Materials and methods
FERRO OXIDASE METHOD 76 :
Las mediciones y resultados se muestran en la tabla 5.1, la tabla indica una comparación entre los resultados esperados y los resultados medidos.
Resultado esperado de la
amplitud de la señal. Resultados medidos de la amplitud de la señal. Salida del Amplificador de
instrumentación.
Salida del filtro pasa altas. Salida del filtro pasa bajas. Etapa de amplificación. Etapa de ajuste de nivel.
TABLA 5.1 Mediciones en las diferentes etapas del sistema.
En la figura 5.5 se observa la señal de salida del amplificador de instrumentación con elementos de ruido, esta señal representa una vista de derivación estándar DI del triángulo de Einthoven.
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Figura 5.5 Señal de salida del amplificador de instrumentación.
La figura 5.6 se muestra la señal de salida del filtro pasa altas (utilizado para bloquear la señal de C.D generada por el cuerpo humano). La línea isoeléctrica del corazón está cercana al eje horizontal de la referencia del osciloscopio.
Figura 5.6 Señal de la salida del filtro pasa altas.
En la figura 5.7 se observa el espectro en frecuencias de la señal que generan los potenciales eléctricos provenientes del corazón con un acotamiento de 49 Hz indicado en la casilla “diferencia”, el valor de la componente principal de 2 Hz se indica en la casilla “cursor 1” y al otro extremo viene dado por el “cursor 2” que nos indica el inicio de frecuencias indeseables en el sistema.
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Figura 5.7 Espectro de frecuencias de la señal de los potencial eléctricos.
Haciendo los ajustes adecuados al instrumento de medición (osciloscopio) puede percibirse otra componente de 60 Hz indicada en la casilla “cursor 2” (ver figura 5.8) así como los múltiplos de esa frecuencia, por supuesto para eliminar estas componentes no deseadas en el sistema se requiere del filtro pasa bajas; que en capítulos anteriores fue planteado para una frecuencia de corte de 25 Hz.
Figura 5.8 Medición del “cursor 2”.
En la figura 5.9 puede observarse el espectro de frecuencia de la misma señal que genera los potenciales eléctricos, pero en este caso después de hacerla pasar por un filtro pasa bajas de 25 Hz, se observa que la componente de 60 Hz fue atenuada y sus múltiplos.
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Figura 5.9 Espectro de frecuencias de la señal de salida del filtro pasa bajas con corte de 25 Hz.
La salida del filtro pasa bajas se observa en la figura 5.10, que fue puesto para atenuar componentes arriba de 25 Hz, desde la señal de salida del amplificador de instrumentación (ver figura 5.5) hasta la figura actual se observa una señal con menos ruido, una señal con un trazo bien definido, por lo tanto se concluye que el filtro pasa bajas mejora el aspecto de la señal y rechaza gran parte del ruido no deseado.
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Se sigue con el recorrido de cada etapa, ahora se comprueba el resultado de la etapa de amplificación en la figura 5.11 se muestra la señal amplificada con un voltaje pico a pico de 2.30 V, es una señal con una cantidad de voltaje suficiente para ser digitalizada por diversos dispositivos.
Figura 5.11 Señal de la salida del bloque de amplificación.
Finalmente en la figura 5.12 se visualiza la señal que se toma en la salida del todo el sistema con un nivel de C.D positivo como se diseño.
Figura 5.12 Señal de salida del sistema donde A) muestra señal final sobre un nivel de C.D de 2.32 volts. B) muestra una ampliación de la señal final en dónde pueden
observarse la onda P, el complejo QRS, la onda T y u.
Cada parte que compone el sistema tiene resultados congruentes apegados a los cálculos y simulaciones. Por lo tanto el sistema propuesto en la sección 4.1 del capítulo 4, se comprueba físicamente cumpliendo con los propósitos principales de este trabajo, se obtiene un circuito capaz de acondicionar la señal que proviene del corazón humano, de la vista de la derivación estándar DI.
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El sistema físico se muestra en la figura 5.13 en una tablilla de prueba, sí se quiere mejorar el sistema y empezar a desarrollar un sistema complejo que se tomen otros aspectos en consideración, se puede empezar a desarrollar el circuito de la pierna derecha, una referencia adecuada es el artículos IEEE “driven-right-leg circuit design”de trans. Biomed. eng. Vol 30 por Bruce B. Winter y John G. wester.
Figura 5.13
En la figura 5.14 se observa grabado del producto final en una placa fenólica.
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En la figura 5.15 se observa colocación de los componentes en placa fenólica.
Figura 5.15
La placa fue colocada en un gabinete con sus conexiones adecuadas y puesto a la disposición del uso del laboratorio de acústica donde se imparte la materia de bioacustica.
