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Estado del arte de una investigación para implementar un DEA
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Subido el 22/03/2019
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[1]u5600078,[2][email protected]
En la actualidad, una parte considerable de la población colombiana presenta algún tipo de problema cardiovascular, en ocasiones, muchos de estos generan un ataque cardiaco, que llegado el caso si no se maneja adecuadamente, le puede producir a la persona una muerte instantánea. Por lo anterior, recae la importancia de avances científicos y tecnológicos que se han ido dando en los últimos años, pues se ha logrado determinar las medidas preventivas que en caso dado de presentarse una situación de tal grado deba realizarse un buen procedimiento que le permita a la persona soportar con vida hasta que se encuentre en una instalación de salud para que reciba los cuidados y atención que se requiere. Según un estudio realizado por el Instituto de Evaluación Tecnológica en Salud, en Colombia hay cuatro formas de com- batir un ataque cardiaco. Los cuales son: determinar el estado de conciencia del paciente, aplicar maniobras de reanimación cardiopulmonar básica, realizar desfibrilación temprana (uso del DEA) y por último, brindar cuidados cardiovasculares avanzados tempranos que serán suministrados por la ambu- lancia. La sobrevida para estas personas que presentan paros cardíacos es baja pues cada minuto que pasa, desde el inicio del paro sin que se realice la desfibrilación, disminuye la probabilidad de sobrevivir entre un 7% a 10%.[6] Para lograr aplicar una desfibrilación temprana a nivel internacional se ha promovido el acceso público al DEA, en lugares públicos, como edificios de oficinas, estadios, auditorios, e incluso en aviones. En este país lo establece la Ley 1438 de 2011 en su artículo 67 donde se hace referencia a los “SISTEMAS DE EMERGENCIAS MÉDICAS” bien sea para víctimas de algún tipo de enfermedad, accidentes de tránsito, traumatismos o paros cardiorrespiratorios que requieran atención médica de urgencias. El uso del DEA en espacios de afluencia masiva y ambulancias básicas es una de las estrategias que permitiría garantizar la atención oportuna a víctimas de paro cardíaco súbito en el ámbito extra hospitalario. Empero, en Colombia no se cuenta con un informe completo que refleje las necesidades y el contraste que implica usar esta herramienta para salvar vidas humanas, lo cual es un factor que ha retrasado la toma de decisiones gubernamentales y perjudican aún más la calidad del sistema de salud. En este mismo documento también se puede definir al desfibrilador externo automático (DEA), el cual es un aparato
electrónico portátil que permite detectar automáticamente las arritmias cardíacas, (fibrilación ventricular o taquicardia ven- tricular sin pulso) en un paciente con paro cardíaco y activar automáticamente la desfibrilación cardíaca mediante descargas eléctricas a la superficie torácica. Se ubica en lugares públicos y está destinado al uso por personas sin formación médica. Consiste en un generador de impulsos externos con un sistema de reconocimiento del ritmo cardíaco y un par de electro- dos autoadhesivos para monitorizar el ritmo y administrar la descarga. Cabe señalar que existen dos clases de desfibriladores y así mismo se subdividen dependiendo del tipo de descarga que se desee manejar. Es decir, se tiene a los desfibriladores externos semiautomáticos y totalmente automáticos. Sus principales características se encuentran en la siguiente Tabla I. [1] Ahora bien,es importante mencionar que su clasificación en cuanto a descarga está dada en tres tipos y pueden verse sus diferencias (Figura 1 e Figrura 2) teniendo en cuenta la onda que se quiera utilizar.
Figura 1. Formas de onda monofásicas A. Ola sinusoidal amortiguada (A) y exponencial truncada (B).
Figura 2. A. Forma de onda bifásica. B. forma de onda trifásica
Algo demasiado importante que se tiene que resaltar sobre el texto “Principio sobre Desfibriladores Externos” es el manejo
DEA’s SEMIAUTOMÁTICOS. DEA’s TOTALMENTE AUTOMÁTICOS.
Definición
Indica la necesidad de desfibrilación Capaz de administrar un choque pero requiere que un operador entregue sin la necesidad de intervenciones externas. el choque presionando un botón.
