en Magnitud vs Frecuencia de una función de Butterworth. Figura 2.2.Respuesta en Magnitud vs Frecuencia de una Función de Chebyshev Figura 2.3. Parámetros de la característica de magnitud inversa de Chebyshev. Figura 2.4. Respuesta en Magnitud vs Frecuencia de una Función de Chebyshev inversa Figura 2.5. Respuesta en magnitud vs. frecuencia de una función Elíptica Figura 2.6. La red rauch es utilizada para determinar a partir de ella la función de transferencia...