Tomando un Electrocardiograma con Biopac...
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Transcript of Tomando un Electrocardiograma con Biopac...
Universidad Iberoamericana 1 Viernes 4 de Febrero del 2011
Reporte Octava Práctica "Tejido Cardiaco, Biopac."
Obtención del Electrocardiograma.
Javier Romero Martínez
Universidad Iberoamericana
Laboratorio de Anatomía, Fisiología y sostén.
Universidad Iberoamericana Ciudad de México. Prolongación Paseo de la Reforma 880, Lomas de Santa Fe, México,
C.P. 01219, Distrito Federal.
Correo-e: [email protected]
Resumen.
En esta práctica continuamos utilizando el Biopac analizando e implementando funciones de lo que hicimos la practica anterior. La practica anterior sacábamos la primera derivación (I), la frecuencia cardiaca y jugamos con el orden de conectar los electrodos al paciente viendo como variaba la señal si invertíamos polos (+) y (-) etc. Básicamente lo que se hizo fue aprender a conectar los canales y electrodos del Biopac al paciente para ahora obtener 3 derivaciones simultáneamente y ahora poderle tomar el electrocardiograma a nuestro compañero en la computadora por medio del Biopac. Se aprendieron las derivaciones y el orden en el que se deben conectar los cables para obtener estas. Por consiguiente pudimos observar en la computadora las graficas que cada una de estas derivaciones nos daba. Tomamos el estando en reposo y observábamos que pasaba cuando respiraba o hacia algún movimiento. Las graficas que nos arrojo el programa fueron interesantes. Es posible sacar la segunda derivación en base a abrir un canal con cálculos matemáticos en el Biopac.
Introducción...
Biopac MP sistemas son soluciones sofisticadas
para la adquisición y análisis de datos. El
hardware de MP System proporciona una
herramienta flexible para su investigación y
necesidades docentes relación médico-paciente
o bien en el área de la medicina e ingeniería
aplicada en medicina. En esta segunda practica
aplicando el sistema Biopac se aprendió a
obtener dos de las señales eléctricas o
derivaciones cardiacas simultáneamente
conectando la consola Biopac al paciente por
medio seis electrodos en dos canales y medimos
su electrocardiograma poder observar las ondas
“P, Q, R, S, T”. Es interesante ver que se pueden
producir interferencias por otras actividades
que realiza el cuerpo simultáneamente, Ej.: si el
paciente inhala profundamente o exhala y/o
mueve una extremidad se hace una
interferencia eléctrica en la señal ya que los
electrodos obtienen también la señal del
impulso eléctrico mandado por el sistema
nervioso para contraer el músculo. En este caso
la interferencia era menor que la practica
pasada, se cree que por el hecho de haber
estado tomando varias derivaciones
simultáneamente disminuye el error, sin
embargo el maestro menciono que para esto se
Universidad Iberoamericana 2 Viernes 4 de Febrero del 2011 utiliza el filtrado de señales que veremos más
adelante.
Analizando como tomar un
Electrocardiograma…
Para conectar y entender las señales del
electrocardiograma es necesario entender
varios conceptos primero.
El tamaño de las señales se da por una
amplificación y la mezcla se separa por medio
de un filtrado de señales.
Para saber cómo se van a conectar los
electrodos al paciente y en que canales es
necesario entender el triangulo de Einthoven ya
que en este caso conectaremos las tres
derivaciones además de obtener la segunda
derivación (II) por medio de una función de
cálculo matemático que nos ofrece el mismo
Biopac así podremos comenzar a ir observando
y aplicando algunas de sus múltiples útiles
funciones para simplificar este tipo de procesos.
Derivaciones. Nodo SA (Sino-auricular.)
(-)I II (+)
(-)Brazo derecho Brazo Izquierdo (-)
III
Pierna Izquierda
(+) (+)
El cómo este aparato mide los impulsos
eléctricos o las derivaciones es debido a que
mide la diferencia de potencial de cualquiera de
las extremidades ahí presentadas a medir con
relación a la central terminal de Wilson a lo que
se le llama: las Derivaciones Mono polares
Aumentadas. Estas registran el potencial total
en un punto del cuerpo. El nombre (CTW)
debido a que fue Ideado por Frank Wilson quien
para su registro unió a las tres derivaciones del
triangulo de Einthoven, cada una a través de la
resistencia de un punto ó una central terminal
de Wilson donde el potencial eléctrico es
cercano a cero. Esta se conecta a un aparato de
registro del que salía el electrodo explorador, el
cual toma el potencial absoluto (V): Brazo
derecho (aVR), Brazo izquierdo (aVL), Pierna
izquierda (aVF).
El nodo SA transmite el impulso a las aurículas.
El nodo AB recibe el impulso y lo retrasa
poquito, después llega a los ventrículos y finaliza
en las paredes de purkinje.
Nodo AB. Nodo SA.
CTW
Universidad Iberoamericana 3 Viernes 4 de Febrero del 2011
Derivación aumentada...
I (AVR)
Se desconecta el brazo derecho y se mide la
diferencia de potencial ahí.
