Práctica 2 – Tratamiento digital de señales biológicas

Ingeniería biomédica.
Laboratorio
Núcleo de ingeniería biomédica.
Facultades de medicina e ingeniería.
Universidad de la República Oriental del Uruguay
Práctica 2 – Tratamiento digital de señales biológicas. Aplicación para el ECG
1. Objetivo
Utilizar herramientas ya vistas anteriormente en la carrera (Matlab) para eliminar ruido
en una señal de ECG adquirida en la práctica anterior. Realizar un programa en Matlab
que calcule la frecuencia instantánea de la señal de ECG.
2. Introducción
Se sugiere fuertemente leer el anexo a la práctica 2 puesto a disposición por los
docentes.
Las herramientas de filtrado y programación que ofrece Matlab, brindan la posibilidad
de trabajando incluso en sus hogares, de realizar un potente tratamiento digital a la señal
de ECG.
Antes de realizar la práctica repase apuntes de Muestreo y procesamiento digital, Taller
de filtros digitales. Cualquier libro de procesamiento digital de señales puede servir
como base.
3. Equipo necesario
o Disquete con los datos adquiridos en la práctica anterior
o PC con Matlab instalado
o Anexo de la práctica 2
4. Procedimiento.
a. Teniendo en cuenta la frecuencia de muestreo utilizada, realice una gráfica en
Matlab del primer conjunto de datos.
b. Estudie en que condiciones se realizo la adquisición para esa señal (si se estaba
moviendo, tensando los músculos, cables sin trenzar).
c. Realice un programa en Matlab que filtre el ruido producido por estas
situaciones.
1. Realice un filtro que elimine la interferencia de la red eléctrica (por
ejemplo Butterworth).
2. Pruebe de eliminar el ruido de la red pasando una ventana de promediado
sobre la señal. ¿Cuál es el ancho máximo de esta ventana que permite
distinguir con claridad la señal de ECG? ¿Que tipo de filtro esta
realizando implícitamente al realizar este promediado?.
3. ¿Es posible eliminar la interferencia de los músculos?
4. Al adquirir mientras se estaba moviendo se puede observar que se ha
movido la línea de base del ECG. Realice un filtro para corregir esto.
d. Pruebe lo siguiente, pase la señal por un filtro pasabajos de frecuencia de corte
150 Hz. Observe la salida. Ahora comience a disminuir la frecuencia de corte,
¿hasta que frecuencia usted observa que se puede seguir distinguiendo la señal
de ECG? Busque en la literatura con que frecuencias de muestreo se adquieren
las señales de ECG.
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Ingeniería biomédica.
Laboratorio
Núcleo de ingeniería biomédica.
Facultades de medicina e ingeniería.
Universidad de la República Oriental del Uruguay
e. Realice un programa en Matlab que calcule la frecuencia instantánea del ECG.
1. La frecuencia instantánea la definiremos como el inverso de la distancia
entre los picos R de complejos QRS adyacentes. Primero su programa
deberá detectar estos picos R. ¿Que propuesta haría para realizar esto?
¿Que propuestas encontró en la bibliografía para esto?
2. Guarde el instante en que ocurre cada punto R y calcule el vector de
frecuencias instantáneas.
3. Grafique la señal de ECG y en cada punto R coloque el valor de
frecuencia instantánea.
Informe
El informe se realizará con el mismo formato de siempre. Además se deberá
entregar un disquete con los datos relevados.
Referencias.
Está práctica fue realizada tomando como base material publicado en internet por el
profesor J.G Webster (con su consentimiento explicito), y a las prácticas del NIB de
años anteriores.
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