Video-tutorial de la semana

viernes, 20 de agosto de 2010

Monitoreo de Ritmo Cardiaco usando la tarjeta de sonido de una PC -- Parte I

Hoy se va a mostrar el reporte del último de los proyectos realizados en el grupo de sistemas digitales, este fue realizado por el alumno Edgar Eduardo Franco Arguijo.

Edgar Eduardo le ha dado grandes satisfacciones al ITESI ya que ha ganado en varios concursos a nivel estatal, pero esa es otra historia, por lo pronto veamos de que se trato es te proyecto.

Resumen del proyecto
El sistema desarrollado permite captar las señales cardiacas para después graficarlas y hacer un análisis de la señal mostrando algunos indicadores más relevantes, por ejemplo, el sistema indica cuando una persona puede tener riesgos en base a los latidos por minuto del corazón.

En cuanto al hardware del sistema desarrollado, se compone por dos elementos un sistema electrónico capaz de captar las señales del corazón y una computadora que se uso para la graficación y análisis de las señales cardiacas.

Cabe mencionar que el proyecto realiza la captura de la señal haciendo uso de la tarjeta de sonido que todas las computadoras tienen, algo innovador al menos aquí en el ITESI puesto que, este, es el primer proyecto que hace uso de la tarjeta de sonido de una computadora como sistema de adquisición de datos.

Diagrama a bloques del sistema desarrollado
El diagrama a bloque del sistema que se desarrollo se muestra en la figura siguiente:

Una rápida descripción de lo que hace cada bloque es mostrada enseguida:

1. La detección de la señal de del corazón es obtenida por medio de tres electrodos.
2. La señal es trasportada por los cables con punta de broche.
3. La señal es recibida por el bloque de amplificación donde los amplificadores realizan una diferencia de potencial y ana amplificación para obtener la señal del corazón.
4. Después la señal es filtrada para eliminar el ruido indeseado.
5. Finalmente, la señal ingresa a la computadora por la tarjeta de sonido, (la entrada del micrófono) .
Enseguida se muestran más detalles de cada uno de los bloques.

Electrodos para ECG tipo broche

Los electrodos tipo broche se pegan al paciente, la finalidad de los parches es obvia captar las señales eléctricas del corazón. Electrodos para ECG tipo broche utilizados en el sistema son mostrados en la figura

Cables para electrodos ECG.
Los cables para ECG conducen los potenciales captados por los electrodos hacia la etapa de acondicionamiento de señal, los cables con punta de broche los llevara el paciente por debajo de su ropa conduciendo las señales del corazón a la etapa de acondicionamiento de la señal, los cables usados se muestran en la figura:


Amplificador de instrumentación.
Los amplificadores de instrumentación realizan una diferencia de potencial percibida en sus terminales de entrada, proveniente de los electrodos que porta la persona, y la multiplica por un factor de amplificación. El amplificador usado es el AD620 de National Instrument, es un amplificador de instrumentación de alta precisión que sólo requiere una resistencia externa para establecer las ganancias de 1 a 1000. El amplificador usado es mostrado en la figura siguiente.


2.2.3 Filtro Pasa-Bajas
El filtro se utiliza para limpiar la señal que sale con ruido de la etapa de acondicionamiento de señal con el propósito de eliminar el ruido indeseado que no es propio de la señal del corazón y que aparte dificulta el procesamiento de la señal pudiendo diagnosticar erróneamente.

Para realizar el filtro se utilizo un simple amplificador operacional LM741 cuya imagen es mostrada en la figura
2.2.4 Tarjeta de sonido de la computadora
La tarjeta de sonido permite la entrada de la señal analógica a la computadora, la señal es recibida por la entrada del micrófono. La señal recibida se transforma a su equivalente digital en la misma tarjeta de sonido. De esta forma se puede manipular la señal por medio del software programado en la PC.

Esa es la primera parte del reporte, después se mostrará con detalle el diseño del hardware y software del sistema desarrollado.

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