II (AVL)
Se desconecta el brazo izquierdo y se mide la
diferencia de potencial ahí.
III (AVL)
Se desconectan ambos pies.
Con la combinación de las derivaciones se
obtiene el electrocardiograma. Las derivaciones
nos ayudan a obtener y/o interpretar los 6
voltajes medidos en el corazón en la
combinación de la señal: “P, Q, R, S, T.”
Dichos voltajes se dividen en precordiales o mono-polares (derivaciones)
“A continuación se presentan las definiciones básicas de los segmentos que conforman un electrocardiograma. (Figura 1)
ONDA P: En condiciones normales, es la primera marca reconocible en el ECG. Representa la despolarización de ambas aurículas, su duración es menor de 100 ms y su voltaje no excede los 5,5 mV.
INTERVALO PR: Es el período de inactividad eléctrica, corresponde al retraso fisiológico que sufre el estímulo en el nodo arterio-ventricular. Su duración debe estar comprendida entre 120 y 200 ms.
COMPLEJO QRS: Representa la despolarización de ambos ventrículos. Su duración debe estar comprendida entre los 80 y 100 ms.
SEGMENTO ST: Desde el final del QRS hasta el inicio de la onda T.
ONDA T: Corresponde a la repolarización ventricular, apareciendo al final del segmento ST.
INTERVALO QT: Comprende desde el inicio del QRS hasta el final de la onda T y representa la despolarización ventricular. Su duración estará comprendida entre los 320 y 400 ms.
Figura 1.” (Episteme, Revista Académica Electrónica.)
En el caso de nuestro compañero tomamos la Primera, segunda y Tercera derivación (I, II y III) la segunda además (II) a la sacamos con un
V1 V2 V3 V4 V5 V6
Universidad Iberoamericana 4 Viernes 4 de Febrero del 2011 procedimiento matemático que ofrece el Biopac que se describirá a continuación.
Primero conectamos los canales con la configuración de primera y segunda derivación a la consola MP35 y respectivamente los electrodos en el orden requerido al paciente
Para obtener la Primera derivación: (I) Se conecta en el canal 1.
Cable (+) o Rojo al brazo izquierdo.
Cable (-) o Blanco=D al brazo derecho.
Cable Negro o Tierra a la pierna derecha.
Para Obtener la Segunda derivación (II), se conecta en el canal 2. (Ésta la utilizaremos tanto físicamente como matemáticamente.)
Cable (+) o Rojo a la pierna izquierda.
Cable (-) o Blanco al brazo derecho.
Cable Negro o Tierra a la pierna derecha.
Para Obtener la tercera derivación: (III) Se conecta en el canal 3.
Cable (+) o Rojo a la pierna izquierda.
Cable (-) o Blanco al brazo izquierdo.
Cable Negro o Tierra a la pierna derecha.
Después conectamos la consola MP35 a la computadora vía USB e iniciamos el programa Biopac Student Lab Pro. Cuando estemos en la ventana principal procedemos al menú que dice MP35 y seleccionamos: “Set Up channels”.
Después aparecerá la siguiente ventana, se le da el nombre deseado a cada uno de los canales a utilizar; en la sección: “Analog Input Channels.” Y se verifica que estén seleccionados los recuadros de los canales a utilizar: (en este caso el 1, 2 y 3)
Adquire Data. Plot on the Screen. Enable Value Display.
Para evitar confusiones podemos darles nombres a los canales como derivación I, II y
Universidad Iberoamericana 5 Viernes 4 de Febrero del 2011 derivación III.
Después damos clic en la flechita con dirección hace abajo que está a la derecha del cuadro de dialogo (menú que dice Presets) y se desplegara un sub-menú ahí seleccionaremos la opción que dice ECG .5-35hZ. (Aplicar en los 3 canales)
Ahora para obtener la grafica de la segunda
derivación pero por cálculos matemáticos que
realice el mismo programa crearemos un canal
de cálculos matemáticos obtenidos del primer y
tercer canal.
En el menú: MP35/Set up channels/ (de nuevo)
Cuando aparezca la ventana otra vez ahora
trabajaremos sobre la opción: “Calculation
Channels.” El primer canal lo nombraremos
segunda derivación (II) y el segundo
Comprobación de la segunda derivación (II).
De igual manera verificamos que estén seleccionados los recuadros de los canales a
Universidad Iberoamericana 6 Viernes 4 de Febrero del 2011 utilizar: (en este caso dos)
Adquire Data. Plot on the Screen. Enable Value Display.
Una vez hecho esto damos click en la llave de herramienta que está a la derecha del cuadro de dialogo y nos aparecerá la siguiente ventana:
Podemos poner una descripción en este caso queremos calcular la segunda derivación y en el cuadro más grande de dialogo escribimos la simple operación matemática que en este caso sería la suma del primer canal más el tercer canal. (A1+A3). En: “Función” verificamos que este la opción: “abs().” Y en operación pues bien suma (+) en este caso. Y seleccionamos OK.
