UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITWA Unidad Iztapalápa

JCIENCIAS BASICAS E INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

LABORATORIO DE INGENIERÍA EN FENÓMENOS FISIOL~GICOS.

MOVIMIENTOS CORPORALES FETALES POR FONOGRAFIA

ASESOR: M. EN I. MIGUEL ÁNGEL PENA CASTILLO. i /ALUMNO: JIMÉNEZ ANGELES LUIS. v

MATRICULA: 95321049

J ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ : INGENIERÍA BIOMÉDICA.

AREA DE CONCENTRACIÓN: INSTRUMENTACIÓN MÉDICA ELECTR~NICA

Agradecimientos.

Agradezco principalmente al asesor M. En I. Miguel Angel Peña

Castillo y al Dr. Ramón González Camarena por haberme permitido formar

parte de un gran proyecto de investigación y colaborar con una pequeña parte

del mismo.

También agradezco a todos los integrantes del laboratorio de Ingeniería

en Fenómenos Fisiológicos, M. En I. Aída Jiménez González, M. En I. Rocío

Ortiz Pedroza, Dra. Teresa García González y al M en C. Alfonso Martínez

Ortiz por todas las facilidades proporcionadas para la realización de este

proyecto.

I

~ D I C E

RESOMEN ............................................................................................... Ill

INTRODUCCI~N ......................................................................................... I

hkTODOS PARA LA VIGILANCIA DE MOVIMEINTOS FETALES ............................ 2

(%UCTERIZAC16N DE LOS MOWMIENTOS FETALES ..................................... 8

INSTRUMENTACI~N ................................................................................. 1~

METODOLOG~A.. .................................................................................... . I2

RESULTADOS ...........................................................................................

ANALISIS DE RESULTADOS.. 31

CONCLUSIONES 3%

REFERENC~AS .............................~..........~..~~.............~.....................~.39

..................................................................... ......................................................................................

II

RES~MEN.

Desde hace varias décadas se ha tenido gran interés en conocer los patrones de movimientos respiratorios y corporales fetales; ya que estos reflejan de manera directa las condiciones en que el feto se encuentra.

Los primeros experimentos fueron realizados sobre animales de experimentación obteniéndose así los primeros patrones característicos.

En algunos de estos experimentos el reconocimiento de las características de los movimientos respiratorios fetales fue hecho bajo condiciones controladas provocando tales con la inyección de algún fármaco, provocación del estrés materno, generar hipóxia o hiperóxia en e1 feto, etc.

La aparición del ultrasonido ha sido fundamental para el análisis de los movimientos fetales en los humanos, ya que permiten corroborar la existencia de estos. Actualmente es utilizado en combinación con la mayoría de las técnicas de detección.

Se ha encontrado que se puede conocer la edad gestacional al medir la cantidad de movimientos corporales fetales, y estos movimientos van cambiando en fiecuencia de aparición hasta el día de nacimiento.

Actualmente existen varios métodos para la vigilancia de los movimientos fetales así como técnicas para el reconocimiento de los mismos donde la instrumentación aplicada es muy variada.

En éste proyecto se seleccionaron 12 mujeres embarazadas en las cuales se registró la señal electrocardiográfica abdominal donde se observan las características eléctricas tanto maternas como fetales. También se registró la señal de fonografia abdominal donde, después de un procesamiento, se desea observar los patrones de movimientos corporales y respiratorios fetales.

El uso de micrófonos para la detección de los movimientos fetales es muy delicado, pues se requiere conocer las características de estos, como su respuesta en frecuencia con el fin de que sea lo suficientemente aceptable.

Todo el análisis y procesamiento de las señales fue hecho bajo software especializado y ampliamente probado para señales fisiológicas.

Es así como en este proyecto se presenta la justificación de ¿por qué analizar los movimientos fetales? ; además de los resultados obtenidos al tratar de obtener patrones de los movimientos por medio de la señal de fonografia.

III

ry-..-ir. &

Movimientos Fetales

Desde hace más de 100 dos, los científicos se han interesado por vigilar de manera continua los movimientos fetales. Los primeros conocimientos de las funciones nerviosas del neonato se basaron en la percepción de las gestantes, observaciones aisladas de productos abortados, y estudios sistemáticos de neonatos.

Sólo hasta fecha reciente se han resuelto algunas dudas en cuento a la forma en que se mueve el feto, y el esquema cronológico de los patrones cinéticos que van surgiendo. Los estudios por ultrasonido han permitido observar los movimientos de fetos sanos y enfermos, en su entorno natural.

Los movimientos respiratorios y corporales del feto son una expresión de la actividad uterina. La evaluación de varios patrones y tipos de movimiento proporcionan información importante sobre el bienestar del feto.

Durante mucho tiempo los movimientos corporales y respiratorios fetales fueron puestos en duda. Winslowius y Béclard ', en experimentos en perras y gatas embarazadas demostraron la presencia de movimientos respiratorios fetales (FBM) bajo ciertas condiciones fisiológicas.

Una rueba contundente de la existencia de FBM en útero fue dada por Dawes et al. en experimentos sobre ovejas con catéteres en la traquea y en los vasos sanguíneos. Además otros estudios de Dawes, en fetos de cordero, revelaron dos tipos de FBM normalmente presentes:

s

1. Episodios rápidos e irregulares de movimientos respiratorios; presentes en 40% del tiempo y asociados con movimientos rápidos de los ojos, sueño y registro de bajo voltaje asociado con actividad eletrocortical.

2. Movimientos lentos profundos - bostezos - el cual estuvo presente el 5% del tiempo y no fue asociado con ningún tipo de actividad electrocortical.

Los movimientos fetales (FM) pueden ser notados por la mamá desde las 18 ó 20 semanas de embarazo y son considerados como signo clínico de la viabilidad del feto. La cantidad de movimientos fetales es clínicamente considerado como un parámetro para conocer la edad gestacional.

Edwards y Edwards3 muestran que el desarrollo prenatal se desarrolla en tres fases respecto a los movimientos fetales:

1. Frecuencia de movimientos de 1 y 1.5 por cada 100 minutos. 2. Después por cerca de una semana la frecuencia de FM es mantenida a 1 o más

por cada 100 minutos. Posteriormente la frecuencia de FM es acelerada y mantenida entre 2 y 10 por minuto hasta que el feto cambia de posición.

3. La frecuencia comienza a ser cada vez más variable y disminuye hasta el nacimiento.

Movimientos Fetales

Evolution dabar day8

Fig. 1 Representación gráfica de los movimientos fetales durante el desarrollo prenatal

Posteriormente Preyer4 noto una relación entre cambios en la condición materna y el número y tipo de movimientos fetales. Minkowski’ encontró respuestas reflejas a estimulación externa y las relacionó con el desarrollo del sistema nervioso central

METODOS PARA LA VIGILANCIA DE MOVIMIENTOS FETALES.

Varían desde la técnica sencilla de que la gestante lleve una especie de “diario” o recuento de los movimientos que perciba, hasta los métodos complejos en que intervienen equipo y personal altamente especializado.

1.- Método de “cuenta hasta 10”.

El método más antiguo y sencillo para vigilar el bienestar fetal en la segunda mitad del embarazo es llevar un registro de la percepción de los movimientos por parte de la madre; en esta situación, no se necesitan aparatos de monitoreo ni métodos de laboratorio. Los estudios en el tercer trimestre han indicado una correlación positivamente significativa entre el número de movimientos combinados del tronco y las extremidades inferiores percibidos y los confumados por ultrasonido6.

