BASES de la
ELECTROMEDICINA
Unidad 3.
Aplicaciones electromédicas a la Cardiología
(2da parte)
BiopotencialesTipo de señal Amplitud típica Ancho de Banda Medida
ECG 0.1 - 1 mV 0.1 - 100 Hz Superficial
EMG 10 µV - 1 mV 10 - 5000 Hz Intramuscular
EEG 10 - 100 µV 0.1 - 100 Hz Superficial
EOG 0.1 - 1 mV 0.1 - 20 Hz Superficial
Potencial intracelular 1 - 100 mV 200 Hz - 10 kHz Microelectrodo
Respuesta galvánica de la piel
1 - 500 k 0.1 - 5 Hz Superficial
Resistencia basal de la piel. 10 k - 1 M cc - 0.5 Hz Superficial
Variaciones de impedancia eléct. del tejido.
10 m- 1 cc - 20 Hz Superficial
Naturaleza del enrejado de las fibras del músculo cardíaco
Arquitectura de las fibras del miocardio
Nótese el centroide del núcleo y el disco intercalado transversal entre células.
Fibras Miocárdicas
A. Fibra miocárdica contráctil (de respuesta rápida). B. Fibra miocárdica automática (de respuesta lenta)PTD= potencial transmembrana diastólico; PAT = potencial de acción transmembrana; PU = PT = potencial umbral.
Automatismo
Factores que influyen en el aumento del automatismo ( líneas discontinuas ): A. Despolarización diastólica más rápida. B. Disminución del potencial umbral. (PU)C. Potencial transmembrana diastólico (PTD) más negativo.
Bases iónicas del automatismo cardíaco
Distribución iónica durante la sístole. Mayor tamaño de letras indica mayor concentración del ión en el interior o en el exterior.
Diferencia de potencial entre el exterior celular (+) y el interior (-)
Corrientes iónicas durante la sístole y diástole a través de la membrana celular
(MC)
A. en una célula de respuesta rápida contráctil, B. de Purkinje y C. de respuesta lenta.
Permeabilidad
de una célula automática (A) y de una contráctil (B).
Esquema de la correlación electro iónica en una célula contráctil
Excitabilidad
Potencial de acción transmembrana de una fibra de respuesta rápida con la duración del periodo refractario absoluto (PRA), el periodo refractario relativo (PRR) y el tiempo de recuperación total (TR total).
A = zona de respuestas locales.
B = zona de respuestas propagadas mediante un estímulo supraumbral.
Conductibilidad
Electrofisiología del corazón Posee dos nodos para la estimulación rítmica
cardíaca:
Potenciales de acción
transmembrana de aurícula - A, zonas AN, N, NH de la unión AV y del haz de His.
Actividades eléctricas de transmembrana de células regionales cardíacas
Conducción del estímulo
El estimulo, originado en el nodo sinusal, se propaga hacia la unión AV y el haz de Purkinje ventricular.
Morfología de los potenciales de acción transmembrana
Anatomofisiología cardíaca
Isocronismo de la activación
Anatomofisiología cardíaca
Origen según Teoría 3D
Secuencia de activación cardiaca
Bloqueo de la conducción
El Electrocardiógrafo
Willem Einthoven
Esquema general
Elementos de un electrocardiógrafo
Notación común de la conexión de electrodos para toma del ECG
Electrodos para ECG
El ElectrocardiogramaR
P
Q S
T
segmentoPR
segmentoST
intervalo PR intervalo QT
50-100 ms 60-100 ms
120-200 ms
U
al siguiente
Despolarización y Repolarización
Ondas de:
A y B – Despolarización, y
C y D – Repolarización
de una fibra muscular cardiaca
Potencial de acción de una fibracon registro simultáneo de ECG
Relaciones entre las ondas del ECG Nomenclatura de intervalos y segmentos
Derivaciones Electrocardiográficas
• 3 bipolares• 3 unipolares de
miembros• 6 unipolares
precordiales
12 derivaciones:
Triángulo de Einthoven
Derivaciones Bipolares
DI = L - R DIII = F - R DIIII = F - L
Ley de Einthoven:DI + DIII = DII
Derivación I
Derivación IIIDerivación II
R L
F
+
++
_
_
_
Derivaciones Bipolares (2)
DI = L – R DII = F - R DIII = F - L
Derivaciones Unipolares
Wilson unió los vértices del triángulo de Einthoven (brazo derecho, izquierdo y pierna izquierda) por medio de resistencias de 5.000 ohmios a un único punto llamado central terminal, con lo cual obtuvo en dicho punto un potencial cero. Conectando después el electrodo explorador al brazo derecho (R), al brazo izquierdo (L) o a la pierna izquierda (F), obtuvo los potenciales absolutos monopolares de dichos miembros, registrados respectivamente en las derivaciones aVR, aVL y aVF
Esquemas del Puente de Wilson
RL
F
aV
aV
aV
R
L
F
R
L
F
R
L
F
Unipolares de miembros
2
L + F - R = aVR
2
F + R - L = aVL
2
L + R - F = aV F
Derivaciones unipolares precordiales
Vista Lateral
Derivaciones unipolares precordiales
Vista Frontal
RL
F
Vn
aV = V nn_ R + L + F
3
Unipolares precordiales
CARDIOCID
Electrocardiógrafo digital multicanal interpretativo, con adquisición simultánea de las 12 derivaciones, monitoreo del ECG en pantalla de cristal líquido, programa para lainterpretación automática del ECG,almacenamiento de resultados en discosflexibles y registro gráfico con textosalfanuméricos en papel termosensible estándar de 50 mm, con múltiples formatos de reporte.Totalmente configurable, permite adicionar un monitor VGA y un impresor para ampliar el sistema y obtener los informes en papel con formato carta.
Ejemplos de ECG (1)
I aVR V1 V4
I aVR V1 V4
I aVR V1 V4
Normal
Bloqueo de conducción Aurícula - Ventrículo
Infarto agudo
Ejemplos de ECG (2)
I aVR V1 V4
I aVR V1 V4
I aVR V1 V4
Hipertrofia de la aurícula derecha
Taquicardia Ventricular
Síndrome de Wolff–Parkinson–White con fibrilación auricular
Eje eléctrico del corazón
Esquema del dipolo que se genera cuando la onda R está en máximo
Ejes de las derivaciones bipolares y monopolares
Repolarización ventricular:Formación de la Onda T
Despolarización de las aurículas:la onda P
Representación del Eje eléctrico a partir de DI y DIII
Efecto de transiciones en el voltaje
Interferencias
(a) Tensión alterna de 60 Hz en la línea de alimentación(b) Actividad muscular
Series de Fourier
Tt
t
on
Tt
t
on
Tt
t
o
onono
o
o
o
o
o
o
n
tdtntfT
b
tdtntfT
a
dttfT
a
donde
tnbtnaatf
sin)(2
cos)(2
)(1
:
)coscos()(1
Espectro de frecuencias del ECG
Electrocardiograma
En el dominio temporal: En el dominio de la frecuencia:
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000
0.5
1
Original
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
1ra derivada
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
2da derivada
Detección de la Onda R
Algoritmo utilizado:1. Obtener la primera derivada de la señal: Sus ceros indican los Puntos de Inflexión.
2. Calcular la segunda derivada: Sus mínimos indican los valores máximos de la función.
Posiciones encontradas de los "peaks"
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Numero de Muestra
Am
plit
ud
82580 271 454 644
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