Electrocardiograma desde una visión digital
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Electrocardiograma desde una visión digital - Javier González Barajas
Electrocardiograma desde una visión digital
Javier González Barajas
González Barajas, Javier
Electrocardiograma desde una visión digital / Javier González Barajas – Bogotá: Universidad Santo Tomás, 2016.
116 páginas; ilustraciones, gráficas.
Incluye referencias bibliográficas (páginas 109-113)
ISBN 978-958-631-959-1
1. Electrocardiografía 2. Comunicaciones digitales 3. Electrónica digital 4. Procesamiento de señales -- Técnicas digitales I. Universidad Santo Tomás (Colombia).
CDD 616.1207547 CO-BoUST
© Javier González Barajas
© Universidad Santo Tomás
Ediciones USTA
Carrera 9 No.51-11
Edificio Luis J. Torres, sótano 1
Bogotá, D. C., Colombia
Teléfono: (+571) 5878797 ext. 2991
http://ediciones.usta.edu.co
Dirección Editorial
Matilde Salazar Ospina
Coordinación de libros
Karen Grisales Velosa
Asistente editorial
Andrés Felipe Andrade
Diseño y Diagramación
Kilka Diseño Gráfico
Corrección de estilo
Pablo García
Hecho el depósito que establece la ley
ISBN: 978-958-631-959-1
Se prohíbe la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio,
sin la autorización previa por escrito del titular de los derechos.
CONTENIDO
El autor
Presentación
Introducción
Antecedentes de investigación en el tratamiento digital de señales ECG
El campo de la adquisición
Con respecto a las técnicas de tratamiento y procesamiento de la Señal ECG
El entorno nacional
El aporte del semillero de investigación
El electrocardiograma
Origen
Acondicionamiento de señales
Distorsiones que alteran la morfología del electrocardiograma, causadas por desplazamiento de línea de base y la red eléctrica
Desplazamiento de la línea de base
Ruido de línea de potencia eléctrica
Sistemas de filtrado adaptativo aplicado al tratamiento digital del electrocardiograma
Sistema adaptativo basado en un filtro digital FIR
Generación de una señal de referencia a partir de regresión polinomial
Técnicas para medición de la frecuencia cardíaca
Técnicas basadas en circuitos electrónicos
Técnicas basadas en tratamiento digital de señales
Los bancos de filtros
La transformada Wavelet continua
El proceso de umbralización
Umbralización adaptativa
La señal de ritmo cardíaco
La variabilidad de la frecuencia cardíaca
Análisis en el dominio del tiempo
Análisis en el dominio de la frecuencia
Conclusiones
Glosario
Referencias
CONTENIDO
Figura 1. Señal ECG y sus ondas características
Figura 2. Ondas características del ECG y su relación con el espectro
Figura 3. Diagrama de bloques del prototipo propuesto por Einthoven
Figura 4. Modelo de electrodo Ag - ClAg
Figura 5. Diagrama de bloques básico de un sistemas tipo Holter
Figura 6. Sistema eléctrico del corazón
Figura 7. El amplificador de instrumentación
Figura 8. Configuración según la posición de los electrodos
Figura 9. Circuito manejador de pierna derecha
Figura 10. Sistema de acondicionamiento de señales ECG
Figura 11. Sistema de acondicionamiento compatible con plataformas de dispositivos programables
Figura 12. Diagrama de bloques de plataformas de dispositivos programables
Figura 13. Respuesta en frecuencia de un filtro FIR pasa bajas
Figura 14. Respuesta en frecuencia de un filtro FIR pasa altas
Figura 15. Señal ECG con desplazamiento de línea de base
Figura 16. Señal ECG con desplazamiento de línea de base simulado
Figura 17. Tratamiento de distorsión por desplazamiento de línea de base a través de un filtro FIR pasa altas
Figura 18. Sistema de cancelación
Figura 19. Tendencia del desplazamiento de línea de base
Figura 20. Tratamiento con sistema de cancelación
Figura 21. Señal ECG adquirida con ruido de línea de potencia eléctrica
Figura 22. Simulación de una señal ECG con ruido de línea de potencia eléctrica
Figura 23. Espectro en magnitud de una señal ECG con ruido de línea de potencia eléctrica
Figura 24. Respuesta en frecuencia de un filtro FIR
Figura 25. Tratamiento de un ECG ejecutado con un filtro FIR muesca
Figura 26. Diagrama de bloques de un sistema adaptativo
Figura 27. Señal ECG distorsionada por ruido de línea de potencia eléctrica con frecuencia central variable
Figura 28. Respuesta en frecuencia de un filtro FIR con coeficientes calculados a partir de un proceso de adaptación
Figura 29. Tratamiento de la señal ECG con un filtro FIR compuesto de coeficientes calculados en un proceso de adaptación
Figura 30. Señal ECG tomada de la base de datos Physionet con desplazamiento de la línea de base
Figura 31. Señal ECG y valores promedios calculados
Figura 32. Curva generada a través del proceso de interpolación cúbica
Figura 33. Resultado del proceso de cancelación
Figura 34. Sistema electrónico para medición del tiempo entre ondas R
Figura 35. Sistema de umbralización
Figura 36. Señal ECG umbralizada por medio de un circuito electrónico
Figura 37. Sistema de cuantificación
Figura 38. Estructura de un banco de filtros
Figura 39. Señal ECG procesada a través de un banco de filtros
Figura 40. Función sombrero mexicano
Figura 41. Función sombrero mexicano escalada
Figura 42. Transformada Wavelet de una señal electrocardiográfica
Figura 43. Filtrado pasa banda con frecuencia central de 12 Hz
Figura 44. Primera y segunda derivada de una señal ECG
Figura 45. Suma de la primera y segunda derivada de un ECG
Figura 46. Proceso de promediado
Figura 47. Umbralización de la señal ECG
Figura 48. Histograma de la señal ECG
Figura 49. Cálculo de la segunda derivada del histograma de la señal ECG
Figura 50. La señal de ritmo cardíaco
Figura 51. Separación de bandas del espectro de la señal de ritmo cardíaco
Figura 52. Método tradicional para la estimación de la PSD de la señal de ritmo cardíaco
Figura 53. Señal de ritmo cardíaco interpolada
Figura 54. Estimación de la PSD a través de la FFT ejecutada sobre la señal de ritmo cardíaco interpolada y con nuevo muestreo
Figura 55. Estimación de la PSD a través del método de Lomb
Figura 56. Métodos alternativos para la estimación de la PSD de la señal de ritmo cardíaco
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EL AUTOR
El autor de esta obra es el ingeniero electrónico Javier Enrique González Barajas, quien cursó sus estudios en la Universidad Industrial de Santander, Colombia. Desde su proyecto de pregrado en electrónica demostró interés en la adquisición y tratamiento