Ventajas
Desventajas
de los parámetros que hay que tener en cuenta para el usuario, con relación a la anterior clasificación, estas son:
Uno de los datos importantes que se señalan aquí es que para la cardioversión se evidencia con mayor frecuencia el uso de desfibriladores bifásicos en comparación con los choques monofásicos, por lo tanto es algo que se debe tener en cuenta para el diseño de este nuevo modelo de primera fase sobre un DEA. Este dispositivo puede ser usado tanto para adultos como para niños de hasta 1 año. Algunos dispositivos tienen almohadillas y cables diseñados especialmente para niños. [18] Teniendo en cuenta la información previa se pudo notar como referencias varias cuestiones que abarcaran el punto de partida para el diseño e implementación de un DEA desarrollando su primera fase de acoplamiento, es decir, todos los aspectos que caracterizan a las ondas y el comportamiento que tienen serán explicados a lo largo del documento con más detalle. Para ello se hizo uso de fuentes externas, tanto na- cionales como internacionales, bien sea de artículos de revista, páginas web, tesis de grado o investigaciones realizadas, que por lo general son de origen extranjero. El primer documento al que se hará referencia en cuanto a la parte fisiológica que se debe tener en cuenta está en el libro libro “Handbook of Biomedical Instrumentation”, en el cual el autor resalta la necesidad del comportamiento de un DEA, ya que la fibrilación ventricular es una emergencia cardiaca grave que resulta de la contracción asincrónica de los músculos del corazón. Este movimiento descoordinado de las paredes del ventrículo del corazón puede ser el resultado de la oclusión coronaria, de una descarga eléctrica o de anomalías en la química corporal. Debido a esta contracción irregular de las fibras musculares, los ventrículos simplemente tiemblan en
lugar de bombear la sangre de manera efectiva. Esto resulta en una fuerte caída del gasto cardíaco y puede resultar fatal si no se toman los pasos adecuados de inmediato, pues, su principal problema se ve reflejada en el momento en que la fibras musculares del corazón se encuentra en un periodo continuo de estimulación por células adyacentes, de modo que no hay una sucesión sincronizada de eventos que siguen a la acción del corazón, pero, la fibrilación ventricular se puede convertir en un ritmo más eficiente aplicando un choque de alta energía al corazón, causando que todas la fibras musculares sean contraídas simultáneamente para una adecuada sincronización del corazón.[8] Por otra parte, se idolatra el importante avance que ha tomado el DEA en el campo de los desfibriladores, puesto que, su función está constituida por dos principales procesos funcional, primero, la capacidad de analizar con precisión el ECG con sensibilidad y especificidad, y segundo, la toma de decisiones detalladas para arrojar choques de desfibrilación de alta energía confiable previniendo la muerte súbita cardiaca.[ [8] En el siguiente texto denominado “Indications and use of the wearable cardiac defibrillator” se evidencia la elabo- ración y desarrollo un modelo con el nombre Lifevest 4000 (desfibrilador cardíaco portátil). Dicho modelo consta de una prenda de vestir, un monitor y una unidad de desfibrilación, su función, está principalmente enfocada en la captura de señales por medio de los electrodos, ayudando a registrar una señal para la detección de arritmias, señal que es procesada por el dispositivo mediante un registrador de bucles y continuamente registra y transmite la señal detectada para entregar una descarga eléctrica, previniendo al paciente por medio de un sistema de alarma, a la descarga al cual va estar sometido.[16] En este documento publicado en el año 2016 ‘’Efficient and robust ventricular tachycardia and fibrillation detection method for wearable cardiac health monitoring devices”, se ve reflejada en la interferencia de línea potencial, ya que este, es un importante factor perturbador en la mayoria de aplicación de adquisición de bioseñales. La principal causa de interferencia es el desequilibrio entre el puente de Wheatstone y el cuerpo, esto se debe a que el puente está formado por las impedancias de los electrodos y las impedancias de entrada del modo común del amplificador, debido a que las