2

_I_ _I_.. - . - . ... .

Movimientos Fetales

A continuación se muestra un ejemplo de un esquema de “contar hasta 10”:

Para tener un mejor conocimiento de lo que ocurre con su hijo, es importante que cuente el número de minutos que necesita usteú para percibir 10 movimientos @&amente bien deñnid6a (patadas, estiramientos, giros, pero no hipo). Haga este recuento todas las veces que usted este Bcost8dB sobre unos de suscostadoe. con un lspDz coloque un drCUl0 en la letra que corresponda al número de minutos.

A = O a 15 minutos B- 16a30mimitos

C= 3 1 a 45 minutos D= 46 a60 minutos.

Fig. 2. Ejemplo de una gráfíca de movimientos fetales en que se “cuenta hasta 10”

Las pacientes pueden llevar al médico un registro o informe del feto, de manera relativamente fácil al señalarle si le han concedido al niño calificaciones o valores A, B, C o en raras ocasiones D. La letra D debe ser valorada para la práctica de nuevos estudios.

El personal asistencial que atiende a la gestante puede intervenir decisivamente para asegurar el cumplimiento de las órdenes terapéuticas y aminorar la necesidad de nuevos estudios. Las explicaciones exhaustivas permitirán que la embarazada entienda las razones para llevar un esquema u hoja de “movimientos”; la técnica real por utilizar, y la importancia crítica de identificar la disminución de la actividad fetal.

La expresión gráfka de los movimientos puede mejorar el proceso de vinculación de madre y feto. Para que el monitoreo sea satisfactorio, la madre debe tener voluntad y deseo de cumplir las órdenes. También se le indicará que se acueste sobre su costado, se concentre en los movimientos fetales y los registre en un esquema u hoja especiales. Un sitio tranquilo es mejor, y esta valoración la puede hacer en cualquier momento del día. Los movimientos corporales manifiestos no son modificados por el consumo de alimentos de la madre y por ello no se necesita una prueba de estimulación con glucosa.

2.- Fonocardiografía.

Esta técnica determina en forma precisa el intervalo de tiempo entre latidos cardiacos al escuchar el sonido del corazón producido por el movimiento valvular.

Algunos micrófonos sensibles han sido desarrollados para ajustarse al abdomen materno y diseñados para detectar las fiecuencias asociadas con los sonidos cardiacos. Un ejemplo es el de Talbert et al8, que desarrollaron un nuevo

3

Movimientos Fetales

sensor para detectar los sonidos cardiacos fetales de la superficie del abdomen materno. El transductor, llamado “Tapho”, por Fonografia Acústica Total (Total Acoustic Phonography, en ingles) tiene las características de permitir un monitoreo no invasivo de larga duración y proveer mediciones exactas de variabilidad de corta duración de segmentos de datos, además de tener una excelente relación señal a ruido.

Algunos fetos producen 1 ó 2 sonidos por ciclo cardiaco. Utilizando los circuitos adecuados para eliminar el intervalo del primer sonido al segundo, es improbable de tener señales que puedan representar un verdadero sonido cardiaco.

Similarmente, ruidos producidos por el intestino, la circulación materna y ruido externo pueden ser reducidos utilizando los filtros y la lógica adecuada. Es así como la fonocardiografia puede producir un registro aceptable en gestantes con obesidad, polihidramnia y prematuridad.

Si los eventos mecánicos cardiacos son detectados, el tiempo es bastante preciso y la variabilidad de un trazo a producir puede ser considerado exacto.

Colley et al9, realizaron registros de fonogramas fetales de 20 a 40 minutos en 12 gestantes entre 28 a 41 semanas de gestación.

Ellos compararon el fonograma fetal con un registro de ultrasonido tomado simultáneamente y encontraron los siguientes patrones:

0 Una gran selial irregular.- esta señal tiene una forma irregular y al pasarla a través de un filtro pasabanda de baja fiecuencia, tiene una amplitud de al menos tres veces la línea de base (fig. 4).

0 Un patrón sinusoidal.- esta señal fue deffida como un patrón fluctuante que apareció después de pasar a través de un filtro pasabanda de baja fiecuencia, con una amplitud claramente distinguible de la línea de base. La sda l repetitiva tiene una fiecuencia de 10 y 200 ciclodminuto y no coinciden con los patrones de respiración materna (fig. 5).

Fig. 4 Fonograma fetal en el cual se observa una gran señal irregular de la señal del ‘Tapho”

Movimientos Fetales

Fig. 5 Fonograma fetal, donde se observa el patrón sinusoidal en la sekl del "Tapho".

3.- Ultrasonido.

La técnica actual más común y no invasiva para detectar la actividad cardiaca es el empleo del efecto Doppler.

Cuando un sonido es reflejado de una superficie en movimiento, el tono que es escuchado es mayor si la superfície reflectora se mueve hacia el observador y menor si esta se mueve en la misma dirección. Por sustracción del tono recibido del transmisor es posible consíruir una señal que este compuesta sólo de diferencias de frecuencias" (fig. 6).

Es posible obtener imágenes bidimensionales al colocar un transductor ultrasonoro por lo común de 3.5 MHz, en el abdomen materno, siguiendo el eje del tórax y el abdomen fetales.

Las técnicas de ultrasonido permiten la observación directa de los movimientos fetales por lapsos amplios, sin perturbar al nonato. Mediante la ultrasonogrdia de tiempo real y alta resolución se observan patrones cinéticos específicos a través de la pared abdominal de la embarazada, a diferencia de las antiguas técnicas mecánicas, electromagnéticas o de ultrasonido Doppler.

La aplicación de la técnica de ultrasonido en obstetricia ha hecho posible el estudio de FM de humanos dentro del útero. Jouppila" encontró que la técnica de tiempo real es 100% confiable para la detección de FM después de las 8 semanas de gestación. Edwards and Edwards analizaron el número de FM por unidad de tiempo reportado diariamente por 8 mujeres con embarazos normales. Encontraron una baja frecuencia en la mitad del embarazo, una acelerada y constante frecuencia entre el 6" y 9" mes de embarazo (2 - 10 FWlOmin) y una ligera desaceleración durante el último mes antes del nacimiento.

5

-..

Movimientos Fetales

Fig. 6 (A) La superficie esiacionaria refleja el sonido a la misma fkecuencia (B) Si el reflector se mueve en la misma b i 6 n del transmwir ' a velocidad V1, el sonido es escuchado por el receptor como de baja frecuencia. (C) Si la supaficie reflectora se mueve hacia el cristal receptor a velocidad W, el sonido reflejado es escuchedo como de alta ñ.ecuencia

Algunos reportes muestran que los FM están en muchos casos relacionados con el bienestar del feto.

Wenderlein12 investigó la experiencia de FM detectados por la mamá en 386 embarazos y concluyó que los registros objetivos están considerablemente infiuenciados por la personalidad de la mujer y por muchos factores sociales externos.

Durante los últimos años la esta técnica ha sido ampliamente utilizada para monitorear FM en el último trimestre de embarazo.

El método de tiempo real es muy conveniente para observaciones en embarazos tempranos, donde se puede obtener una imagen del útero entero. En embarazos a termino, sólo una parte del cuerpo del feto o extremidades puede ser visualizada.