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Una tabla de costos se describe a continuación para demostrar la viabilidad del proyecto, esta lista de precio se basan de unas empresas de distribución de componentes electrónicos aquí en México:
Material matricula Valor Precio cantidad Proveedor 1 hoja de papel transfer $7.00 M.N 1 AG Cables de broche para electrodos $50.00 M.N. 3 AG Cloruro férrico $25.00 M.N. 1 AG Soldadura de estaño. 60-40 $3.00 M.N. 1 m AG Placa fenólica $25.00 M.N. 1 AG tablilla de prueba $65.00 M.N. 1 Steren Amplificador operacional TL082CP $ 9.00 M.N. 4 Steren Diodo 1N4004 $ 2.00 M.N. 1 Steren Capacitores electrolíticos 1µF $ 2.00 M.N. 4 Steren Capacitor cerámico 104 0.1µF $ 2.00 M.N. 2 Steren Resistencia de ½ W 4.7KΩ $ 1.00 M.N. 2 Steren Resistencia de ½ W 10KΩ $ 1.00 M.N. 7 Steren Resistencia de ½ W 56KΩ $ 1.00 M.N. 5 Steren Resistencia de ½ W 1KΩ $ 1.00 M.N. 4 Steren Resistencia de ½ W 5.6KΩ $ 1.00 M.N. 1 Steren Resistencia de ½ W 22KΩ $ 1.00 M.N. 1 Steren Total $ 350.00 M.N.
En caso de que se requiera un costo de venta del producto, se sugiere venderlo al triple del costo original para obtener así gastos de insumos, la mano de obra y las ganancias lo que haría un total de $1050 M. N. por supuesto que la tablilla de prueba no se volverían a usar lo que permite un ahorro de la materia prima.
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Conclusión.
Se logró un sistema capaz de acondicionar la señal que proviene del corazón vista desde cualquier derivación estándar del triángulo de Einthoven, dicho sistema ha sido elaborado con materiales accesibles, tomando en cuenta fundamentos de teoría de amplificadores operacionales simulando cada parte para verificar su funcionamiento contra los resultados obtenidos en laboratorio. El sistema queda abierto para mejoras futuras, pudiendo ser usado para el acondicionamiento de las señales de las derivaciones aumentadas de Wilson y las derivaciones unipolares precordiales.
Comparando los resultados de la tabla 5.1, se observan discrepancias en los valores obtenidos del circuito. Las posibles causas de las diferencias de resultados son:
Se hizo un análisis ideal del amplificador operacional y de los componentes. Las resistencias usadas tienen valores de tolerancia del 5%.
Los capacitores también presentan variaciones en sus valores.
En las simulaciones se representó la señal del corazón con una señal de prueba de 1 mV de amplitud sin embargo, la amplitud de la señal del corazón es diferente para cada persona.
El bajo costo de los componentes del sistema permite sea viable para su construcción con fines de aprendizaje además el tamaño, tipo de los componentes permite un sistema físico reducido y estable que puede ser base para realizar un sistema complejo que pueda tener consideraciones de aspectos exigidos por la electrocardiografía actual.
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Referencias.
[1] Electrocardiografía clínica Análisis deductivo
Instituto nacional de cardiología. Paginas: 1-57.
[2] Circuitos microelectronicos análisis y diseños, Muhammad editorial Thomson, Autor: Rashid
Paginas: 268-270
[3] Amplificadores operacionales y circuito integrados lineales. Autores: Robert F. Coughlin. Frederick F. Driscoll.
Quinta edición.
Editorial: Pearson Prentice Hall.
[4] Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales. teoría y aplicación. James M. Fiore
Primera edición. Paginas: 416-472 Editorial: Thomson.
[5] Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos. Autor: Sergio franco
3ra edición Paginas: 111-194 Editorial: MC Graw Hill.
[6] Manual de sociedad mexicana de anestesiólogos cardiotorácicos A.C. taller de electrocardiografía básica. Centro médico ISSEMYMT Toluca agosto 2011.
[7] Interpretación del ECG Editorial medica Panamericana
Efectuada: Dra Nora Graciela Meeroof Paginas: 9-100
[8] Actualización practica en electrocardiografía. Segunda edición
Paginas: 14-39.
Autor: Feliz Plaza Noreno. Editorial: Formación Alcala. Paginas revisadas: http://www.facmed.unam.mx/historia/Mediciones.html http://escibalofilms.blogspot.mx/2008/12/alexander-muirhead-1848-1920-naci-en.html http://www.ee.isics.es/servlet/Satellite?pagename=ExcelenciaEnfermera/Articulo_EE/plant illa_articulo_EE&numRevista=14&idArticulo=1136987836757 http://www.scielo.edu.uy/scielo.php?pid=S0797-00482007000300004&script=sci_arttext http://dicciomed.eusal.es/palabra/electrocardiograma http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0034-98872004000200018&script=sci_arttext http://www.dalcame.com/ecg.html
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