Electrocardiografía
UFIDET-Salta
Biomedicina
2022
Fisiología Cardiaca
Ciclo cardiaco
Actividad eléctrica
Electrocardiografía
□
□
□
□
ELECTROCARDIOGRAFÍA
El electrocardiograma (ECG) es el registro gráfico o la visualización por otro medio de los potenciales,
variables con el tiempo, producidos por el miocardio durante el ciclo cardíaco. Para el médico, la forma y
la duración de cada componente del ECG presenta un significado. La señal depende en gran manera de la
configuración de conexiones empleadas. En general, el cardiólogo para alcanzar un diagnóstico observa
con detalle los distintos intervalos de tiempo, las polaridades y las amplitudes.
En individuos sanos, el electrocardiograma se mantiene razonablemente constante, si bien el ritmo
cardíaco cambia ante las demandas del organismo. Hay que tener en cuenta que la posición del corazón
dentro de la región torácica del cuerpo, así como la posición de éste (erguido o recostado), influyen en el
"eje eléctrico" del corazón. El eje eléctrico (que es paralelo al eje anatómico) se define como la línea a lo
largo de la cual se desarrolla la mayor fuerza electromotriz en un instante dado del ciclo cardíaco. El eje
eléctrico se desplaza continuamente describiendo el mismo movimiento en cada ciclo cardíaco.
En condiciones patológicas, se pueden producir ciertas alteraciones en el ECG. Se incluyen entre estas:
□
□
□
□
□
□
Alteraciones de las vías de propagación de la excitación en el corazón.
Cambio de origen de las ondas (latidos ecópicos).
Alteraciones de las relaciones (secuencias) entre las componentes.
Cambios en la magnitud de una o más componentes.
Diferencias en la duración de las ondas
Ondas componentes de ECG
Derivaciones bipolares
Derivaciones Unipolares
Electrodos y Amplificadores
de Biomedicina
Electromedicina I
UFIDeT-Salta
2009
Ejemplos de aplicaciones de electrodos para
Biopotenciales
Material de los electrodos
Características eléctricas
Electrodo/piel:
No es un elemento lineal (presenta
características de pila, capacitor y
resistor).
Depende de la densidad de corriente.
Se representa por un modelo lineal,
operado a bajos potenciales y
corrientes.
Baja Frec.
Z~Rd+Rs
Alta Frec.
Z~Rs
Rd y Cd representan la impedancia
asociada con la interfase electrodo
electrolito y la polarización en esta
interfase.
Rs, la resistencia asociada con los
efectos interfaciales y la resistencia
del material del electrodo
Fabricación
Objetivo: Electrodos menos polarizables.
Los electrodos de platinum son altamente polarizables y los de
Ag los menos polarizables.
□ Con una base de Ag y capas sucesivas de AgCl.
Desventaja: no es una estructura robusta tiende a astillarse con el
uso.
□ Un alambre fino de Ag recubierto por un sintered cilíndrico
de AgCl con Ag finamente dividida (polvo).
Ventaja: Es más estable mecánicamente.
Electrodos de succión
✔
No requieren bandas o adhesivos
para fijarse.
✔
Se utilizan para las derivaciones
precordiales en ECG.
✔
Tiene un cilindro metálico hueco
que realiza contacto con la piel en
su base.
✔
Es usado para cortos periodos de
tiempo.
✔
El área de contacto es pequeña.
Electrodos flotantes
Reducen los artefactos de
movimiento
El electrodo no está en
contacto con la piel, esto
le brinda mayor estabilidad
Puede ser de Ag cubierto
por AgCl
Tiene
una
esponja
adherida , a la cual se le
coloca gel.
Electrodos flexibles
□
La superficie del cuerpo es irregular y puede
cambiar su curvatura
□
Los electrodos flexibles disminuyen los
artefactos por movimiento
□
Son muy utilizados en neonatología
Contienen un material adhesivo para el
contacto con la piel.
□
Electrodos flexibles
Pueden ser fabricados de
distintas formas:
□
Nylon impregnados con
partículas de plata.
□
Banda o disco de goma
de silicona llena de
carbón.
□
Lamina mylar fina con
deposito de plata y
cloruro de plata.
Electrodos subcutáneos
□
Crean una interface por debajo de la superficie
de la piel, se utilizan en EEG y EMG
□
Son menos susceptibles a los artefactos de
movimiento
□
Hacen
contacto
directo
con
los
subdérmicos o con fluidos intercelulares
tejidos
Electrodos subcutáneos
□
Pueden ser electrodos percutáneos o electrodos
enteramente internos
□
No necesitan gel electrolítico
□
Pueden ser de distintos tipos:
-Electrodos de aguja
-Electrodo helicoidal
-Electrodo de succión
Electrodos de aguja
Consisten en:
Son hilos finos aislados
Hilos finos aislados.