Marsal13 elaboró una técnica para un registro simultáneo de FBM y FM, donde los FBM son adquiridos por un registrador de tiempo distancia (TD-recorder) y los FM usando múltiples cristales piezoelectricos como transductores.

Además del hipo, los siguientes tipos de FM han sido observados con esta técnica: giros alrededor del eje longitudinal del feto, extensión en la espina torácica y cervical, movimientos de la cabeza, movimientos de miembros y movimientos espasmódicos del cuerpo entero. Cabe señalar que la amplitud de los movimientos es usualmente baja.

Movimientos Fetales

Edwards madre Wood et al. - 1.5-53/20 &. Strain-g auge Patrick et al. 8.2 1 8.5-27.8hora Tiempo real

& Roberts et al. 18 29I3Omi.n Tiempo real

En reportes posteriores, la evaluación cuantitativa de la incidencia de FM y el número de episodios de FM por unidad de tiempo han sido realizados marcando cada FM observado con un escáner de tiempo real sobre una imagen de un videocasete. R o b e d 4 et al. Investigaron la reproducibilidad de cada análisis y encontraron que la desviación estándar promedio es de 1.98% para diferentes observadores y de 1.25% para el mismo observador cuando analizaron el porcentaje de FM en diferentes ocasiones. La reproducibilidad para el número de FM fue menor.

La incidencia de FM observados en embarazos normales durante el último trimestre varía de 8.2% a €8% (Tabla I).

Tabla I. Aigunos reportes de la incidencia promedio y número de movimientos corporales registrados por varias técnicas en embarazos a termino.

Para uso clínico, Roberts14 et al. Calcularon el porcentaje de incidencia de la actividad fetal total (TFA). Esta fue definida como un porcentaje del tiempo total de observación. La incidencia de TFA en fetos normales fue de 48% (SD I 24). La TFA fue incrementada ligeramente después de los alimentos maternos y fue mayor durante el día que durante la noche.

4.- Tocodinamornetria. Esta técnica utiliza un strain gauge aplicado en las paredes abdominales

maternas. Cambios en el tamaño del abdomen afectan el strain gauge produciendo una señal eléctrica que puede ser registrada.

Es importante notar que este registro no refleja la presión intrauterha, sólo el tiempo de las contracciones. Para medir la magnitud de la contracción intrauterina, puede ser realizada una manometría. Alternativamente, uno puede juzgar por palpación cuando una contracción es débil o fuerte.

Algunos pacientes encuentran esto más confortable que tener un catéter de presión intrauterina.

7

-te*- -

d-

Movimientos Fetales

Patadas, pinchazos, despertamiento

Oscilaciones finas, patadas débiles

Hipo

5.-Vigilancia simultánea de la frecuencia cardiaca fetal Por medio de las ultrasonogr&ias Doppler y de tiempo real se ha demostrado

una relación entre el movimiento del tronco fetal y el patrón de la frecuencia cardiaca del producto. El movimiento corporal se coordina con las aceleraciones de esta última porque ambos parámetros están sincronizados. Es posible que el cerebro controle ambos fenómenos y las neuronas corticales que gobiernan la función motora están cerca de las que se encargan de la respuesta cardiovascular.

El registro simultáneo de los movimientos corporales y la Frecuencia cardiaca y del feto se ha vuelto posible gracias a que en el comercio se cuenta con un cinecardiotocógrafo. Los movimientos registrados por el ultrasonido o percibidos por la gestante durante el tercer trimestre se acompañan de aceleraciones de la Frecuencia cardiaca. Según algunas publicaciones un patrón reactivo de dicha frecuencia (aceleraciones con más de 15 latidos por minuto en relación con la cifra inicial o basal y que duran 15 segundos o más) acompaña al 79% de los movimientos percibidos por la gestante y 99.6% de los registrados por el ultrasonido. Sin embargo, aceleraciones de menor cuantía, acompañan sólo a 53% de los movimientos percibidos y a 82% de los registrados por ultrasonido. Una menor incidencia de pruebas no reactivas sin contracciones (NST) se han relacionado con movimientos fetales detectados por Doppler y por la prueba recién mencionada.

feto estiramiento (3 a 30 segundos) Tronco y Simple o aislado Breve/potente (1 a

extremidades 15 segundos) Miembros Simple Breveldébil (menos inferiores de 1 segundo)

Pared torácica De alta frecuencia Rápido/débil aislada, (menos de 1

extremidades segundo)

CARACTERIZACI~N DE LOS MOVIMIENTOS CORPORALES FETALES Una diferenciación neta entre los movimientos corporales puede basarse en la

amplitud y la velocidad, que sería débil en comparación con fuerte, y breve en comparación de sostenida, y que abarcaría todo el cuerpo o los miembros solamente.

La tabla 2 describe los tipos de movimientos fetales observados, con base en dicha diferenciación. La caracterización mencionada se ha utilizado desde las primeras investigaciones de Reinold”, pero la complejidad de los movimientos rebasa la capacidad discriminatoria limitada de dichas categorías.

Movimientos Fetales

Los aspectos limitántes y deficiencias de todos los estudios ultrasonoros tempranos de los patrones del movimiento fetal y la evolución que siguen durante el desarrollo incluyen: la brevedad relativa de las observaciones (sólo unos cuantos minutos), los métodos “transversales” en vez de utilizar los de vigilancia longitudinal y la imposibilidad de observaciones repetidas por medio de registros de cinta videomagnética (videotape).

DeVries” et al. Han descrito un método más sistemático dentro del marco conceptual de la neurología del desarrollo. Las investigaciones mencionadas fueron antecedidas por un estudio longitudinal de lactantes pretermino de bajo riesgo estrictamente escogidos, “porque constituyen el único grupo cuya conducta podía ser comparada en todos los sentidos, con la conducta registrada del feto dentro del útero en un embarazo sin perturbaciones”. Los autores grabaron en cinta videomagnética de modo longitudinal durante una hora en el segundo trimestre y dos horas en el tercero, observaciones repetidas de fetos de embarazos de bajo riesgo escogidos cuidadosamente. La tabla 3 incluye definiciones de los movimientos fetales como ha descrito Prechtl’*. El repertorio total de ellos incluía patrones cinéticos que se observaban también después de nacer el niiIo.

L o s movimientos de despertamiento son rápidos y generalizados y por lo común comienzan en las extremidades y se diseminan al tronco y el cuello. La duración de estos lapsos es de un segundo o menos. Por lo regular acaecen solos, pero a veces pueden ser repetitivos y también sobreañadirse a un movimiento general. L o s movimientos generales son manifiestos, pero suelen ser lentos y abarcan todo el cuerpo. Pueden durar de unos segundos, a un minuto. Entre su peculiaridad están el orden indeterminado de movimientos de brazos, piernas cuello y tronco. Su intensidad, fiierza y rapidez son variables y “oscilatorias”. A pesar de dicha variabilidad habrá que considerarlos como un patrón propio y fáciles de reconocer si surgen de nuevo. El hipo incluye contracciones fásicas del diafiagma a menudo repetidas a intervalos regulares. La crisis de hipo puede durar varios minutos. A diferencia de los movimientos de despertamiento, el hipo siempre comienza en el tronco, pero puede abarcar los miembros. L o s movimientos de respiración fetal, que suelen ser paradójicos. Cada contracción del diafkagma (que después del nacimiento culmina en una inspiración) produce un desplazamiento del tórax “hacia adentro” y el movimiento simultáneo del abdomen hacia afiiera. La serie de “respiraciones” pueden ser regular e irregular. No penetra liquido amniótico en los pulmones durante los movimientos respiratorios. Las respiraciones aisladas pueden asemejarse a un signo. Movimientos aislados de brazos o piernas que surgen a veces sin que desplacen otras zonas corporales. La rapidez y amplitud de los movimientos puede variar. Las “contracciones” son extensiones rápidas o flexiones de una extremidad o el cuello. Nunca son generalizadas ni repetitivas. L o s movimientos clónicos son repetitivos, trémulos, de una o más extremidades, a razón de tres movimientos por segundo. Rara vez exceden de tres o cuatro movimientos en los fetos normales.

