Electrocardiograma (ECG) Sergio David Cardona Melo Jacob Cardozo Londoño Carlos Eduardo Durán...
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Electrocardiograma (ECG)
Sergio David Cardona MeloJacob Cardozo Londoño
Carlos Eduardo Durán MontoyaAndrés Felipe Grisales
Juan Manuel Ramírez Rico
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Objetivos
• Implementación Hardware y Software del sistema de sensado.
• Adecuación y digitalización de las señales.• Captura final y adecuación de las señales en
PC.• Clasificación del ECG como normal o anormal.
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Introducción
• Electrocardiograma es la representación gráfica de la actividad eléctrica del corazón.
• Se utiliza para medir el ritmo y la regularidad de los latidos, así como cualquier daño al corazón y los efectos que tienen sobre él algunas drogas.
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Diagrama de Bloques
Sistema de adquisición y
acondicionamiento de señal
Sistema de Digitalización, filtrado
digital e interfaz de comunicación
Sistema de procesamiento digital de la señal y discriminación
de parámetros (PC)
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Diagrama de Bloques
Electrodos
Sistema de Protección al
usuario
Amplificación y pre-filtrado
Hacia el sistema de digitalización
Del sistema de Acondicionamiento
ADC
Interfaz serial de Comunicación
Hacia el PC
Del Sistema de digitalización
Extracción de Características espectrales y/o
temporales
Determinación de similitud
(Distancia)
Determinación de la “regularidad” de la
muestra
DiagnósticoModelo de Referencia
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Adquisición de la señal
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Digitalización de la señal
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Digitalización de la señal
• Mediante la tarjeta de desarrollo Arduino UNO se muestrea la señal adquirida a 1kHz y se envía al computador por el puerto USB.
• El programa Matlab lee la señal, aplica el DSP y la gráfica para el posterior diagnóstico como normal o anormal.
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DSP
• Se ingresa al programa la onda ECG y se le hace un filtro wavelet Daubechies de rango 6 para eliminar los coeficientes del nivel 8 y así eliminar el efecto de la línea base de las componentes de 0 a 5 Hz.
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DSP
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DSP
• Para el suavizado de la señal se usa otro filtro wavelet Daubechies pero esta vez de rango 4.
• Se hace la transformada wavelet continua de tipo gaussiana 2^1. Para poder hallar el complejo QRS.
• Luego se detectan los cruces por cero entre los picos máximos opuestos, y donde está ubicado indica el punto donde está el pico R en el ECG y así posteriormente poder hallar la magnitud de cada uno de los picos.
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DSP
• Para detectar el pico S se hace una ventana a la derecha del pico R y se detecta el mínimo de la onda que corresponde al pico S, este tratamiento se hace sobre la onda ECG y es igual para hallar el resto de picos.
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Enfermedades Cardiovasculares
• Arritmias:- Alteración del ritmo cardiaco.- Latidos demasiado rápido , lento o con patrón irregular.
• Taquicardia:- Incremento de la frecuencia cardiaca .- Frecuencias cardiacas superiores a 100 latidos por
minuto en reposo.
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Enfermedades Cardiovasculares
• Bradicardia:- Descenso de la frecuencia cardiaca.- Frecuencias cardiacas menores a 60 latidos por minuto
en reposo.
• Fibrilación auricular:- Las aurículas (cámaras superiores del corazón) laten de
manera no coordinada.- Se detecta por la ausencia de la onda P del ECG.
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Diagnóstico
• Las arritmias se obtienen gracias a la distancia (número de muestras) entre el pico R de un latido y el siguiente. Se obtiene el promedio de esta distancia y la frecuencia cardiaca es f=(fs*1/prom(R_R)).
• La fibrilación auricular se obtiene midiendo la magnitud de la onda P. Si es menor a 0.1V, se considera positivo.
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Resultados
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Mejoras actuales y futuras
• Actualmente el proyecto cuenta con una página web, en la cual se documenta con mucho mayor detalle cada etapa del proyecto, desde la adquisición (esquemáticos y simulaciones), la digitalización y DSP (códigos de programación de Arduino y Matlab) y toda la bibliografía consultada hasta el momento.
• Univallecardio.jimdo.com
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Mejoras actuales y futuras
• En el momento se disponen de módulos Xbee para la transmisión inalámbrica de información, para poder adquirir una base de datos de ondas cardiacas o simplemente realizar el diagnóstico de un paciente remotamente. (En progreso)
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Mejoras actuales y futuras• El proyecto cuenta con una red de distribución de
información en twitter (@cardiounivalle), la cual hasta el momento publica la frecuencia cardiaca que Matlab calcula. En el futuro se publicara una imagen de la onda ECG del paciente así como el diagnostico (normal o anormal) y mediante hashtags se podrá acceder a una base de datos. La distribución de información se realiza a través de una aplicación en Java que se comunica con Matlab por medio de archivos de texto.
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Mejoras actuales y futuras
• Actualmente no se posee una fuente dual de 5V, por lo que esta planeado construir una para llevar el modulo a diferentes ambientes.
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Conclusiones• Para adquirir la señal ECG es necesario un estudio previo
de las frecuencias de interés para así diseñar el filtrado y amplificación adecuados.
• En la digitalización de la señal son parámetros fundamentales la frecuencia de muestreo , la resolución del ADC y el voltaje de referencia .
• La transformada wavelet gaussiana da información sobre los puntos de magnitud pico de las ondas y, el inicio y final de estas; necesarios para emitir un diagnóstico relacionado a una onda de ECG.
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Conclusiones
• La divulgación de la información se realiza en twitter y en la página web, próximamente de manera inalámbrica para una posible interacción con la telemedicina
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Bibliografía
• http://www.tesisenred.net/bitstream/handle/10803/6321/03CAPITULO2.pdf?sequence=3
• http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/849/84911639012.pdf
• http://redalyc.uaemex.mx/pdf/304/30400512.pdf• http://www.utp.edu.co/php/revistas/ScientiaEtTechnica/
docsFTP/15518155-158.pdf• http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/
849/84917310009.pdf• http://www.medynet.com/usuarios/jraguilar/Manual
%20de%20urgencias%20y%20Emergencias/ecg.pdf
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¿Preguntas?
Gracias
univallecardio.jimdo.com @cardiounivalle