Puntas sin material
aislante,
contacto
en
con
el
tejido.
Utilidad: EEG y EMG, porque
reducen la impedancia de la
interface.
Electrodos de aguja
Características:
□
Deben ser de fácil inserción.
□
No deben provocar dolor.
□
Deben tener
mecánica.
□
Producir mínima interferencia con el movimiento
muscular.
buena
estabilidad
eléctrica
y
Electrodos Internos
Electrodos para la detección de ECG fetal:
✔Son percutáneos.
✔Se
registra
la
diferencia de señal
entre el electrodo de
referencia
y
el
electrodo central.
Utilidad: Durante el
parto,
el
líquido
amniótico
contiene
iones y es conductivo.
Electrodos implantables
Características:
•Utilizan radio-telemetría.
•Mediante un radiotransmisor
implantado en el cuerpo.
•Electrodos de alambre
acero quirúrgico aislado.
de
•Se forma una hebra en forma
de bucle, la cual se sutura en
el sitio donde se establecerá
el contacto eléctrico.
Arreglos de Electrodos
□
Son electrodos implantables
□
Se utilizan técnicas de micro fabricación
□
La fabricación es costosa
Arreglos de Electrodos
Microelectrodos
□
□
□
Se utilizan para medir diferencias de potenciales
a través de la membrana celular
Deben ser de dimensiones menores a la de la
célula
Hay dos tipos de microelectrodos:
-Microelectrodos metálicos
-Micropipetas de vidrio
Microelectrodos metálicos
□
Están construidos de una fina aguja de material metálico de
pequeña dimensión.
□
El metal es recubierto por un material aislante.
□
Existen varias técnicas de fabricación.
Micropipetas de vidrio
□
Están fabricadas de capilares de vidrio
□
Contienen un electrolito en su interior,
dentro del cual se coloca un electrodo
□
Tienen un diámetro de punta cercano a 1
μm
Micropipetas de vidrio
□
□
□
□
Están divididos en tres partes (capilar, estrechamiento y punta).
El electrolito utilizado es de KCl.
El electrodo puede ser de Ag/AgCl o platino.
La concentración del electrolito modifica la resistencia de la
interface.
Microelectrodos
✔Utiliza
técnicas
microelectrónica.
de
✔ Existen varios tipos, Ej.
finos
hilos
de
oro
depositados
sobre
substratos
de silicona
previamente aislados con
un film de SiO2.
Ventajas:
Es
posible
realizar placas con varios
de estos electrodos, con
las mismas propiedades
Circuito equivalente de un μ-electrodo
metálico
Rs: resistencia debida al
material
Cd: capacitancia distribuida
entre el metal y el fluído
extracelular
Rma, Cma, Ema: interface
metal-electrolito
Cmb, Rmb, Emb: electrodo
de referencia
Cw: capacitancia debida a
los cables conductores
Circuito equivalente de una micropipeta
de vidrio
Rma, Cma,Ema: interface
metal electrolito
Rt: resistencia del electrolito
en la punta del electrodo
Cd: capacitancia a través del
vidrio
Et: potencial de punta del
electrodo
Ej: potencial de unión liquida
Electrodos para estimulación eléctrica
□
Son utilizados en marcapasos y desfibriladores
cardíacos
□
La corriente atraviesa la interface electrodo electrolito
□
Se utilizan pulsos monofásicos o bifásicos de
distintas formas de ondas (senoidales,
trapezoidales, exponenciales)
Amplificadores
Recordar:
Voltaje de Modo Común de la señal diferencial: señal de cc.,
común a ambas entradas. Se considera ruido de la señal a
medir, como el amplificador amplificará la diferencia de ambas,
al ser iguales, se restan y a la salida el resultado será cero
(idealmente).
Señales inducidas de ca. en ambas entradas serán rechazadas
como en el caso de continua.
Depende de la RRMC del amplificador de las impedancias de
entrada: Si Z1=Z2 entonces RRMC es infinito.
□
En la práctica, las señales de modo común nunca
serán rechazadas completamente, de manera que
alguna pequeña parte de la señal indeseada
contribuirá a la salida.
□
La RRMC se representa como:
□
De donde se obtiene:
Sin considerar señal, ni efecto de
las impedancias
Con Bioseñal e impedancias de entrada diferente, este desbalance puede ser de
5 a 10KΩ generalmente dad por los electrodos.
Ejemplo
□
□
□
□
□
CMRR=100db ;
AD =10 ;
De la figura, VCM de modo común es de 2.5Volt
de donde:
Vout = 250uV para el caso de la figura anterior
Un circuito con filtros de c.a. se
muestra en la figura que sigue:
De la hoja de datos
Amplificadores especiales
Interferencias
Aislamiento y seguridad para el
paciente
Protección asegurada
Realimentación de la entrada
Amplificadores aislados pasivamente
0