Tabla 111. Definición de movimientos fetales por uitrasonografia.

Movimientos Fetales

La conducta del neonato se amplía rápidamente al agregarse algunos patrones no observados en el feto, Sin embargo, las enormes semejanzas de los movimientos fetales y los patrones motores postnatales facilita en grado sumo una clasificación descriptiva y terminología congruente y global.

INSTRUMENTACI~N. Un diagrama a bloques del sistema de adquisición se muestra a continuación:

Figura 7. - Diagrama a bloques del sistema de adquisición utilizado.

Las características de los componentes del sistema de adquisición utilizado son las siguientes:

Micrófonos.- Para el desarrollo de este proyecto se utilizaron 2 marcas, modelo TA- 601T de Nihon Kohden@ y BT-1834 de Knowles Electrinic CO@. Con las siguientes características :

Sensibilidad : lVIG, o mayor. Respuesta en frecuencia: Frecuencia de Resonancia: 350 Hz, o mayor. Capacitancia: Corriente de Fuga al paciente: 1OOpA o menor. Temperatura de Operación: Dimensiones y peso neto:

20 a 600 Hz, dentro de I6 dB.

1200 pf o mayor, incluyendo un cordón de 2 metros.

O' a 45' con humedad de O a 45%. 29 de diametroX18.5 de ancho (mm), aproximadamente

298r

Movimientos Fetales

Amplificador Bioeléctrko AB-621 de NIHON KHODEN? Impedancia de entrada: Diferencial; 5MR

Máxima sensibilidad: >V/20pV aDC. Ruido interno: Control de sensibilidad: mVlDiv. Filtros de corte alto: Constantes de tiempo: Linealidad:

Single-ended (a DC) 1OOlú2.

<3pVpp referido a la entrada. A pasos de 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5 y 10

10,30,100,300 y 1kHz. 0.003, 0.01, 0.03, O. 1,0.3 y 2 segundos. 12% en f 5 V a plena escala.

Amplifwador de propósiio general DA1 00B.- Este amplificador diferencial conecta a ma gran variedad de transductores al CAD del sistema MP100. Las principales características son las siguientes: Ganancia: 50,200, 1000, 5000. Filtro pasa bajas: 10,300,5000 Hz. Filtro Pasa altas: DC, 0.05Hz.

Zin : 2Msz (diferencial). CMRR: 90 dB (mínimo). Rango de voltaje de entrada: Ganancia Vin(mV) 50 1200 200 I50 1000 f10 5000 12 CAD.- El Convertidor Analógico Digital del sistema MPlOO utilizado consta de las

siguientes características: 0 Resolución de 16 bits. 0 16 entradas analógicas. 0 16 líneas de entradalsalida. 0 2 salidas analógicas. 0 Unidad externa de aislamiento. 0 Transferencia de datos de doble buffer.

Varios modos de disparo. 0 Guardado de datos en disco duro de PC. 0 Frecuencia de muestre0 máxima de 1000 Hz para 16 canales con impresión en

pantalla simultánea. Somare de adquisición y procesamiento Acqknowledge? - Éste software es el que controla el CAD y ofrece las siguientes aplicaciones: 0 Análisis en línea.

Voltaje de Ruido: o. 1 ipv (ms).

1 1

-- ly_

Movimientos Fetaies

Filtrado digital. 0 Integración de señales. 0 Marcador de eventos. 0 Capacidad para observar los 16 canales adquiriendo. 0 Exportar datos a otros programas para análisis especializados. 0 Análisis en el dominio de la frecuencia (FFT). PC- Los requerimientos mínimos del equipo de computo para poder instalar el sistema MP100 (CAD y software) son: Windows versión 3.1 Ó 95 y un slot ISA lOOA para instalación de tarjeta de alta velocidad. Al menos 4 MB de memoria RAM y el espacio suficiente en disco duro para almacenar los registros de aplicaciones particulares. Equipo de ultrasonido.- El equipo de ultrasonido utilizado es de la marca TOSHIBA@ con un transductor de 3.5 Mhz.

ME TO DO LOG^.

Los registros fueron hechos en el Centro de Investigación Materno Infantil del Grupo de Estudios al Nacimiento (CIMIGEN), localizado en Av. Tláhuac #1004, Col. Lomas Estrella Iztapalápa, México D.F. A las pacientes se les hizo un historial clinic0 básico, cuyos resultados se muestran en la tabla HI.

12 mujeres embarazadas, de 33 a 41.4 semanas de gestación (media de 38.53) fueron seleccionadas para obtener información para éste estudio e idoxmadas acerca de las maniobras que se utilizaron, así como también se les proporcionó parte de los resultados al término de cada sesión.

Cabe hacer mención que la elección de pacientes, así como las maniobras clínicas fueron realizadas por médicos especialistas en ginecología y obstetricia; así como el apoyo de licenciadas en enfermería y obstetricia de dicho hospital.

El equipo de ultrasonido, con un transductor de 3.5 Mhz que se colocó en el abdomen materno, fue usado para registrar la sección transversal del abdomen fetal, así como para localizar de manera precisa el corazón del feto donde se colocaron los micrófonos.

Estos micrófonos se colocaron sobre el abdomen materno, con un disco adhesivo, en un sitio donde el sonido del corazón fue mayor. Para la localización de éste sitio específico se utilizó el estetoscopio de Pinard.

Durante el registro, se tuvieron dos modos de visualización en el monitor de ultrasonido: la imagen en tiempo real y el modo dopler para la visualización precisa del movimiento de las paredes abdominales del feto. Todos estos registros fueron grabados en un vídeo cassette formato VHS para corroborar la presencia de movimientos respiratorios y corporales fetales, así como también observar el inicio

12

Movimientos Fetales

y término p cuenta íos siguiente patrones":

esamiento digital de' or medio de la PC, tomando en

o Movimientos Respiratorios fetaZes. - Éstas fueron definidas como incrementos cíclicos en el diámetro antero-posterior del abdomen fetal asociado con una reducción en el diámetro transverso en el mismo plano.

0 Movimientos corporales fetaZes. - Éstos incluyen cualquier tipo de movimiento del tronco o extremidades vistas en la imagen de ultrasonido.

0 Estado tde guietud- Éste fue definido como p a imagen que no mostraba ninguno 86 tos mhvimientos descritos &terionn&.

SDG = semanas de gestación. PA = Presión arterial.

Tabla 4. - Principales características de los pacientes seleccionados.

El sistema de adquisición de datos bajo la PCk se configuró para observar tres canales:

El electrocardiograma abdominal 0 La s e a proveniente del micrófono BT-1834 de Knowles Electtlnic Co@. 0 La señal proveniente del micrófono Nihon Khoden@.