Nota: C anal A1=CH1, Canal A3=Ch3
Para comprobar que la operación matemática
de la obtención del canal C1 (que fue el que
acabamos de crear, la segunda derivación) se
haya creado correctamente y las tres
derivaciones de nuestro Electrocardiograma
funcionen adecuadamente. Creamos otro canal
en la opción de: “Calculation Channels.” Donde
podemos ahora hacer la substracción del canal
A2 (Canal 2 o segunda derivación la que está
conectado físicamente al paciente) menos el
canal C1 (Obtención de la segunda derivación
vía cálculos matemáticos que acabamos de
hacer.) De tal manera que si la segunda
derivación se está calculando correctamente a
la hora de crear el canal de comprobación
deberá registrarse una línea completamente
horizontal sin señal alguna.
De nuevo abrimos la ventana: “Set up
channels”.
De igual manera verificamos que estén
seleccionados los recuadros de los canales a
utilizar: (en este caso dos)
Adquire Data. Plot on the Screen. Enable Value Display.
Una vez hecho esto damos clic en la llave de herramienta que está a la derecha del cuadro de dialogo y nos aparecerá la siguiente ventana:
Universidad Iberoamericana 7 Viernes 4 de Febrero del 2011
En descripción podemos escribir comprobación del canal anterior. Y en el cuadro de dialogo grande escribimos nuestra operación que como se describió anteriormente seria “A2-C1”, en “function” verificamos que este la opción “abs()” y en operaciones puede ser suma (+) o
substracción (-). Damos click en OK. Y lo que obtendremos como graficas de Electrocardiograma será lo siguiente:
Comprobando la ley de Einthoven…
Canal 1 = Canal Rojo o primera Derivación.
Canal 2 = Canal azul o segunda derivación.
Canal 3 = Canal verde o tercera derivación.
Grafica 4 (C1) = Canal Morado o Segunda derivación calculada matemáticamente.
Grafica 5 (C2) = Canal Rosa o Comprobación de la segunda derivación calculado matemáticamente.
Nuestro compañero en este caso presento una frecuencia cardiaca de 70 Latidos por minuto.
Notar que el canal C1 tiene un pequeño desfase a comparación del canal A2 (azul), esto debido al breve tiempo que el Biopac tarda en hacer el
Universidad Iberoamericana 8 Viernes 4 de Febrero del 2011 proceso matemático (A1+A2).
Veíamos que el cuerpo humano trabaja con
voltajes tan pequeñitos que en los quirófanos es
muy importante que no haya absolutamente
nada de diferencial de voltaje en contactos
eléctricos y etc. Ya que una corriente eléctrica
se genera por diferencia de potencial de un
punto de mayor voltaje a otro con menor
voltaje. Si el voltaje en ambos puntos es
equivalente (3=3) entonces no existe corriente
eléctrica o es nula. A=0
Aquí otra imagen más clara de cómo quedaron
las tres derivaciones que se tomaron al paciente
pero en la siguiente grafica tomando como
referencia física la primera y tercera derivación
y como referencia matemática la segunda
derivación siendo la suma de las dos
anteriores… (Notar el slogan de (calc) que tiene
la segunda derivación. Lo que indica que fue un
canal calculado.) Se aprecia también un ritmo
cardiaco entre ondas R con intervalo constante
o simétrico.
Comprobando así lo visto teóricamente en
principio durante la práctica sobre el triangulo
de Einthoven. Que dichas derivaciones se
complementan, y con la (I) y la (III) podemos
calcular la segunda por medio de su sumatoria
etc.
Conclusión…
Aprendimos como Medir la primera, segunda y
tercera derivación utilizando 3 canales
simultáneamente con canal con 3 electrodos
cada uno en total 9. Conectándolos en el
paciente (+), (-) y tierra al Biopac, como
proyectar dicha señal en la computadora
además de analizarla. Comprobamos el
triangulo de Einthoven al sacar la segunda
derivación también vía cálculos matemáticos
con el Biopac sumando la primera y tercera
derivación (C1=A1+A3) y comprobarla
restándole la derivación real. (C2=A2-C1)
Pudimos también observar la respuesta del
organismo ante sus estímulos en esta grafica de
manera “eléctrica”, fue algo muy interesante
observar la teoría aplicada en la practica en este
caso lo que habíamos visto de las onda P, Q, R,
S, T en clase ahora si de manera completa. Y el
ver como el sistema nervioso trabaja mandando
las señales eléctricas enviadas por el cerebro a
los diferentes órganos y tejidos del cuerpo para
ejecutar las funciones, órdenes o movimientos
deseados como contracciones musculares.
Agradecimientos… Se agradece al Doctor, Clemente Jiménez Botello por compartir con la clase gran parte de sus conocimientos y por preparar la clase de una manera muy completa y organizada así como a la coordinación de ingeniería biomédica.
Referencias…. [1] Clase de Anatomía Y Fisiología Mantenimiento (III), laboratorio de Ingeniería Biomédica. [2] Biopac Student Lab Pro, proporcionado por el laboratorio de ingeniería biomédica. [3] Dalcame, Grupo de Investigación Biomédica. Dalcame.com. Jueves 3 de Febrero del 2011. <http://www.dalcame.com/ecg.htm>
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Calc
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