Desarrollo de un circuito de acondicionamiento, adquisición y almacenamiento de tres canales para la señal electrocardiográfica, destinado a un prototipo de Holter

Resumen

Esta investigación tiene como objetivo el diseño y construcción de un circuito de acondicionamiento, adquisición y almacenamiento de tres canales para la señal electrocardiográfica, destinado a un prototipo de Holter, tomando en cuenta: requerimientos de energía, amplificación, disminución de los niveles de ruido y  almacenamiento de la señal. La investigación comprendió: el diagnóstico en relación a la necesidad de desarrollo de equipos Holter nacionales, el planteamiento de la propuesta y la fundamentación teórica. Se estudiaron aspectos teóricos relativos a la actividad eléctrica del corazón, el tratamiento de ruido en la señal electrocardiográfica y las tecnologías digitales a utilizar para el acondicionamiento, adquisición y almacenamiento de dicha señal. Con base en esto, se diseñó y construyó el circuito en etapas: 1) detección de la señal electrocardiográfica; 2) acondicionamiento conformado por la entrada de señal, amplificación, circuito de realimentación de la pierna derecha, filtro Notch, filtros pasa bajos y pasa altos, segunda etapa de amplificación y circuito de compensación; 3) adquisición de la señal mediante microcontrolador ATmega2560, integrado en una placa de desarrollo Arduino; 4) almacenamiento de la señal en memoria SD o micro SD interconectada con la placa Arduino. Se logró un circuito de acondicionamiento para tres canales de la señal electrocardiográfica, con la señal amplificada entre 0 y 5 V, una ganancia total de 780, un nivel offset de 2,4 V DC, filtro Notch twin T de alto Q con corte en 60 Hz, rango de frecuencias limitado entre 0,036 Hz y 265,25 Hz. La adquisición se alcanzó con un convertidor analógico-digital integrado en el ATmega2560, con resolución de 10 bits. La velocidad de muestreo se fijó en 500 muestras por segundo, según lo establecido por la American Heart Association. Mediante la aplicación de los filtros se redujo el ruido existente y, con ello, una visualización y almacenamiento adecuados de la señal electrocardiográfica. El circuito logrado es modular y abierto, y contribuye al desarrollo de un prototipo de Holter nacional.