13

Movimientos Fetales

En todos s la frecuencia de xmm#mwfbe de 500 Hz con duración de 5 minutos por registro, guardando los datos en el disco duro de la PC.

Cuando se observaban movimientos respiratorios o corporales por parte del feto, tanto el inicio como el final, eran señalados por medio de un marcador de eventos que el software de adquisición proporciona.

Métodos de Análisis.

Se eligió procwu la señal proveniente del micrófono BT-1834 de Knowles Electronic Co". Con el objeto de caracterizar mejor su comportamiento para este tipo de análisis.

El primer método de evaluación de las señales fue el mismo que realizó N. Colleg'et al; donde cada señal obtenida se pasaba a través de un filtro pasa-banda de 0.5 a 2 Hz y un filtro pasa-altas de 40 Hz.

Los autores describen encontrar 3 diferentes patrones:

U . señal larga e irregular.- Esta señal aparece en ambas señales filtradas del fonograma, teniendo una forma irregular, y después de pasarla por el filtro pasa- banda tiene una amplitud de al menos tres veces la línea de base.

Un patrón sinusoidal. - Ésta señal fue defínida como un patrón de fluctuación apareciendo después de pasar la señal por el filtro pasa-banda, teniendo una amplitud claramente discernible de la línea de base. La señal era repetitiva teniendo de 10 a 200 ciclos por minuto y no tenía coincidencia con ningún patrón de respiración materno.

Señal de quietud- Estos patrones fueron los sonidos fetales solamente cuando la señal fue pasada por el filtro pasa-altas.

El segundo m&odo de análisis cons'istió en obtener la información espectral de cada señal en el intervalo donde se observaron movimientos respiratorios fetales con el ultrasonido. Esto se llevó a cabo con la ayuda del software, el cual hace el cálculo de la Transformada Rápida de Fourier (FFT) de la señal.

RESULTADOS.

Los resultados obtenidos para los dos métodos de anailisis descritos anteriormente se muestran a continuación.

Para el método propuesto por Colley et al (primer método de análisis), se muestra la señal electrocardiográfica materno-fetal, el fonocardiograma abdominal, que es el resultado de pasar la señal por un filtro pasa-banda de 25 a 50 Hz; la señal filtrada entre 0.5 a 2 Hz donde se pretende observar los patrones de movimientos

14

Movimientos Fetales

No son reprwrentativas

7.02

7.023

No son

respiratorios fetales ya que se comprobó la presencia de estos por ultrasonido; y por último la misma señal filtrada entre 0.5 a 2 Hz pero con un cambio de escala en el eje horizontal, donde se pretende visualizar los movimientos corporales fetales registrados por los micrófonos.

No es posible No es posible Identüiiados

Exiiste. No es posible Identifxados.

Exiiste. No es posible Identifxadoa

Exi8te. No es padble Identifixado&

identificar. identificar.

identüiicar.

identificar.

Para los resultados del segundo método de análisis se muestra la Transformada ñápida de Fourier en los intervalos donde se corroboró la presencia de movimientos respiratorios fetales por medio del ultrasonido.

6 68.49

La tabla 5 muestra un resumen de los resultados de los registros de las 12 pacientes. Estos registros se muestran de la figura 8.1.0 a la figura 8.12.3

140.8

2 77.2 No es posible

7

8

9

10

11

12

determinar. 3 81.74 140.8

77.51 142.1

72.28 170.4

85.95 150.7

70 142

88.75 142.8

98.03 135.7

representativas No son

identiificar. Exiiste. No es posible Identificados.

I I 1

repmsentativas No son

representativas No son

representativas

I No son Existe I NoesDosible I IdenWxados

identificar.

identificar.

identifw ar.

EdJk No es posible IdenMxadoa

Existe No es posible Identifxadoa

representativas identbcar. No son No es posible No es posible IdenMxados

representativas I identificar. I ideotmar. I No son I EXiste I Noesposible I Identificados

repmentativas I I identiñcu. I No son I NoesDodbie I Noesoorible I IdenWxados

Tabla 5. Resumen de los resultados obtenidos de los registros de las 12 pacientes.

15

Movimientos Fetak

1 0.04000

1 26.mo 26.m P.g#> 27.600 2 4 . 0 0 0 24.- 28.000 zs.ey>o

8axuldm

Fig. 8.1.1 Sefíal eleckardiomca (Superiot) y fono@ca ñlírada eatre 25 y 50 Hz. (inferior) de la *te 1.

37.600 38.000 Y.(Ioo =.a 37.000 Monb

s.Wo 2m.000 =.#y)

Fig.8.1.2seilal~~cañItradaeatreO.5y2HzdelapaCieiia 1.

I

-.o00 W.Oo0 ~ . O O o 70.- - )o 1 o.oO0 20.o00 jo.Oo0

Fig. 8.1.3 Segmento de seaial fonográfíca ñltrada entre 0.5 y 2 Hz de la @ate 1.

3.01

0.01 400

0.01 800

0.01 3So

0.01 400

4.01 460

.0.01 600

16

"E

Movimientos Fetaies

l I -0.- a y r -0.30000

-0.uxIOo

2.oooo 3.oaQo 4.owo 8.- . 6.oooO 7.oooo D 1 .oooo rroondr

Fin. 8.2.1 Señai electroaurli 'ográñca (supen 'or) y fonogdñca filtrada entre 25 y 50 Hz. ( M o r ) dc la pacicnti

-.O00 8.600 70.OOo 70.600 71 .O00 71 .SO0 OO..O#) OO.600 rrcond.

Fig. 8.2.2 seflal fonográfíca filtrada entre! 0.5 y 2 Hz de la paciemte 2.

2. D.sorno

I r- O 40000

1-0 40000

40 000 4 5 O00 50 O00 5s O00 O0 O00 os ma ..rend. 30 O00 3s O00

Fig. 8.2.3 Segmento de señai fonogrilñca ñitrada entre 0.5 y 2 Hz de la paciente 2.

L

c 17

I 10.05000 0.04000 I 0.03000

O.oM00

0.01oO0

0.00000

;i B E

9 -0.01000

-0.01000

-0.03000 I-0.04000

I la.= I lo.o«#o

I 0.02000

0.00000

-0.02000

-0.04000

I

I I 1-0.06000

I I

25.500 26.000 26.500 27.000 27.500 28.000 28.500 29.000 second. Fig. 8.3.1 Stñal electrocardi ‘ogi$ñca (superior) y fonográñca ñitrada eatre 25 y 50 Hz. (iafcfior) & la paCiarte 3.

I

r’- lO . lmo0

P t

0.06000

0.00000

-0.06000

-0.1 wm I I

aa.mo 87.000 87.- M.O00 M.óo0 85.000 w.500

-0.10000 -

Fig. 8.3.3 -to de sellal fonOgráñat fíltrada entre 0.5 y 2 Hz de la

” 18

0.oTXx)

o.ozo00 - #

0.01oO0 t 0.00000 i -0.M o00

I I-"""

O.EO000

O.SO400

0.-

O.SwO0

Io.-- Fig. 8.4.2 Señal fonográfica ñItrada entre 0.5 y 2 Hz & la paciente 4. I

8.000 17.000 18.000 10.000 20.000 21 .o00 =.o00 25.000 roeondm

I

0.-

0..0000

0.6-

0.(1.o00

I Fig. 8.4.3 Segmento de seeal fonogrilñca ñItrada entre 0.5 y 2 Hz de h paciGntc 4

lo.6aw

c

e 19

, F -..-

I

(-0.a3mm m 2.#x10 3.00<10 3.wm 4.oooo 4.004) O.oo00 (I.#K10

Fig. 8.5.1 Stfíai el- 'oflca (superior) y fo- fihrada entre 25 y 50 Hz (inferior) de la paciente S.