año 2014 ‘’iHELP emergency care network‘’. La idea surge de estadísticas perturbadoras relacionadas con las enfermedades cardiovasculares causando muertes significativas en tan solo el transcurrir de un día, dado por un paro cardiaco repentino en el Reino Unido, esto generó un controversia, generando la idea de capacitar al público en general con una asistencia accesible y rápida, esencial para asegurar la supervivencia de cualquier individuo que presente una enfermedad cardiovascular. El objetivo del proyecto iHELP se base en tener la red de rescate más grande que estará presente a nivel local y global, con el fin de mejor en tiempos, la asistencia que se le debe otorgar al paciente de una manera rápida y segura, reduciendo la alta tasa actual de mortalidad en caso de paro cardíaco repentino, concienciar sobre las posibles formas de ayudar a las víctimas de un paro cardíaco, ayudar a las comunidades locales a instalar los desfibriladores, y ayudar a los socios comerciales a salvar a sus clientes y empleados, porque de esta forma la sociedad entera puede ahorrar una gran cantidad de dinero. El proyecto iHELP se ha fijado el objetivo de colocar alrededor de 20,000 Desfibriladores Externos Automáticos (DEA) en el mundo en cinco años, y al hacerlo, permitirán una mayor probabilidad de supervivencia en caso de paro cardíaco repentino, generando una alerta de la realidad que pocos viven y que muchos no se dan por enterados.[10] Este documento publicado en el 2014 ‘’A shockable rhythm detection algorithm for automatic external defibrillators by combining a slope variability analyzer with a band-pass digital filter‘’, se observa la explicación detenidamente de cómo evidenciar el ritmo desfibrilable mediante el contenido de un algoritmo preciso para identificarlo, con la finalidad de incentivar al personal que no está familiarizado con los desfibriladores externos automáticos (DEA) en hacer de su uso, fácil y seguro, para cualquier evento de tratamiento de emergencia y análisis de electrocardiograma (ECG). Este artículo presenta un novedoso algoritmo de composición com- binando un analizador de variabilidad de pendiente con un filtro digital de paso de banda para distinguir con precisión los ritmos desfibrilables de los ritmos no desfibrilables para los desfibriladores externos automáticos (DEA). Se usaron un total de 35 registros de ECG de la Base de datos de taquiarritmia ventricular de la Universidad de Creighton am- pliamente reconocida (CUDB) para probar el rendimiento del algoritmo propuesto. La sensibilidad obtenida de 94.2% y la especificidad de 96.6% satisfacen los requisitos necesario reglamentado. Para finalizar, la caracterización del algoritmo presentado en este artículo proporciona potencialmente una herramienta útil para los sistemas de DEA con una mayor precisión y menores requisitos de cálculo.[20] La siguiente investigación publicada en el 2015 ‘’Develop- ment of the energy tester for defibrillator”, consistió en diseñar y construir un comprobador de energía para desfibrilador, cuya investigación adoptó el principio del método calorimétrico, componiendose de tres partes principales:
contenía IC AD59SAQ para acondicionamiento de señal y microcontrolador PIC de 32 bit PIC32MX460F512L con lenguaje c para procesar el gráfico de calibración de la relación entre la energía eléctrica estándar descargada del desfibrilador y la salida digital de cada variación de temperatura
Esto hace que las aurículas se contraigan; por lo tanto, se bombea sangre en los ventrículos. El nodo auriculoventric- ular (AV) recoge y retrasa el impulso, permitiendo que los ventrículos tengan tiempo para terminar de llenar con sangre. El impulso luego atraviesa el muro entre los ventrículos a través del haz de His y divide en las ramas derecha e izquierda del paquete, y más en una red de fibras conductoras llamadas fibras de Purkinje. El impulso se propaga rápidamente a través de esta red, despolarizando. Después, las células cardíacas vuelven a su estado original. Repolariza después de un período refractario, durante el cual no se puede despolarizar de nuevo. El período refractario impide el impulso de viajar de regreso a los atrios, como se muestra en la figura 4.[15]
Figura 4. Sistema electrico del corazón
La actividad eléctrica del corazón registrado por electrodos colocados en la superficie del cuerpo se llama electrocar- diograma o ECG. La figura 3 muestra un ECG registro de un latido normal del corazón, llamado seno normal ritmo. Consiste en una onda P, un complejo QRS y una onda T, causado por la despolarización auricular, la despolarización ventricular y repolarización ventricular, respectivamente. La repolarización auricular es enmascarado por el complejo QRS y no es visible en el ECG.[15]
Figura 5. Una grabación ECG típica de un ritmo sinusal normal
También se encuentran varios algoritmos propuestos para la detección y clasificación de arritmias tales como la plataforma wavelet„ Hilbert transform, etc. entre estos métodos el análi- sis del dominio del tiempo es simple con una complejidad reducida. Este papel presenta un método de extracción de características en el dominio del tiempo para ECG extracción
