Aspectos técnicos básicos vinculados al estudio de la VRC. Tema II: Aspectos técnicos básicos vinculados al estudio de la VRC. Unidad Lectiva 1: Generalidades. Contenido: Introducción. Registro del electrocardiograma. Teoría de la información. Señales: Representación de señales; señales analógicas y digitales. Proceso de la conversión A/D. Muestreo de señales. Suma de frecuencias en una señal compleja. Fenómeno del “aliasing”. Frecuencia de Nyquist. Variabilidad del ritmo cardiaco. Detección de picos de ondas R. Secuencias de R-Rs. Transformación de series de R-Rs en secuencias temporales: métodos de Nidekker, Berger y de interpolación.

Introducción Los materiales que se abordan resultan de gran importancia para el aprovechamiento de este entrenamiento de postgrado. Algunas cuestiones resultarán poco familiares a los médi-cos por corresponder éstas a las Ciencias Exactas, en tanto para aquellos profesionales no médicos, ocurrirá lo propio con cuestiones de las Ciencias Biológicas. La atención activa a las presentaciones y el estudio indivi-dual de los materiales de referencia deben permitir que se adquiera el “qué” el “cómo” y el “por qué” imprescindible para lograr los objetivos propuestos.

W. Einthoven y su ECGfo original. Registro del ECG (1) Preparación de la piel. Ubicación correcta de electrodos. Derivaciones más usadas. DS. CM-5 DII W. Einthoven y su ECGfo original.

Lucha contra los artefactos: Fuentes ambientales Registro del ECG (2) Lucha contra los artefactos: Fuentes ambientales Fuentes electrónicas Fuentes biológicas Ancho de banda del ECG 0.01 – 1000 Hz Electroencefalógrafos analógicos y digitales

Teoría de la información y señales Concepto: portador material de información Modelación matemática. Representación de señales en dominio del tiempo Representación en dominio de las frecuencias Uso de series de Fourier Uso del método de regresión lineal. A B C D

ECG analógico y digital A: analógico B: 200 Hz. C: 50 Hz. D: 20 Hz. E: 10 Hz.

Digitalización del ECG Señal ECG amplificada Conversión A/D Registro digital del ECG (VRC.exe) Software libre HRV.exe (Finlandia) Algoritmos de procesamiento específicos con sistema evaluador (SDSPlus.exe). Algoritmo de detección y medición de R-Rs (Equipos Pasek, Neuromega, Ritmocard) Software específico

Muestreo de Señales (A)

Muestreo de Señales (B) : periodo de muestreo (Ej. 0.1 s)

Muestreo de Señales (C) Fm = f Fm = 2f Fm = 7/4 f Fm =10 f f = 1 muestra por ciclo

Señales compuestas

Fenómeno de “aliasing” Frecuencia de “aliasing” Múltiplo entero más cercano a la frecuencia de muestreo usada Valor frecuencia entrada Si Fmuestreo = 100 Hz y la señal analizada contiene las siguientes frecuencias: A: 25 Hz; B: 70 Hz; C: 160 Hz; D: 510 Hz. Debe esperarse ¨aliasing¨ para:

¿Con que frecuencia muestrear? Frecuencia de Nyquist (Fc) Fmax_ frecuencia máxima presente en la señal. Pmax_ periodo correspondiente a Fmax.

Variabilidad del ritmo cardiaco Concepto: Fluctuaciones de la duración de los ciclos cardiacos consecutivos

Detección de vértices de ondas R Manual Automática Schmidt Trigger. Algoritmos de detección diversos. Importancia de poder revisar las mediciones automáticas. Edición de series de cardiointervalos R-R. R-R

¿Es la serie de R-Rs. una secuencia temporal? 1 970 2 980 1950 3 2920 4 945 3865 5 965 4830 6 5810 7 6780 8 930 7710 9 935 8645 10 950 9595 11 960 10555 12 11490 13 12425 14 955 13380 15 14350 16 15320

Métodos de transformación a secuencias temporales Método de Nidekker (Nidekker I.G., Metódica del análisis espectral de registros de larga duración de señales fisiológicas. Kosmicheskaya Biologya y Aviakosmicheskaya Meditsina, No.3, pp. 78-82, 1981). Método de Berger (Berger R.D., Akselrod S., Gordon D., Cohen R.J. An efficient Algorhythm for spectral analysis of Heart Rate Variability IEEE Transactios on Biomedical Engineering, Vol. BME-33, No. 9, 900-904, 1986). Métodos de Interpolación Interpolación lineal simple Interpolación cúbica Interpolación aplicando “cubic splines”. Iteración Interpolación

Método de Nidekker R-R Valor ms. 1 730 2 725 3 735 4 740 5 715 6 710 7 8 9 10 11 12 13 720 14 15 16 T (ms) Cálculos (CC/1000ms) 1000 ms 730/730 + 270/725 1.3724138 2000 ms 455/725 + 545/735 1.3690828 3000 ms 190/735 + 740/740 + 70/715 1.3564055 4000 ms 645/715 + 355/710 1.4020979 5000 ms 355/710 + 645/725 1.3896552 6000 ms 80/725 + 735/735 + 185/740 1.3603448 7000 ms 555/740 + 445/735 1.3554422 8000 ms 290/735 + 710/730 1.3671606 9000 ms 20/730 + 725/725 + 255/720 1.3815639 10000 ms 465/720 + 535/730 1.3787100 11000 ms 195/730 + 735/735 + 70/740 1.3617179 Valor Nid. Mod = 1 / 1.3724138 = 0.728643 s = 728.643 ms.

Método de Berger Punto en la secuencia Cálculos RR Val 1 730 2 725 3 735 4 740 5 715 6 710 7 8 9 10 11 12 13 720 14 15 16 Punto en la secuencia Cálculos Resultado en c.c./250ms 250 ms 4*((250/730+250/730)/2) 1.36986... 500 ms. 4*(((230/730+20/725)+(250/725))/2) 1.37496... 750 ms. 4*((250/725+(205/725+45/735))/2) 1.37762... 1000 ms. 4*((250/735+250/735))/2) 1.36054... 1250 ms 4*(((190/735+60/740)+(250/740))/2) 1.35484... 1500 ms 4*(((250/740+(180/740+70/715))/2) 1.35796... 1750 ms 4*((250/715+250/715)/2 1.39860... 2000 ms 4*(((145/715+105/710)+(250/710))/2 1.40559... 2250 ms 4*((250/710)+(105/710+145/725)/2) 1.40000... Valor = 1 / 1.36986 = 0.7299999... s = 729.99 ms

Resumen y conclusiones Hemos iniciado el abordaje de los elementos técnicos básicos asociados al estudio de la VRC. Han sido abordados diferentes aspectos que servirán para ulteriores presentaciones. Deben revisarse los materiales bibliográficos recomendados antes de pasar a la próxima presentación.

Fin de Presentación