OWD

osmm

0.-

0.02000

0- 78.- m.am r0.m 83 .m 82- U.- u.m m.m

Fig. 8.5.2 seilal fonogd!í~trada entre 0.5 y 2 Hz de la 5.

I

Fig. 8.5.3 Segmento de seeal fonográfíca fiitrada en- 0.5 y 2 Hz de la paciente 5 O.SO000 1 . 0 0 1 m6.00 1 m.oo 1 me.00 zpo.00 208.00 210.00 216.00

roeondm

L

e 20

Movimientos Fetaks

I 0.02000 I 0.01 Ma

I 1.800 26.OOo 2e.Sao 27.OOo 27.800 28.OOo 2o.Wo 2B.OOo

Fig. 8.6.1 Señal elecbocardi 'ogt8ñoi(suprrior);~~cañMaaa ea@ 25y 50 Hz (Wor)de iap~iu1te6.

. I 0.6amo

lO.waa0

I 3e.ooo 37.000 38.000 39.000 4O.o(10 41.000 e o o o a o o o

8OCond,

Fig. 8.6.2 Scfhil fonogtáíica f í i tda entre 0.5 y 2 Hz de la paciente 6.

0.5404)

Fig. 8.6.3 Segmento de seeal fonográfíca iiitrada entre 0.5 y 2 Hz de la paciente! 6.

0-

I' 15.o00 =.om 2s.oao -.o00 -

.. 21 -0-

\ /-- r

Movimientos Fctolcs

O.O1#00

0.-

0.04mO 1 0.02aoO - c O.moa, i o.QpQ1

-o.D«#o -0.OL1000 0.01 sm

I 0.01-

32.so0 =.o00 33.so0 34.o00 =.so0 31 .so0 =.o00 rocondr

31 .om Fig. 8.7.1 Sefíal electrocardiogrsñca (superior) y fono@ca ñItrada entrc 25 y 50 Hz. (inferior) de la paciente 7.

P O >

I 126.00 127.00 126.00 129.00 130.00 131 .O0 132.00 133.00

seconda Fig. 8.7.2 Señal fono@ca ñItrada entre 0.5 y 2 Hz de la paciente 7.

8OCOnd.

Fig. 8.7.3 Segmento de señal fonogniñCa fílirada enire 0.5 y 2 Hz de la pacientC 7.

e 22

- --mF * ' U ' ? P 4 .

Movimientos Fetaks

In15000 0.- 1 .#m 1 .5000 2.oam 2.5000 S.amo 5.5ooo

-nd,

Fig. 8.8.1 Señal electrocardi 'ográñca (Supenor) y fonográfica ñlüada entre 25 y 50 Hz. (Wor) de la packate 8.

11 .o00 11 300 12.000 12.500 13.000 13.500 14.000 14.500 seconds

Fig. 8.8.2 steal fonogdñcañlüadaenire 0 . 5 ~ 2 Hz de lapaciente 8.

88000

,877500

,87060 8 >

,86500

.86000

,85500

Fig. 8.8.3 Segaento de señal fonográñCa filtrada entre 0.5 y 2 Hz de la paciente 8. 3e.Oc10 4o.om 46.om so.

HQQnd..

- c 23

.m4ooo

O

Movimientos Fetaks

0.01410

-0.040a0

-0.08000

O.#)(r> 1 .ooQ) 1 .#xx> 2.00(10 2.wao amo0 J.cY)(Io ..Cond.

Fig. 8.9.1 Señal electroarrdi 'ojyáñca (supen 'or) y fonojyáñca filtrada entre 25 y 50 Hz. ( M o r ) de la paciente 9.

142.00 1u.w 144.4) 146.- 14a.m 147.- 1o.w rrwnd.

141.w

Fig. 8.9.2 Señal fhográñca ñItrtbda entre 0.5 y 2 Hz de la pacienie 9.

Fig. 8.9.3 Segmento de sefíal fómgdfica filtrada cntre 0.5 y 2 Hz de la paciente 9. 1 a0.m 1 =.m 1Jo.m 1 s.m 140.00 1a.m

UOQnd m

- c 24

I .smm

-0.04000 0.08aoo

O.o(M00

O.oJa00

25

\

Movimientos Fetaks

0.01oO0 I 0.00000 i -0.01000

0.01000

-0.QW)o

-0.01000 1 2 1 . w 1 2 1 . s o 1 P . W 122.00

1 1 o . w swondr

1 lo.w 1 1 0 . 6 0 120 .00

Fig. 8.1 1.1 sef[al elecb.ocardiográñca (superior) y fono@ca ñItrada entrt 25 y 50 Hz. (infaior) de la I>acienie 11.

I I

I

1.61000 128.00 129.00 130.00 131.00 ism 133.00 134.00

F i g . 8 . 1 1 . 2 S c a a l ~ ñ I t r a d a ~ 0 . 5 y 2 H z d e k p e 9 c i d c l l .

Fig. 8.11.3 Segmnto de seaal fonográfica ñltrada enlre 0.5 y 2 IIZ deb pachtc 11. 36O00 -.o00 46.OOo #).O00 m.om

26.000 30.o00 SmCondS

zo.mo

e 26

-o.oeoao 0.01-

1 0.01600

-0.02000

I

J I 7>.000 74 m 7s.m 78.000 7 7 . m m.m nno 72000

Fig. 8.12.2 sesal fono~~tradaentre0.5 y 2 Hz de la @ate 12.

I I..- 1.00000

I t

P.OQ000

* .moa0

Fig. 8.12.3 &-to de señai fomgrhfíkii ñltmia ea$c 0.5 y 2 Hz de la @ente 12. 0.00000

*o.mo *s.mo W.OO0 zs.oO0 S0,mo ~ . o o o orsondm

O0 6.oQoo

- c 27

Mavimientos Fetaies

I 1

DOO O.!

0.04000

0.0m

0.02o00

0.01 o00

1.0000 1.5000 k

4.0E-004

3.0E-004

1 .OE-004

Fig. 9.1 Espectro en frecuencia del registro fonogrático de la paciente 1.

- .. 28

Movimientos Fetaies

I I I I I moo 5.oooo 10.000 15.000

M

Fig. 9.3 Espectro en frecuencia del registro fonográfico de la paciente 7.

I I I

5.oooO 1 o.Oo0 15.000

Fig. 9.4 Espectro en fiewencia del regis80 fonográfico de la paciente 8.

.. e 29

- * * . L

4

Movintienttw Fetah

" . . - _A --___I---

0.00300

0.00250

.0.00200

1 -- u.Oo1JQ 3 #

0.001 00

5.oE-004

0.00000

:m, .oO300 i 0.00250

I I 1

M D 5.oooo 1 o.Oo0 15.000

Fig. 9.5 Espectro en fiewencia del registro fonográfico de la paciente 9.

1 0.00150

0.00100

1

I I m 5.oooO 1 o.oO0 15.Ooo

M Fig. 9.6 Espectro en fiewencia del registro fonográfico de la paciente 10.