de características usando el método de umbral adaptativo para la detección de varios picos y clasificación de diversas afecciones cardíacas. Esta se logra extrayendo características de ECG como P, onda T, QRS intervalos complejos, PR, QT, RR, ST y desviaciones del segmento ST para la clasificación de los latidos del corazón según diferentes arritmias. Los datos se obtuvieron de los registros de la arritmia MIT-BIH base de datos (solo una ventaja). Las arritmias cardíacas que se encuentran son taquicardia, taquicardia supraventricular y fibrilación ventricular. [15]
Un ejemplo claro de la aplicación de la investigación es el uso de la plataforma MatLab en donde se evidencia claramente los códigos que se utilizaron para representar las gráficas acorde a lo que necesita el diseñador (Figura 6). [15]
Figura 6. Matlab ECG
En el documento publicado en el 2017 ‘’Real time im- plementation of arrhythmia classification algorithm using sta- tistical methods‘’, abarcan el conocimiento de las dolencias cardíacas como la taquicardia ventricular (VT) y la fibrilación ventricular (FV), como afecciones con un alto grado de mortalidad la cual requiere un tratamiento médico inmediato y el Desfibrilador Externo Automático (AED) como dispositivo que ofrece descargas cuando encuentra señales de FV y TV alterados y rapidas. En este trabajo generan un algoritmo para DEA que detecta el ritmo sinusal normal, la fibrilación ventricular y la taquicardia ventricular con un intervalo mín- imo de intervención manual. Las características se extraen del dominio de pendiente, tiempo y frecuencia para clasificar los ritmos. El sub algoritmo final calcula la frecuencia cardíaca y distingue la TV rápida de la TV lenta. Este paso final es esencial debido al hecho de que cuando se encuentra una TV rápida, se debe administrar una descarga para restablecer el ritmo normal, como objetivo para detener el tan alto índice de mortalidad que se presentan por esta principales enfermedades cardiovasculares.[14]
teóricos, adicionalmente todos los algoritmos utilizados para la práctica en la cotidianidad. Durante el texto se puede encontrar lo que corresponde a la fibrilación como asincrónica, descoordinada y caótica. Los mecanismos de fibrilación se describen como reentrada, focos ectópicos múltiples y rotor o vórtice. Sobre desfibriladores se centra en aspectos históricos, diagramas de bloques simplistas, formas de onda de descarga de condensadores y formas de onda exponenciales truncadas bifásicas. Una sección sobre desfibriladores cardioversores implantables (ICD) contiene varias afirmaciones erróneas y engañosas como el dispositivo detecta una señal irregular. De hecho, todos los DAI transvenosos usan electrogramas intrac- ardiacos locales bipolares para detectar altas tasas durante la FV, independientemente de la "irregularidad" en las amplitudes de los electrogramas o en la duración del ciclo. [19] Cabe mencionar que no solo el investigador se queda en la parte analitica de las señales de los desfibriladores sino que muchos de ellos basados en sus avances logran patentar sus propios diseños como es para este caso en el que se creó un Desfibrilador externo automático para pacientes adultos y pediátricos por Daniel J. Powers para lo cual se evidencia todo el procedimiento que realizó y los componentes que lo llevaron a la realización de este, como se observa en la figura 9. Este dispositivo se puede utilizar de tal forma que cumpla con un protocolo de rescate para adultos o para uno pediátrico, insertando un dispositivo similar a una llave en una ranura de la unidad AED. Se puede encontrar un sensor dentro de la carcasa de la unidad y de inmediato detecta la presencia del dispositivo, responde ejecutando el protocolo de rescate pediátrico. En una realización ilustrada, la unidad AED incluye un mecanismo de iluminación que se usa para iluminar una ilustración que muestra la colocación apropiada de las almohadillas de electrodos en un paciente adulto. El dispositivo tipo llave incluye una ilustración que muestra la colocación correcta de las almohadillas de electrodos en un paciente pediátrico que oscurece la ilustración adulta cuando el dispositivo se inserta en la unidad AED. El dispositivo con forma de llave está configurado para utilizar el mismo mecanismo de iluminación de la unidad AED para iluminar la ilustración de colocación de la almohadilla pediátrica.[12]
Figura 9. Diseño e implementación de una patente de Desfibrilador Externo automático
[1] Hugo Delgado; Jorge Toquero; Cristina Mitroi; Victor Castro and Ignacio Fernandez Lozano. Principles of external defibrillators. In Damir Erkapic and Tamas Bauernfeind, editors, Cardiac Defibrillation, chapter 1. IntechOpen, Rijeka, 2013.
