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


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.


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.


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)


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)


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:


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>

3.20 4.00 4.80 5.60seconds

-0.50

0.00

0.50

1.00

mV

L I

0.00 mV

L III

-0.50

0.50

mV

L II(

Calc

.)

http://www.dalcame.com/ecg.htm

tomando un electrocardiograma con biopac

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