- c

c

30

Movimientos Fetales

ANÁLISIS DE RESULTADOS.

En la figura 8.1.lse muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 1 donde se observa lo siguiente: o La frecuencia cardiaca materna es de 70.4 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.02258 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal no es posible determinar con precisión. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS no es posible determinar con

precisión. 0 Al momento de que ocurre un complejo QRS materno o fetal se observa una

señal en el registro fonográfico correlacionada con este evento en ese instante; además de distinguirse patrones que pueden corresponder a segundos sonidos cardiacos. En la figura 8.1.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 1 filtrado entre

0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales, Únicamente se observa un asenso y descenso que está correlacionado con el movimiento abdominal materno asociado con la respiración.

En la figura 8.1.3 se observa el registro total de la señal de fonografia de la paciente 1, que consiste de 60 segundos, donde podemos apreciar claramente un patrón repetitivo asociado con la respiración materna

En la figura 8.2.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 2 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 77.2 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.03448 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal no es posible determinar con precisión debido a que

tiene una magnitud muy pequeña. 0 Al momento de que ocurre un complejo QRS materno o fetal se observa una

señal en el registro fonográfico correlacionada con este evento en ese instante solamente en los últimos 4 complejos. Al principio del registro fonográfico se observa la introducción de ruido (acústico) ya que un movimiento de las extremidades del feto se reflejaría en el registro de ECG abdominal.

En la figura 8.2.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 2 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. En la figura 8.2.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 2, que consiste de más de 35 segundos, donde podemos apreciar claramente las perturbaciones ocasionadas por los movimientos de las extremidades o el tronco del cuerpo del feto; existiendo al menos 3 movimientos corporales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

31

Movimientos Fetales

En la figura 8.3.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 3 donde se observa lo siguiente: 0 La fiecuencia cardiaca materna es de 8 1.74 latidos por minuto. 0 La amplitud pico-pico de un complejo QRS materno es de 0.03528 mV. 0 La fiecuencia cardiaca fetal es de 140.8 latidos por minuto. 0 La amplitud de un complejo QRS fetal es de 0.01904 mV. 0 Al momento de que ocurre un complejo QRS materno o fetal no se observa una

señal en el registro fonográfico correlacionada con este evento en ese instante. Se pueden observar patrones repetitivos en la señal de fonografia que muy probablemente se deban a ruido externo.

En la figura 8.3.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 3 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. En la figura 8.3.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 3, que consiste de más de 30 segundos, donde podemos apreciar claramente las perturbaciones ocasionadas por los movimientos de las extremidades o el tronco del cuerpo del feto; existiendo al menos 3 movimientos corporales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.4.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 4 donde se observa lo siguiente: 0 La fiecuencia cardiaca materna es de 63.55 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.04907 mV. 0 La fiecuencia cardiaca fetal es de 138.8 latidos por minuto. o La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.02246 mV.

Al momento de que ocurre un complejo QRS fetal se observa una señal en el registro fonográfico correlacionada con este evento en ese instante. Además se puede distinguir la presencia de segundos ruidos cardiacos fetales.

En la figura 8.4.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 4 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Los picos que se repiten están asociados con los latidos maternos, ya que tienen la misma fi-ecuencia. En la figura 8.4.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 4, que consiste de más de 30 segundos, donde podemos apreciar claramente las perturbaciones ocasionadas por los movimientos de las extremidades o el tronco del cuerpo del feto; existiendo al menos 2 movimientos corporales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

Movimientos Fetales

En la figura 8.5.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 5 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 1 15.8 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.09796 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal es de 157.8 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.08270 mV. 0 No es posible determinar a simple vista una correlación entre la señal eléctrica y

la señal fonográfica ya que se tiene gran cantidad de ruido en el registro acústico. En la figura 8.5.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 5 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una frecuencia de aparición de 11 5.8 picos poi. minuto. En la figura 8.5.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 5, que consiste de más de 35 segundos, donde podemos apreciar claramente que el registro está contaminado de ruido y al menos existe una perturbación producida por un movimiento corporal fetal.

En la figura 8.6.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 6 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 68.49 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.05640 mV. 0 La fkecuencia cardiaca fetal es de 140.8 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.01 147 mV. 0 No es posible determinar a simple vista una correlación entre la señal eléctrica y

la señal fonográfica En la figura 8.6.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 6 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una frecuencia de aparición de 70 picos por minuto. En la figura 8.6.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 6, que consiste de más de 15 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 4 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales.

En la figura 8.7.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 7 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 77.5 1 latidos por minuto.

La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de O. 10950 mV.

33

Movimientos Fetales

0 La frecuencia cardiaca fetal es de 142.1 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.01746 mV. 0 Existe una correlación entre la señal de ECG y la señal de fonografia, pues al

momento de que existe un complejo QRS fetal se observa una señal correspondiente en el registro fonográfico; esto no es posible observar para un complejo QRS materno.

En la figura 8.7.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 7 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una frecuencia de aparición de 78 picos por minuto. En la figura 8.7.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 7, que consiste de más de 30 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 6 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.8.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 8 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 72.28 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.1004 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal es de 170.4 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.05 1 15 mV. 0 Es clara la correlación que existe entre la señal de electrocardiografia y la señal

de fonografia cuando ocurre un complejo QRS fetal. También se puede observar la presencia del segundo ruido fetal. Esto no es claro de observar cuando ocurre un complejo QRS materno.

En la figura 8.8.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 8 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una fiecuencia de aparición de 72.28 picos por minuto. En la figura 8.8.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 8, que consiste de más de 20 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 2 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.9.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 9 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 85.95 latidos por minuto.

La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.04044 mV.

34

Movimientos Fetales

0 La frecuencia cardiaca fetal es de 150.7 latidos por minuto. o La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.01 984 mV. o Aquí también se puede observar la correlación a simple vista entre un complejo

QRS fetal y su Correspondiente en la señal de fonografia, aunque también se observa la presencia de ruido en el registro. También se puede observar la presencia del segundo ruido fetal. Esto no es claro de observar cuando ocurre un complejo QRS materno.

En la figura 8.9.2 se observa el registro €onográfico de la paciente 9 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una fiecuencia de aparición de 86 picos por minuto. En la figura 8.9.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 9, que consiste de más de 30 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 4 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.1 O. 1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 10 donde se observa lo siguiente: 0 La frecuencia cardiaca materna es de 70 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.02474 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal es de 142 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.01085 mV. 0 Aquí también se puede observar la correlación a simple vista entre un complejo

QRS fetal y su correspondiente en la señal de fonografia. También se puede observar la presencia del segundo ruido fetal. Esto no es claro de observar cuando ocurre un complejo QRS materno.

En la figura 8.10.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 10 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una frecuencia de aparición de 70 picos por minuto. En la figura 8.10.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 10, que consiste de más de 15 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos una perturbación ocasionada por movimientos corporales fetales; además de los picos correspondientes a los latidos maternos. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.1 1.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 11 donde se observa lo siguiente:

35

Movimientos Fetales

0 La fkecuencia cardiaca materna es de 88.75 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.04059 mV. 0 La frecuencia cardiaca fetal es de 142.8 latidos por minuto. o La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.02493 o Aquí también se puede observar la correlación a simple vista entre un complejo

QRS fetal y su correspondiente en la señal de fonografia. También se puede observar la presencia del segundo ruido fetal. Existe también una correlación entre las señales cuando hay un complejo materno.