[2] M. Cerny, T. Klinkovsky, J. Petrik, L. Peter, M. Penhaker, and V. Kasik. Defibrillator educational devices. In Proc. IEEE 15th Int. Symp. Applied Machine Intelligence and Informatics (SAMI), pages 000333–000336, January 2017. [3] S. Dhurjaty and A. Atre. A hand-cranked, affordable defibrillator for resource-poor settings. In Proc. IEEE Global Humanitarian Technology Conf. (GHTC), pages 542–546, October 2016. [4] D. P. Dobrev and T. D. Neycheva. Automatic common mode electrode- amplifier impedance balance with spll synchronization. In Proc. XXV Int. Scientific Conf. Electronics (ET), pages 1–4, September 2016. [5] Kenneth A. Ellenbogen. Cardiac pacing and icds. John Wilwy & Sons, Incorporated, 2014. [6] Osorio D; Avellaneda P; Mejia A; Navarro JR; Orjuela A; Vargas LE; Milanes CP; Matiz H. Analisis de costo-efectividad del uso del DEA comparado con reanimacon cardiopulmonar RCP basica en Colombia. PhD thesis, Reporte No. 100. Bogota, D.C: Instituto de Evaluacion Tecnologica en Salud-IETS y Ministerio de Salud y Proteccion Social,
[7] Z. Hou and Y. Zhang. Ventricular fibrillation detection by an improved time domain algorithm combined with SVM. In Proc. Int. Conf. Medical Biometrics, pages 189–194, May 2014. [8] Khandpur. Handbook of biomedical instrumentation, third edition. McGraw Hill Education (India) Private Limited: New York, Chicago, San Francisco, Athens, London, Madrid, Mexico City, Milan, New Delhi, Singapore, Sydney, Toronto, 2014. [9] C. Neyton, S. Mà c©nà c©trà c©, D. Jost, F. Angel, B. Gà c©ny, V. Lanoë, and J. Didon. Pulse annotation of automatic external defibrillator recordings during out of hospital cardiac arrest. In Proc. Computing in Cardiology Conf. (CinC), pages 553–556, September
[10] A. Ogorevc and B. Loncarevic. ihelp emergency care network. In Proc. Electronics and Microelectronics (MIPRO) 2014 37th Int. Convention Information and Communication Technology, pages 252–255, May 2014. [11] M. A. V. Orjuela, A. Uribe-Quevedo, N. Jaimes, and B. Perez-Gutierrez. External automatic defibrillator game-based learning app. In Proc. IEEE Games Entertainment Media Conf. (GEM), pages 1–4, October 2015. [12] Daniel J. Powers. Automatic external defibrillator for adultand pediatric patientts. Daniel J. Powers, 2015. [13] E. Prabhakararao and M. S. Manikandan. Efficient and robust ventricular tachycardia and fibrillation detection method for wearable cardiac health monitoring devices. Healthcare Technology Letters, 3(3):239–246, 2016. [14] S. Ramakrishnan, V. Akshaya, S. Kishor, and T. Thyagarajan. Real time implementation of arrhythmia classification algorithm using statistical methods. In Proc. Trends in Industrial Measurement and Automation (TIMA), pages 1–4, January 2017. [15] S. Ramakrishnan and R. Yogeswaran. Design and analysis of feature extraction algorithm for ECG signals using adaptive threshold method. In Proc. Trends in Industrial Measurement and Automation (TIMA), pages 1–8, January 2017. [16] Parikshit S. Sharma, Pierre Bordachar, and Kenneth A. Ellenbogen. Indications and use of the wearable cardiac defibrillator. European Heart Journal, 38(4):258–267, 2017. [17] N. Thongpance, T. Kaewgun, and S. Petpraprasert. Development of the energy tester for defibrillator. In Proc. 8th Biomedical Engineering Int. Conf. (BMEiCON), pages 1–4, November 2015. [18] Valentinuzzi. Cardiac fibrillation-defibrillation : clinical and engineer- ing aspects. 2013. [19] Valentinuzzi. Cardiac fibrillation-defibrillation : clinical and engineer- ing aspects. 2014. [20] Fei Zhang, Pengye Li, Fan Jiang, and Dakun Lai. A shockable rhythm detection algorithm for automatic external defibrillators by combining a slope variability analyzer with a band-pass digital filter. In Proc. Computer and Applications 2014 IEEE Workshop Electronics, pages 828–831, May 2014.