0 En la figura 8.1 1.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 11 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico Ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una frecuencia de aparición de 89 picos por minuto.

En la figura 8.1 1.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 9, que consiste de más de 30 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 3 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

En la figura 8.12.1 se muestra el registro electrocardiográfico abdominal materno fetal y el registro fonográfico filtrado entre 25 y 50 Hz. de la paciente 12 donde se observa lo siguiente: o La fiecuencia cardiaca materna es de 98.03 latidos por minuto. 0 La amplitud pico a pico de un complejo QRS materno es de 0.05023 mV.

La fkecuencia cardiaca fetal es de 135.7 latidos por minuto. La amplitud pico a pico de un complejo QRS fetal es de 0.02984 mV.

0 En esta figura se puede correlacionar a simple vista la señal de electrocardiografia con la señal de fonografia cuando existe un complejo QRS fetal, aunque éste se traslape con el materno en la señal eléctrica. También se puede observar la el segundo ruido fetal.

0 En la figura 8.12.2 se observa el registro fonográfico de la paciente 12 filtrado entre 0.5 y 2 Hz donde no es posible observar un patrón característico ó repetitivo que indique la presencia de movimientos respiratorios fetales. Unicamente se observan picos que están relacionados con los sonidos cardiacos maternos, pues tienen una fkecuencia de aparición de 98 picos por minuto.

En la figura 8.12.3 se observa el registro de la señal de fonografia de la paciente 12, que consiste de más de 35 segundos, donde podemos apreciar claramente al menos 4 perturbaciones ocasionadas por movimientos corporales fetales. Esto se comprobó con la imagen de ultrasonido.

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Movimientos Fetales

Los resultados obtenidos al calcular el espectro en fiecuencia de los registros es el siguiente:

0 En la figura 9.1 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 1 . Se observa un patrón senoidal en la señal fonográfica, pero este es debido al efecto de la respiración materna. Esto se comprobó por medio de comparaciones entre la señal electrocardiográfica, donde también se puede ver el efecto de la respiración materna, y la señal de fonografia. Otra prueba de esto es la información que proporciona la FFT donde se muestra un pico máximo en 0.3204 Hz; correspondiente a 19.224 respiraciones por minuto.

Aparentemente no se observa un pico entre 0.5 y 2 Hz que pueda corresponder a movimientos respiratorios fetales.

O En la figura 9.2 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 2, en un segmento donde existen movimientos respiratorios fetales que fueron visualizados en el ultrasonido. Aparentemente no existe ningún pico representativo de los movimientos respiratorios fetales.

O En la figura 9.3 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 7, en un segmento donde existen movimientos respiratorios fetales visualizados con ultrasonido y aparentemente no existe ningún pico representativo de estos. Unicamente se observa un pico máximo en 7.02 Hz.

0 En la figura 9.4 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 8, en un segmento donde existen movimientos respiratorios fetales visualizados con ultrasonido y aparentemente no existe ningún pico representativo de estos. Unicamente se observa un pico máximo en 7.023 Hz. y en 8.02 Hz.

0 En la figura 9.5 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 9, en un segmento donde existen movimientos respiratorios fetales visualizados con ultrasonido y aparentemente no existe ningún pico representativo de estos.

o En la figura 9.6 se observa el contenido espectral del registro efectuado a la paciente 1 O, en un segmento donde existen movimientos respiratorios fetales visualizados con ultrasonido y aparentemente no existe ningún pico representativo de estos.

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I

Movimientos Fetales

CONCLUSIONES.

Como podemos observar en las gráficas de resultados anteriores, el micrófono colocado sobre el abdomen materno es capaz de captar la señal acústica del corazón fetal, la cual está traslapada con la señal acústica del corazón materno; es decir, el latido fetal y el latido materno están siendo captados por el micrófono y son relativamente visibles cuando la señal acústica es pasada por un filtro pasa- banda de 25 a 50 Hz.

Cuando la señal del micrófono se filtra dentro del rango de 0.5 a 2 Hz en registros donde existen movimientos respiratorios fetales, como lo indica Colley, no se observa ningún patrón periódico que identifique tales movimientos; únicamente se observan patrones repetitivos que están asociados con el latido del corazón materno debido a que se comprobó su correlación con la señal electrocardiográfica materna.

Bajo las mismas condiciones de filtrado (0.5 a 2 Hz.) y en periodos donde existen movimientos del tronco o extremidades, se puede observar una señal abrupta, en el registro fonográfico, de amplitud variable que depende de la magnitud y duración del movimiento corporal; siendo estos movimientos de aparición aleatoria en el tiempo de adquisición de 5 minutos.

Cuando se obtiene el espectro en fiecuencia de la señal fonográfica en periodos donde se corroboró la presencia de movimientos respiratorios fetales se observa que la magnitud de la señal varía entre O y 0.01 Volts dentro del rango de O a 0.9 Hz, considerándose prácticamente una señal despreciable si se compara con la magnitud de la señal que está después de los 2 Hz.

Cabe hacer mención que la hora de la toma de los registros fue de las 8:30AM a las 12:30 AM, sin ayuno materno; Por lo que existe mayor probabilidad de que el feto esté prácticamente en estado de quietud.

Es obvio que se debe mejorar las condiciones de adquisición. Si bien la señal se puede ser pasada por diferentes técnicas de procesamiento y los micrófonos tienen características deseables para la obtención de las señales deseadas, al momento de tomar los registros deben tenerse ciertas condiciones de control, como el ruido externo, posición de registro, duración de registro, hora de registro, etc.

El hecho de que no se observen patrones característicos de los movimientos respiratorios fetales en estos registros, no implica que la información de estos no se encuentre dentro de la señal de fonografía.

El procesamiento de la señal por medio de la transformada de Fourier es discutido, ya que dicho análisis requiere que la señal sea estacionaria y no representa información sobre los cambios de la fiecuencia con respecto al tiempo.

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Movimientos Fetales

Existen varios métodos para procesar la señal de fonografia, como el hecho por Metin Akay y Hazel H. Szeto21 donde utilizan el algoritmo Matching Pursuits que está basado principalmente en técnicas de procesamiento que involucran transformadas wavelets. Este es un tema que queda fuera de los conocimientos del realizador, pero, es una alternativa para llevar a cabo el procesamiento de las señales de fonografia; pues, en este tipo de análisis se puede observar como van variando los componentes en frecuencia de la señal de interés con respecto al tiempo y así poder corroborar la presencia o ausencia de los patrones sinusoidales correspondientes a los movimientos respiratorios fetales.

La experiencia adquirida en este proyecto da al realizador las bases para hacer las siguientes sugerencias:

Se deben tener condiciones controladas de adquisición de las señales. Debe de conocerse ampliamente las características en frecuencia de los micrófonos de adquisición y que tanto se ven afectados al hacer el acoplamiento con el equipo utilizado. Se debe establecer un protocolo de las maniobras clínicas utilizadas para la adquisición de señales. Es deseable poder ampliar las características del equipo de computo para llevar a cabo registros de mayor duración, pues en la bibliografia se reportan como mínimo 20 minutos22. Para llevar a cabo el procesamiento digital de las señales, es necesario que la relación señal a ruido sea lo suficientemente grande para que el algoritmo utilizado pueda diferenciar los componentes principales de la señal.

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